В процессе эксплуатации судна в результате утечек из трубопроводов и механизмов в льяла МКО происходит непрерывное поступление воды, топлива и смазочных масел. Основные причины утечек — свищи в трубопроводах, нарушение плотности соединений и течи сальниковых уплотнений. Кроме того, в льяла попадают нефтепродукты, используемые для промывки механизмов и аппаратов при ремонте, случайно переливаемые при перекачках, смазке, заполнении картеров и т. д.
Общее количество загрязненных вод и их нефтесодержание зависят от возраста и технического состояния судна, его назначения, мощности и типа энергетической установки.
Конструкция и характеристики сепарационных установок определяются следующими особенностями льяльных вод:
-сравнительно четким расслоением на нижний слой, содержащий 300—100 мг нефтепродуктов на 1 л смеси, и верхний, включающий основную массу нефтепродуктов;
- значительной обводненностью нефтепродуктов (70—90%) в результате перемешивания их с водой при качке.
Нефть, содержащаяся в льяльных водах, представляет собой обводненную смесь всех видов нефтепродуктов, применяемых на судне; объемная масса нефти может колебаться в Достаточно широких пределах в зависимости от содержания тяжелых и легких сортов.
Практика работы флота показывает, что в настоящее время в большинстве портов сброс льяльных вод даже с содержанием нефти в воде менее 100 мг/л запрещен. Поэтому особое значение приобретают специальные системы слива льяльных вод в береговые емкости и плавучие средства либо перекачка воды из МКО в отстойные танки. На палубе, в удобном для приема плавучих средств месте, должен быть предусмотрен вывод патрубков с фланцами для присоединения шлангов при сливе балласта в береговые очистные сооружения или плавучие средства.
На судах используются три основных типа судовых сепарационных установок: 1) отстойные, 2) флотационные (с предварительным отстоем): 3) коалесцирующие (с предварительным и конечным отстоем).
Отстойные сепараторы применяют в мировом судостроении уже более 50 лет. Они основаны на принципе отделения нефти от воды за счет разности их удельных масс и возникновения 1 некоторой подъемной силы, действующей на частицы нефти. Е Опыт эксплуатации сепараторов данного типа показал, что качественная, стабильная очистка может быть достигнута при удельной массе смеси нефтепродуктов до 0,9 г/см3, применении специального типа насоса (мало диспергирующего нефть при перекачке нефтеводяной смеси) или при больших размерах отстойной емкости.
Для отстойных сепараторов, кроме отстойной цистерны большой емкости, характерно обеспечение подогрева смеси до 40—50° С для свободного ее слива, наличие поплавкового клапана для автоматического стравливания накапливающегося в нефтесборнике воздуха.
На основании многолетнего опыта эксплуатации сепараторов отстойного типа можно сделать вывод о нецелесообразности их дальнейшего самостоятельного применения на морских судах, так как даже в тех случаях, когда они могут дать требуемое качество очистки вод, их размеры значительно превышают размеры сепараторов других типов. Вместе с тем элементы сепараторов отстойного типа являются неизбежной частью более совершенных сепарационных установок флотационного и коалесцирующего типа, причем к этим элементам применяют в основном те же требования, что и к отстойным сепараторам.
Сепарационные установки флотационного типа основаны на принципе флотации — извлечении пузырьками воздуха диспергированных в воде частиц нефти. Положительное качество такой установки — возможность очистки вод, содержащих поверхностно-активные вещества и наиболее тяжелые сорта нефтепродуктов (с удельной массой до 0,98 г/см3). Недостаток — относительная сложность установки (два электромотора и движущиеся части).
Из разных флотационных установок на морском флоте применяют импеллерные, в которых засасывание воздуха и его диспергирование производятся вращающимся импеллером с механическим приводом. Преимуществами такой установки является незасоряемость рабочих органов, устойчивая работа при качке судна и стабильность процесса.
Сепараторы коалесцирующего типа работают на принципе коалесценции, т. е. улавливания и накопления специальными материалами или наполнителями частиц нефти. Накопление и укрупнение продолжаются до тех пор, пока силы, стремящиеся оторвать укрупненную частицу от коалесцирующей поверхности, не превысят силы, удерживающие эту частицу, после чего последняя всплывает. Сепараторы коалесцирующего типа обычно состоят из полости предварительного отстоя, доочистных коалесцирующих фильтров и полости окончательного отстоя. В качестве коалесцирующего материала применяют песок, материалы на основе целлюлозы и синтетического волокна.
Одним из главных недостатков таких сепараторов является быстрое засорение фильтр-патронов, поэтому многие фирмы, в частности английская фирма «Фрам», поставляют готовые стандартные патроны, которые можно сменить в судовых условиях.
Сепараторы типа «Турбуло» .Сепаратор состоит из двух камер грубой и тонкой очистки. Загрязненная вода через приемный патрубок проходит через камеру грубой, а затем тонкой очистки. Загрязненная вода частично очищается в первой камере. В камере тонкой очистки, расположенной ниже, достигается более высокая степень очистки, благодаря специально предусмотренному устройству, состоящему из набора конических тарелок. Отделяющиеся частицы нефтепродуктов собираются на нижней поверхности тарелок. Образовавшиеся большие капли нефтепродукта отрываются с наружных, краев тарелок и поднимаются вверх. Эти капли задерживаются изолирующей диафрагмой, расположенной между двумя камерами, и направляются через вертикальные трубки в сборник от сепарированных нефтепродуктов.