Компания Нордрагмет ГеоЛайнГрупп
Карта сайта
Технологии и средства ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов
English
Deutsch
Francais
Новости компании
Март 2015 г.
Первый Российско-Азиатский Энергетический Саммит.
Декабрь 2014 г.
Международная конференция Института Адама Смита «Нефть и газ Восточной Сибири 2014».
Сентябрь 2014 г.
18-я международная конференция и выставка «Нефть и газ Сахалина 2014».
Сентябрь 2014 г.
Трёхлетняя годовщина образования Учебно-научного центра повышения квалификации и переподготовки руководителей и специалистов по проблемам предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, обусловленных разливами нефти и нефтепродуктов.

Комплекс оперативного реагирования на аварийные разливы нефтепродуктов

Мероприятия по защите береговой полосы на учениях "Калининград 2004"

С экологических позиций важно различать два основных типа нефтяных разливов. Один из них включает разливы, которые начинаются и завершаются в открытом море без соприкосновения с береговой линией. Их последствия, как правило, носят временный, локальный и быстро обратимый характер в форме острого стресса. Другой и наиболее опасный тип разливов предполагает вынос нефтяного поля на берег, аккумуляцию нефти на побережье и длительные экологические нарушения в прибрежной и литоральной зоне, что можно трактовать как хронический стресс. Чаще всего оба этих сценария развиваются одновременно, и это особенно вероятно для ситуаций, при которых аварийный разлив происходит в непосредственной близости от берега.

Как следует из известной статистики, большинство аварийных ситуаций и нефтяных разливов приходится на прибрежную зону. Вероятность выноса нефти на берег в таких случаях зависит от характера разлива (объем, расстояние от берега и пр.) и конкретных гидрометеорологических условий в данном месте и в данное время, в первую очередь от силы и направления ветра и течений. При всей неопределенности прогноза таких событий есть основания полагать, что в большинстве случаев вынос нефтяного пятна на берег достаточно вероятен.

Для защиты прибрежной зоны в первую очередь применяются методы, позволяющие или отвести в сторону нефть, не собранную в ходе работ по ЛРН на море, или полностью оградить береговую линию и зоны особой чувствительности побережья от разлитой в море нефти.

Мероприятия по ЛРН в прибрежной зоне концентрируется на тех участках, где нефть предоставляет угрозу береговой линии.

Задачами системы мер по ЛРН в прибрежной зоне являются:

  • Направление нефтяных пятен, которые потенциально способны достичь берега, в менее экологически уязвимые зоны;
  • Отклонение нефти от экологически уязвимых зон, особенно от входов в заливы (заливы считаются экологически уязвимыми из-за наличия болот, которые служат местом обитания разнообразной флоры и фауны, а так же привлекают перелетных птиц и других представителей животного мира).

    В обширном арсенале современных способов ликвидации последствий нефтяных разливов можно выделить несколько основных групп технических методов и средств:

  • Физические (механические) способы локализации, сбора и удаления нефти с поверхности моря и на берегу;
  • Химические методы диспергирования пленочной нефти для ускорения процессов ее рассеяния и разложения под действиям природных факторов;
  • Термический способ - сжигание.
  • Комбинированный способ.

    Столь широкий набор способов и методов в данном случае вполне оправдан, если учесть огромное разнообразие аварийных ситуаций и сложность поведения нефти на воде. На практике обычно применяют комбинацию разных методов и средств, причем предпочтение отдается механическим способам сбора и удаления нефти, тогда как все остальные методы служат в качестве дополнения и используются по мере необходимости для повышения эффективности очистных работ в море и на берегу.

    Традиционно механические способы ограничения или ликвидации нефтяного загрязнения считают предпочтительными, а их результаты сразу видны. К основным механическим средствам такого рода относятся:

  • Боновые заграждения, которые чаще всего используются для локализации нефтяного пятна, ограничения площади его растекания предотвращения выноса на берег, а также в качестве мер безопасности при погрузочно-разгрузочных операциях с нефтью;
  • Нефтесборщики (скиммеры) самых разных конструкций, которые давно и успешно применяют для очистки портовых акваторий, сбора нефти, локализованной боновыми ограждениями, и в других ситуациях нефтяного загрязнения поверхности моря.

    При отражении экологически уязвимых участков береговой зоны от контакта с нефтяным пятном используются береговые боны небольшого диаметра. Используемое оборудования для ограждения должно работать в широком диапазоне условий. Такое ограждение может устанавливаться на длительный период времени. Иногда возникает необходимость применить позицию бонового заграждения и в место метода ограждения участка берега применить метод отвода нефти с использованием того же бонового заграждения. Боновое заграждение для ограждения участка береговой линии состоит из отдельных надувных секций высокой прочности на разрыв с широкими подводными фартуками. Такое боновое заграждение относится к категории морского бонового заграждения среднего класса. Жесткокорпусные боны так же могут эффективно использованы для защиты небольших участков берега. Такие заграждения удобны в обращении и обладают сравнительно небольшим весом. При креплении бонового заграждения к берегу следует, если возможно, устанавливать также и противоприливное боновое заграждение между креплением на берегу и ближайшим концом ветви заграждения на плаву.

    При креплении бонового заграждения к берегу следует, если возможно, устанавливать также и противоприливное боновое заграждение между креплением на берегу и ближайшим концом ветви заграждения на плаву.

    Для сбора нефти, попавшей в огороженную акваторию, можно использовать дополнительное сорбирующее плавучее заграждение, устанавливаемое по обе стороны от вспомогательного бонового заграждения или с внутренней стороны основного. Сорбирующее плавучее заграждение может также использоваться самостоятельно для защиты экологически уязвимых участков побережья от нефти. Эффективное применение метода ограждения требует постоянного контроля и регулирования положения боновых заграждений особенно в условиях средних и высоких уровнях нагрузок, а так же сильных и переменных течений.

    Преимущества механических способов состоят в возможности их быстрого и многократного применения и утилизации собранной нефти, а также в минимальных побочных нарушений природных условий. Главный недостаток таких методов - невозможность использования в сложных условиях, при волнения моря.

    Перечень известных веществ и препаратов для ликвидации нефтяных разливов достаточно внушителен и насчитывает несколько сотен наименований. Среди них лидирующее место по эффективности и частоте практического использования занимают диспергирующие препараты (диспергенты). Их назначение состоит в основном в ликвидации нефтяных пленок на поверхности моря, что позволяет предотвратить вынос нефтяного пятна на берег и ослабить губительное действие пленочной нефти на морских птиц и млекопитающих.

    Состав и механизм действия диспергентов. Все известные диспергенты представляют собой смесь растворителей и поверхностно-активных веществ (ПАВ), соотношение между которыми может меняться в широких пределах. Молекулы ПАВ обладают способностью понижать поверхностное натяжение на границе раздела нефти с водой. Таким образом, создаются условия для образования устойчивых мелких капель нефти в воде, что в свою очередь приводит к быстрому разбавлению нефти в водной толще под влиянием перемешивания и резко повышает скорость процесса разложения нефти, особенно и в первую очередь за счет ее биодеграции.

    Приемлемость и эффективность в ряде ситуаций практического применения диспергирующих агентов для ликвидации нефтяных разливов в море в настоящее время общепризнанны и зафиксированы в официальных документах во многих странах и международных организациях. Известны примеры успешного применения химических методов для ликвидации последствий нефтяных разливов. Известны также и другие эпизоды, когда применение таких методов не принесло ожидаемых результатов либо они были сомнительными. Это свидетельствует о неизбежных трудностях и ограничениях при принятии решений в тех или иных конкретных ситуациях. В некоторых странах введены запреты на такие операции в мелководной прибрежной зоне с глубинами менее 20 м.

    Большое значение имеет оптимальный выбор времени применение диспергаторов. Диспергаторы лучше применять только после того, как испарятся легкие летучие фракции нефти. Такая последовательность действий позволяет уменьшить опасность взрыва при проведении ликвидации аварии.

    Главным потенциальным недостатком диспергирования нефти является локализованное и временное повышение водонефтяной концентрации, которая способна оказывать воздействие на морскую флору и фауну в непосредственной близости от места применения диспергирующих веществ.

    Чем легче нефть, тем она токсичнее и может вызвать сильные локализованные токсичные последствия. Тяжелая нефть менее токсична, но в последствии повышенной стойкости из-за низкого выветривания она способна поражать обширные водные поверхности, что особенно опасно в непосредственной близости от береговой линии, где ослаблена волновая энергия, т.е. диспергирование и поэтому применение диспергентов мало эффективно.

    Применение диспергентов несколько способствует удалению пятна разлива, однако, это безвозмездная потеря нефти и образование некоторого количества практически неразделимой водной эмульсии.

    Одной из альтернатив для механических способов ликвидации нефтяных разливов является сжигание нефти на поверхности моря. При благоприятных условиях полнота сжигания может достигать 80-90%, тогда как при неблагоприятных условиях этот метод бывает вообще неприменим. Главные ограничения при этом связаны с трудностью поджигания нефти и поддержания ее горения на морской поверхности, а также из-за неизбежности атмосферного загрязнения и образования вязких и токсичных продуктов горения, которые могут оседать на дно и предоставлять опасность для бентосных организмов. Процесс горения нефтяной пленки на водной поверхности возможен лишь при определенных условиях: толщина пленки не менее нескольких миллиметров, достаточно высокое содержание в нефти легких фракций (не менее 20%) и относительно спокойное море. Эти и ряд других обстоятельств существенно ограничивают возможности такого метода, хотя известны немногие примеры его успешного применения.

    Метод выжигание нефти должен использоваться в ограниченных случаях при четком обосновании целесообразности осуществления этой операции. В основе обоснования применения метода должен эколого-экономический критерий. Ущерб окружающей среде от выжигания должен быть меньше, чем от его не проведения. Это, как правило, тогда, когда участок расположен вдали от населенных мест и транспортных коммуникаций, сбор нефти затруднен, прокладывания коммуникаций связано с большим нарушением природного ландшафта, например, требуется вырубка лесных насаждений для доставки специальной техники. Имеется риск распространения нефти по рельефу и попадания ее в рыбохозяйственные водоемы (весеннее половодье, дожди). Проведение выжигание должно проводиться преимущественно в зимнее время с соблюдением требований экологической, пожарной и промышленной безопасности. При проведении контролируемого выжигания нефти предотвращается ущерб от более масштабного загрязнения почв, грунтов, а также водной среды и ее живых обитателей.

    Экспериментальные работы показали, что долговременные последствия от проведенного в зимнее время контролируемого выжигания на окружающую среду практически отсутствуют. В то же время отсутствие узаконенного Регламента по организации и проведению работ по ликвидации разливов нефти методом выжигания в зимнее время, позволяющего минимизировать возможный ущерб окружающей среде, является фактором, сдерживающим научно обоснованное применение.

    Комбинированный способ применения сорбентов и заградительных бонов был показан на учениях Россия - НАТО "Калининград 2004" в Балтийском море в районе полигона "Хмелевка", см. рис 1.

    Рис. 1.
    Комбинированный способ применения сорбентов и заградительных бонов
    1. , 1а -Аварийные боновые заграждения "АБЗ-500", Боны изолирующие постоянной плавучести "БИПП".
    2. - Берегозащитные сорбционные боны "БЗС-30".
    3. - Якоря.
    4. - Скиммер "Лидер-60", "Лидер-Т70".
    5. - Сорбент СТРГ.
    6. - Сетка
    7. - Емкость временного хранения "ВХН-С".
    8. - Комплекс оборудования для производства и нанесения сорбента СТРГ.
    9. - Катер (лодка) со средствами нанесения сорбента.
    10. - Пожарная машина для направления пятна к месту сбора.
    11. - Нанесение сорбента с помощью аварийно сбрасываемых контейнеров с вертолета.

    Пятно нефти было остановлено надувными плавучими бонами, которые установили V-образно для образования нефтяных ловушек. Нефть, попадая в ловушки, собирается с помощью нефтесборщика (скиммера). На берегу, в непосредственной близости от уреза воды (10-20м), были установлены: мобильная установка У-СТРГ производительностью до 60 кг/ч для производства сорбента СТРГ, стационарное устройство для распыления сорбента с насадками для заполнения берегозащитных сорбирующих бонов БЗС-30 - D=300 мм, L=10 м, массой 8 кг, автономные переносные ранцы для распыления сорбента. Заполнение бонов сорбентом производилось на месте разлива и составило 35 мин. После заполнения их сразу спускали на воду между основных бон, которые были установлены V-образно и берегом для предотвращения загрязнения береговой полосы, для 100% защиты был распылен сорбент на водную поверхность в близи бонов БЗС-30 для предотвращения проникновения нефти под бон, ширина слоя сорбента должна быть не менее одного метра. Распыление сорбента проводили с помощью стационарного устройства. Автономное устройство для нанесения сорбента (ранец) было использовано в тех местах где использование стационарного физически не возможно. Спасатель, надев его на спину производил распыление с лодки на загрязненные участки водной поверхности.

    В случае если пятно нефти стало неконтролируема, из-за изменения метеоусловий, изменив направление движение к той береговой полосе, которая не подготовлена, необходимо произвести распыление сорбента СТРГ вдоль берега с помощью автономного устройства для распыления сорбента (ранец) или стационарного устройства для распыления сорбента. При попадании нефти на береговую полосу, засыпанную сорбентом, сорбент начинает впитывать (сорбировать) нефть, не загрязняя берег т.к. сорбент, впитавший в себя нефть, не отдает ее обратно.

    Сорбент СТРГ обладает 100% плавучестью, насыщенный сорбент остается на поверхности длительное время, не выпуская поглощенный нефтепродукт, что дает возможность дождаться благоприятной погоды для уборки отработанного сорбента. В дальнейшем его уборка осуществляется либо тралением сорбирующими бонами к месту извлечения, либо непосредственным извлечением с поверхности воды сетчатыми ковшами или скиммерами. В случае траления и сбора сорбента у прибрежной части водоема извлечение его лучше осуществлять вакуумными насосами.

    Сорбционная способность сорбента СТРГ составляет 1 кг сорбента к 50 кг нефти, это доказано в лабораторных условиях, а также подтверждено актами нефтяных компаний, где производились демонстрационные испытания. Насыпная плотность сорбента составляет до 12 кг/м?3;. Сразу возникает вопрос - как доставлять сорбент на место аварии в кратчайшие сроки в случае, например, локального разлива?

    Установка У-СТРГ для производства сорбента СТРГ устанавливается на морские и речные суда, сразу решается проблема доставки продукта к месту разлива из-за его малой плотности. Распыление на загрязненную водную поверхность производят прямо с судна с помощью стационарного устройства для нанесения сорбента.

      Обратно