Современные методы ликвидации последствий аварий на подводных переходах

Ключевые слова: Подводный переход магистрального нефтепровода; Локализация разливов нефти; Боновые заграждения; Сорбент.

Annotation

Key words: Underwater crossing of the main pipeline; Oil spill containment; Booms; Sorbent.

В случае аварии на подводном переходе магистрального нефтепровода, нефть может находиться в воде в виде пленки, эмульсии или в растворенном состоянии. Наиболее сложен процесс удаления эмульсированной нефти [1, с. 7].

Основной характеристикой эмульсий является ее дисперсность, определяемая диаметром капель и удельной межфазной поверхностью. От величины дисперсности зависит важнейший показатель эмульсии - ее устойчивость.

В случае аварии на ППМН прежде всего необходимо принять меры по локализации нефтяной пленки. Для этого используются боновые заграждения различной конструкции. Для дальнейшего удаления нефтяной пленки используются специальные устройства и дефицитные сорбенты, однако степень очистки при этом может быть недостаточно высока.

Существует несколько основных методов удаления нефтяных загрязнений с поверхности водоемов.

Механические методы

Для локализации загрязнения применяются плавучие и подводные заграждения. Плавучие заграждения следующих конструкций - надувные, в виде вертикальных полотнищ с поплавками, герметизированные трубчатые элементы, элементы из вспененных синтетических материалов или матерчатые рукава, наполненные гидрофобным сорбентом. При этом важно, чтобы высота бона над водой и глубина его погружения превышала толщину пленки нефтепродукта и высоту возможной волны, а также, чтобы ограждение было сплошным.

Примером заграждения подводного типа является пневматический барьер, принцип работы которого заключается в создании препятствия на поверхности воды при непрерывной подаче воздуха через перфорированную трубу, уложенную на дно водоема. Конусообразная завеса пузырьков воздуха, поднимающихся со дна с большой скоростью, вызывает образование "валика", который и удерживает пленку нефти от дальнейшего продвижения. Удерживающая скорость пневматического барьера определяется скоростью и углом подачи воздуха, течением воды и степенью волнения. Этот метод имеет достоинство - возможность свободного прохода судов. Однако низкая транспортабельность и высокая энергоемкость пневматического барьера сужают область его применения [2, с. 14].

Сбор и удаление нефтяного загрязнения с поверхности воды осуществляется скиммерами (сепараторами) различной конструкции.

Физико-химические методы

К физико-химическим методам следует отнести в первую очередь применение адсорбирующих материалов.

Для ликвидации разливов нефти с водных объектов производится и используется много различных сорбентов, которые подразделяются на неорганические, природные органические и органоминеральные, а также синтетические. Качество сорбентов определяется главным образом их емкостью по отношению к нефти, степенью гидрофобности (ненамокаемости в воде), плавучестью после сорбции нефти, возможностью десорбции нефти и регенерации или утилизации сорбента.

К неорганическим сорбентам относятся различные виды глин, диатомитовые породы (главным образом рыхлый диатомит - кизельгур), песок, цеолиты, туфы, пемза. Именно глина и диатомиты составляют большую часть товара на рынке сорбентов в силу их низкой стоимости и возможности крупнотоннажного производства. Однако качество неорганических сорбентов совершенно неприемлемо с точки зрения экологии [3, с.207]. авария подводный ликвидация

Синтетические сорбенты чаще всего изготавливают из полипропиленовых волокон, формируемых в нетканые рулонные материалы разной толщины. Кроме того, используют полиуретан в губчатом или гранулированном виде, формованный полиэтилен с полимерными наполнителями и другие виды пластиков.

Природные органические и органоминеральные сорбенты являются наиболее перспективным видом сорбентов для ликвидации нефтяных загрязнений. Чаще всего применяют древесную щепку и опилки, модифицированный торф, высушенные зернопродукты, шерсть.

Технология сбора нефти с поверхности воды адсорбирующими материалами довольно проста. Адсорбирующий материал разбрасывается (в сыпучем виде) по поверхности воды и впитывает нефть. В качестве сорбентов используют пенополиуретан, торф, торфяной мох, опилки, солому, обладающие избирательной адсорбирующей способностью к нефти и нефтепродуктам.

Однако данный метод не получил широкого распространения из-за сложности работ по удалению адсорбента с поверхности воды. Сжигание его не всегда возможно из-за угрозы расположенным вблизи зданиям, сооружениям и т.д. Кроме того, при сжигании адсорбента загрязняется атмосфера.

В значительной мере свободен от этого недостатка метод сбора нефти с помощью бесконечной ленты, изготовленной из высокопористого материала. При движении по поверхности воды лента поглощает нефть и затем отжимается валиком и барабаном, установленными на катере. Накапливающаяся нефть откачивается через гибкий шланг в резервуар. Далее лента вновь опускается на воду. Помимо высокой адсорбирующей способности материал ленты должен обладать высокой прочностью, гибкостью и эластичностью. Наиболее полно этим требованиям отвечает полипропилен, упрочненный нейлоновой оплеткой [4, с. 92].

Химические соединения - детергенты применяют для удаления нефти с больших водных объектов. К таким соединениям относятся различные растворители и вещества, образующие эмульсию, которые химически воздействуют на молекулы углеводородных соединений и изменяют их поверхностное натяжение. Наибольшее число таких соединений относится к алкилбензолсульфонатам натрия, которые отличаются по длине углеродной цепи, связанной с бензольным кольцом. Следует отметить, что токсичность детергентов для водных организмов часто выше, чем самой нефти, и широкое применение детергентов только усугубляет поражающее действие нефтяного загрязнения на гидробионты.

Биохимические методы

1. Магданов А.Р. На страже экологической безопасности // Трубопроводный транспорт нефти.- 2003.- №5.-с.25.

2. Цесельский И.Ю. ОАО "Сибнефтепровод" крупным планом // Трубопроводный транспорт нефти. - 2003.- №8.-с. 26-27.

3. Булатов А.И., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности. - М.: Недра, 1997.- 377 с.

4. Бородавкин П.П., Ким Б.И. Охрана окружающей среды при строительстве и эксплуатации магистральных трубопроводов.- М.: Недра, 1981.- 160 с.

5. Строительные нормы и правила: СНиП 2.05.06-85 Магистральные нефтепроводы [Текст]: Нормативно-технический материал. - Москва: [б.и.], 1985. - 50 с.

Размещено на Allbest.ru