Способы ликвидации нефтяных разливов

Разлив нефтепродуктов: последствия и методы устранения

Достижения технического прогресса все больше приносит губительных последствий для окружающей среды, вызывая угнетение экологических систем и исчезновение уникальных природных комплексов. Особое место в этом вопросе отводится нефтяной промышленности, которая вносит свой немалый вклад в отравление природы. Выбросы токсичных веществ переработанной нефти, аварии танкеров, взрывы нефтяных платформ, аварии на буровых установках и скважинах. Предупредить все возможные катастрофы в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли на сегодняшний день практически невозможно. Но существует ряд мер по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, своевременное принятие которых в силах остановить пагубное воздействие на экосистемы.

Причины разлива нефти

Добыча нефти объединена целым комплексом производственных сооружений, которые взаимосвязаны различными системами трубопроводов и энергопередач, а также организацией самим процессом работы. Из основных сооружений этого комплекса выделяют:

• скважины (добывающие, разведочные, наблюдательные и нагнетательные),
• станции,
• нефтехранилища,
• трубопроводы,
• площадки и другое.

И каждое из них несет потенциальную угрозу разлива нефти и нефтепродуктов. Почти все этапы операции в нефтяной отрасли, как показывает практика, сопровождаются отдельными авариями.

Основные причины разливов:

• Аварийные проливы при добыче и транспортировке.
• Незаконные врезки в нефтепроводы.
• Изношенность оборудования.
• Нарушение правил эксплуатации оборудования.
• Неоперативное реагирование.
• Несовершенство технологий.

Аварийный разлив нефтепродуктов

К сожалению, экологические бедствия, спровоцированные наземными разливами нефти, становятся все более частыми. Под разливом следует понимать сброс нефти и нефтепродуктов на почвенный покров (грунт), поверхность воды, прибрежную зону рек и других водоемов. В результате этого наносится существенный урон длительного характера всей окружающей природе.

Аварийный разлив нефтепродуктов охватывает немалые площади. На отдельных месторождениях количество разливов порой достигало нескольких аварий в день. Но вовремя принятые меры помогали стабилизировать ситуацию и уменьшить негативные последствия. Следует заметить, что не всегда сразу удается ликвидировать причины аварии из-за невозможности быстро подоспеть к месту происшествия. И, как следствие, нефть заливает значительные угодья и попадает в воду. Ежегодное количество разливающейся нефти в России в среднем составляет 19-20 млн тонн в год, а это около 7% добычи.

Последствия нефтяных загрязнений

Разлив нефтепродуктов является одной из самых распространенных причин загрязнения наземных и водных экосистем. Как следствие этого, нарушается ход естественных процессов, что приводит к изменению условий обитания живых организмов. Пролитая нефть из танкеров, трубопроводов несет гибель всему, с чем соприкасается: уничтожается вся растительность, районы поражения становятся непригодными для обитания каких-либо животных. К примеру, некогда кишащие жизнью мангровые болота теперь исчезают и уходят в историю.

Нефтяная пленка на поверхности водоема нарушает его биологические процессы и вызывает дефицит кислорода, изменяя состав воды. Оседающие на дне масла и мазут дают вторичное загрязнение. Все это приводит к уменьшению популяции рыб, водоплавающих птиц и млекопитающих. Символом экологической катастрофы вызванной нефтяной промышленностью стала покрытая нефтью птица.

Нефть наносит необратимый ущерб и здоровью человека, попадая в хозяйственно-питьевые водоемы и объекты. За последние только годы количество онкологических заболеваний возросло почти в два раза в таких городах, как Лангепас, Мегион, Радужный. В Нижневартовске питьевая вода загрязнена нефтепродуктами на 97%. Последствия от аварийных разливов будут давать о себе знать еще многие десятилетия.

Угроза Мировому океану

Нефтяные загрязнения представляют наибольшую угрозу для жизни Мирового океана. Ежегодно в него поступает до 14 млн тонн нефтепродуктов. Образуемая на поверхности воды пленка лишает кислорода морскую флору и фауну. Было подсчитано, что литра нефти достаточно, чтобы лишить кислорода 4О0 тыс. литров морской воды. Также нарушается регулярный обмен теплом, влагой, газами, энергией между океаном и атмосферой. От токсичных соединений погибают, прежде всего, мальки и планктон.

Самую серьезную опасность представляют крупные аварийные разливы нефти и нефтепродуктов при крушении танкеров и разрыве трубопроводов. Тонна нефти способна покрыть пленкой площадь в 12 км 2 поверхности моря. Загрязнение таких морей, как Ирландское, Северное, Яванское, Средиземное, а также Мексиканского, Токийского и Бискайского заливов заставляют бить тревогу экологов всего мира. Следует помнить, что именно Мировому океану отводится значимая роль в формировании климата планеты, он вырабатывает 70% кислорода для обеспечения жизни на Земле.

Локализация разливов

Каким бы ни оказался масштаб разлива нефтепродуктов потерь избежать не удастся. Это настоящая трагедия для местной окружающей среды. Поэтому локализация разлива является первостепенной задачей. Сегодня существует множество технологий для быстрого реагирования на местах аварии. На суше главной опорой служит подпорная стенка, которая представляет собой массивное ограждение. Но в случае больших разливов нефти к локализации подключают траншеи.

В водной среде локализация нефтяного пятна осуществляется с участием боновых заграждений. Они делятся на следующие типы:

• отталкивающие (используют в важных экологических местах и защиты побережья),
• сорбирующие (впитывают нефть, уменьшая ее концентрацию),
• надувные (первоначальное окружение пятна).

Немедленная локализация места аварии является самым первым пунктом в плане ликвидации разлива нефтепродуктов.

Основные методы устранения разлива

Выбор метода для ликвидации нефтяных загрязнений будет индивидуальным для каждого конкретного случая. Это связано с природными, климатическими условиями, с рельефом местности и с объемом пролитого нефтепродукта. Ликвидация разлива представляет собой очень трудоемкий процесс и огромные финансовые затраты, поэтому предупреждение проблемы всегда предпочтительней, чем ее устранение.

Для устранения нефтяных загрязнений применяют следующие методы:

• Термический. Этот метод заключается в выжигании слоя нефти при ее достаточной толщине.
• Механический. Подразумевает сбор нефти от ручного вычерпывания до машинного оборудования.
• Физико-химический. Метод используется при малой толщине нефтяной пленки с применением сорбентов и диспергентов.
• Биологический. Преимущество этого метода заключается в использовании природных микроорганизмов.

Стоит отметить, что даже с указанными методами достигнуть хороших результатов очистки на местах нефтяных аварий довольно затруднительно.

Сбор нефтепродуктов с водной поверхности

Для ликвидации разлива нефтепродуктов применяются специальные технические средства нефтесборщики, имеющие специфичные комбинации устройств. Нефтесборщики оснащены скиммерами (нефтесборными устройствами), которые собирают верхний слой воды вместе с нефтяной пленкой. Исходя от объема разлившихся нефтепродуктов и их состава, а также от погодных условий используются разные типы скиммеров.

Скиммеры подразделяются на самоходные, стационарные, буксируемые и переносные. Также они различаются по принципу своего действия:

• гидродинамические (разделение жидкости разной плотности – нефти и воды),
• вакуумные (всасывание поверхностного слоя воды для последующего отделения нефти),
• пороговые (через прохождение порога отделяется вода от нефти),
• олеофильные (продукты нефти налипают к олеофильным материалам).

Утилизация отходов

После ликвидации разлива нефтепродуктов огромные объемы собранных отходов требуют утилизации. Сразу следует уточнить, что только соответствующие органы могут принимать окончательное решение о методе работы с отходами. В первую очередь материал помещают на временное хранение до конца проведения мероприятий по устранению аварии. К примеру, если шла очистка береговой линии, то место хранения отходов располагается в верхней части пляжа, обязательно выше линии прилива. Вывоз будет осуществляться в два этапа: от временного хранения к промежуточному, затем на окончательную утилизацию или обработку.

К сожалению, в Российском государстве утилизация нефтяных отходов чаще всего подразумевает захоронение в специальных могильниках. Но такой способ утилизации весьма ненадежный, так как отходы продолжают наносить вред окружающей среде.

Предотвращение разлива нефтепродуктов

Заранее предвидеть точное время и место аварии, а также масштабы всей катастрофы невозможно. Но чтобы максимально предотвратить риски разлива нефтепродуктов разрабатывается индивидуальный план для каждого конкретного предприятия, где добывают, хранят или транспортируют нефть. В плане рассматриваются все возможные чрезвычайные ситуации и определяются меры по их предотвращению, защите территории и окружающей среды при ликвидации аварии. Обстоятельно прогнозируются все моменты последствий разлива: маршруты стекания и скопления нефтепродуктов, воздействие на природные и хозяйственно-бытовые объекты.

Для обеспечения большей эффективности мероприятиям по предупреждению нефтяных аварий и их ликвидации правительством РФ был утвержден комплекс нормативных документов, регулирующий деятельность предприятий по добыче, транспортировке, переработке нефти и нефтепродуктов.

Заключение

Экологические проблемы, связанные с нефтяными разливами становятся все более приоритетными для многих государств. В России ежегодно совершается около 10 тысяч только официально зарегистрированных аварий, но настоящие цифры назвать никто не может. Учитывая текущее положение вещей, основной задачей является минимизация пагубных последствий аварий на окружающую среду. Поэтому при ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов будет иметь огромное значение скорость реагирования персонала, качество сбора сырья и экологичность применяемых технологий.

Источник

Ликвидация разливов нефти

По данным Гринписа России, в 2018 году в России было зарегистрировано 8 126 разливов нефти. Абсолютными рекордсменами по загрязнению окружающей среды стали компании «Роснефть» (4 253 случая) и «ЛУКОЙЛ» (1 508).

В WWF также утверждают, что каждый год в нашей стране разливается около 4,5 млн т нефти. И главная причина тому – изношенные нефтепроводы. По статистике, в том же 2018 году подавляющее большинство аварий (97%) случилось из-за коррозии труб.

Конечно, утечки нефти происходят не только из-за эксплуатации устаревшего оборудования. Потенциальным источником загрязнения может стать любой объект предприятия — скважины, нефтехранилища, морские нефтяные платформы, приёмо-сдаточные пункты и прочее.

Как доказательство — мировой опыт аварий, связанных с утечкой нефти. Пожалуй, самая масштабная катастрофа подобного рода произошла в 2010 году — в Мексиканском заливе в результате взрыва нефтяной платформы в воду попало около 5 млн баррелей.

Безусловно, факты утечек нефти, даже небольших, сейчас находятся на строгом контроле государственных органов. Так, в действующем российском законодательстве чётко прописано, что нефтяные компании обязаны принимать меры по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в водоёмы.

Максимум, что грозит предприятию в случае аварии, — штрафные санкции с временной приостановкой деятельности. Поэтому может показаться, что для нефтяной компании разлив нефти — не такая уж трагедия.

Кроме того, в России не перестаёт быть актуальной проблема незаконных врезок в нефтепроводы.

Между тем, из-за халатного отношения к требованиям предупреждения аварий предприятия самовольно выбрасывают свой главный источник заработка. И параллельно тратят уйму денег и времени на устранение последствий от попадания нефти в окружающую среду.

Какими же способами сейчас осуществляют ликвидацию разливов нефти?

Методы ликвидации разливов нефти

Для ликвидации аварийных разливов нефти (ЛАРН) существует 4 основных метода: механический, термический, физико-химический и биологический.

Самый распространённый метод – механический – представляет собой обычный сбор разлитой нефти с поверхности воды (либо выемку загрязнённой почвы).

В море поражённый участок ограждается боновыми заграждениями, затем в ход идут различные нефтесборные системы и устройства (например, скиммеры).

При физико-химическом методе ликвидации нефтяного разлива используются различные сорбенты и диспергенты. Сорбенты после попадания в водную среду моментально начинают впитывать углеводороды, оставляя на поверхности остатки нефтенасыщенного материала, собрать который не представляет особого труда.

К помощи диспергентов прибегают в особо тяжёлых случаях, когда разлитую нефть невозможно удалить механическим сбором. Вещество распыляют на нефтяное пятно, затем диспергент расщепляет маслоплёнку, не позволяя ей «разрастись».

Термический метод ликвидации утечки нефти – это выжигание нефтяного слоя сразу же после попадания «чёрного» топлива в окружающую среду. Как правило, этот способ применяют параллельно с другими методами.

И последний, биологический метод используется после «первичной обработки» — механического сбора нефти или запуска в среду сорбентов или диспергентов.

Для того, чтобы способ сработал, необходимо, чтобы толщина слоя нефти не превышала 0,1 мм. В загрязнённую среду запускают суспензии с бактериями-деструкторами, которые способствуют естественной деградации углеводородов.

Технологии на месте не стоят

Помимо традиционных методов борьбы с утечками нефти, в мире постоянно появляются новые решения — учёные разрабатывают массу технологий ликвидации разливов.

Например, в Норвегии придумали «пылесос» для сбора нефтяных пятен. Агрегат способен самостоятельно помещать в загрязнённую воду сорбент, перемешивать его. После того, как вещество собрало нефть, устройство вынимает его и засасывает.

А учёные одного американского института изготовили из нановолокон гигантскую мембрану, которая поглощает исключительно разлитую нефть, оставляя без внимания воду. После сбора «чёрного» топлива мембрану нагревают, в результате чего нефть высвобождается.

Целое судно-нефтесборщик изготовили в Германии: корабль очищает загрязнённую нефтью морскую воду с помощью фильтрационного резервуара.

Перед началом работы обычное на первый взгляд судно раскрывает свой корпус, формируя своеобразный треугольник. Благодаря такому решению оно может собирать нефть на поверхности площадью 40 м 2 в час и толщиной плёнки до 2 мм.

Китайские учёные разработали биомиметическую пену, отделяющую нефть от воды. Благодаря полой трубчатой структуре материал обладает абсорбирующей и фильтрационной способностью: нефть задерживается, а вода спокойно проходит сквозь пену.

Довольно необычный, но весьма действенный, и, что главное, экологичный способ ликвидации разливов нефти – использование микробов. Да, в мире есть бактерии, которые буквально поедают углеводороды – их, например, уже успешно применяли во время катастрофы в Мексиканском заливе.

А не так давно учёные из России нашли морозоустойчивые микроорганизмы, способные поглощать углеводороды в суровых погодных условиях.

Ещё одну уникальную технологию — «Аэрощуп» — разработали в Биологическом институте ТГУ. Суть инновации заключается в следующем: на дно водоёма опускается шланг, с помощью которого в место разлива под высоким давлением подаётся мощная струя воздуха. Нефть, попавшая в водоём, поднимается на поверхность, где её собирают специальные приёмники.

Источник