Ликвидация утечек нефти и нефтепродуктов - методы устраниения и последствия для окружающей среды
Технологический прогресс, развитие промышленности приводит к большей потребности в материалах, энергии, топливе. Материал для производства большей части вещей – это нефть и её производные. Поэтому всё большие объемы нефтепродуктов требуется перемещать на большие расстояния. Редкий случай, когда перерабатывающее предприятие расположено рядом с нефтедобывающей станцией. Чаще, сырью приходится преодолевать значительное расстояние, чтоб преобразоваться в готовый продукт.
Основные способы транспортировки нефтепродуктов это:
- Наземным транспортом (автомобильные или железнодорожные цистерны);
- Водным транспортом (танкеры);
- Нефтяной трубопровод.
У каждого вида транспортировки свои достоинства и недостатки, но ни один способ не даёт стопроцентную гарантию безаварийного использования. Причины возникновения аварийных ситуаций:
- Механическое воздействие. Это может быть стихийное бедствие, природный катаклизм, нештатная ситуация, выход из строя комплектного оборудования, автомобильная или железнодорожная авария.
- Авария электрической части. Выход из строя электротехнической части оборудования может повлечь разгерметизацию трубопровода и образованию в этом месте утечки.
- Человеческий фактор. Персонал не всегда успевает предупредить возможную опасность. Это происходит в старых системах трубопровода, где применяется механические датчики контроля, без автоматического контроля и отключения.
- Ветхость оборудования. Трубопроводы, цистерны, арматура, кабельная продукция со временем изнашивается и выходит из строя. Не всегда удается вовремя заметить подлежащий замене элемент трубопровода.
Приведенное выше взаимодействие может привести к неблагоприятным последствиям. Брешь в трубопроводе, авария на морском судне, трассе, железнодорожных путях может привести к розливу нефтепродуктов и загрязнению обширной территории. Взаимодействие нефти на окружающую среду опасно, это связано с её химическим составом, главным элементом которого - жидкие углеводороды. Помимо них в составе присутствуют смолы, асфальтены, сероводород, минеральные соли и элементы, а также около 30 металлов, которые оказывают негативное воздействие на экосистему.
Было разработаны методы и технические средства, для ликвидации последствий аварийных ситуаций:
- Авария на трубопроводе.
- Авария на воде.
- Аварийные цистерны.
Участок, на котором произошел прорыв, перекрывают с двух сторон, тем самым локализуют аварию, поток жидкости пускают по резервной байпасной линии. Специальные насосные установки (ПНУ), размещенные на прицепе-шасси грузовых автомобилей, подъезжают к месту аварии. Зачастую такие установки используются с дизельным двигателем либо оснащаются дизель-генераторной установкой, для работы в местах без электрической сети. Эти установки врезаются в нефтепровод, самовсасывающие насосы начинают подтягивать жидкость к основным агрегатам, которые перекачивают жидкость с большей производительностью. Жидкость, пролившуюся на землю, собирают для дальнейшей утилизации.
Растекаясь по водной поверхности, нефть может занимать большие площади водоемов – одна единица нефти способна загрязнить объем воды в тысячу раз превосходящий её. Первым делом следует организовать мероприятия по локализации аварии, для этого используют специальные понтоны-ловушки, ограничивающие распространение водонефтяной эмульсии дальше них. Сбор продуктов существенно облегчает то, что плотность нефти ниже плотности воды и часть вредной среды находится на поверхности, образуя слой толщиной до нескольких сантиметров. После ограничения распространения, один из способов сбора является использование нефтесборщиков размещенных на поплавках - «скиммеров». Также возможно использование поверхностных насосов с маленьким кавитационным запасом, либо сбор водонефтяной эмульсии в цистерны или баки, для дальнейшей отправки на переработку и утилизацию. Для окончательной ликвидации нефтяных соединений после ЛАРН используют диспергент – поверхностно-активное химическое соединение, разбивающее нефтяную пленку на множество отдельных капель, которые уже большей плотности, чем вода. Некоторые диспергенты могут ускорять переработку нефти микроорганизмами.
Если нештатная ситуация произошла в пути и привела к загрязнению почвы и корневой системы растений, то для детоксикации почв используют специальные химические вещества – сорбенты. Неисправные цистерны, дошедшие до места дислокации, опорожняются при помощи электрических или дизельных насосов имеющих возможность поднимать жидкость с большой глубины. Забор жидкости осуществляется через верхний люк. Дальнейшая зачистка производится при помощи насосов высокого давления с моющим веществом. Только после полной очистки начинают исправлять неисправности.
Как бы оперативно не удавалось ликвидировать последствия розливов, они наносят непоправимый ущерб флоре, фауне, почве и атмосфере. Полное восстановление природы занимает не один год. Нефть содержит токсичные фракции, которые влияют на живые организмы: нарушается физиологическая активность, появляются болезни, вызванные внедрением углеводородов в организм.
Для предотвращения розлива нефтепродуктов на этапах добычи, переработки и утилизации используют средства автоматического контроля технологии процесса. Каждый объект оснащается системами защиты от падения давления, достижения минимального или максимального уровня, превышения температуры. Разрабатываются дополнительные меры от механического воздействия, изготавливаются усиленные конструкции. На предприятиях разрабатывают планы ревизии и замены неисправного оборудования. В комплексе, эти меры защиты предупреждают нештатные ситуации и поломку оборудования.
О больших розливах нефти можно узнать из всевозможных источников. О малых протечках необходимо сигнализировать для устранения. Это может быть поломка уплотнения насоса, не герметичность фланцевых или сварных соединений, утечки соединения приборов КИПиА и прочие причины, контроль за этими утечками осуществляется визуально или с помощью электромагнитных приборов, сигнализирующих о поломке.
