Локализация разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности методом ограждения
Введение
В настоящее время нефтяной сектор топливно-энергетического комплекса России является одним из наиболее устойчиво работающих производственных комплексов российской экономики. Нефтяной экспорт рассматривается как важнейший фактор влияния на другие страны и одновременно как один из главных источников получения средств для дальнейшего развития экономики страны.
Места добычи нефти находятся, в основном, на значительном удалении от мест ее потребления, причем зачастую они разделены большими водными пространствами, поэтому нефть и нефтепродукты являются одним из основных грузов для перевозки морем. Перевалка нефтегрузов на специализированные морские суда производится на морских нефтеперевалочных комплексах и в припортовых нефтяных терминалах [1].
Основополагающим принципом деятельности любой компании, эксплуатирующей морской нефтеотгрузочный терминал, является предотвращение и максимальное сокращение отрицательного воздействия на окружающую среду, обеспечение безопасности и охрана здоровья персонала.
При ликвидации разлива нефти с рельефа местности, в частности, на водной поверхности на первом этапе проводятся мероприятия по локализации, на втором – по ликвидации нефтяного загрязнения [2].
1. Основные источники загрязнения водоемов нефтепродуктами
Рассмотрим основные источники загрязнения. К площадным источникам относятся нефтепромыслы на которых происходит инфильтрация пластовых и сточных вод, утечки нефти из амбаров, нефтеловушек, отстойников, трубопроводов и т.д., поступления нефти в вышележащие водоносные горизонты через нарушения в обсадных колоннах и т.д. Они характеризуются большой площадью, насыщенностью нефтепродуктами и рассредоточенным поступлением нефти как с поверхности так и с грунтовыми водами в водный объект. К линейным источникам относятся нефте- и продуктопроводы, в первую очередь магистральные. К очаговым или локальным относят нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), предприятия нефтепродуктообеспечения (НПО), резервуарные парки, базы и склады ГСМ, погрузочно-разгрузочные эстакады и терминалы, автозаправочные станции и т.д [1]. Также существуют чрезвычайные ситуации при транспортировке НП автомобильным, железнодорожным транспортом и местным водным путям.
При расчете необходимого количества сил и средств для ликвидации аварийных ситуаций должно учитываться влияние места расположения объекта на скорость распространения нефти и нефтепродуктов с учетом возможности попадания их в водные объекты.
Нефть или другой жидкий углеводород (например, мазут), растекаясь по поверхности водоема, проходит ряд стадий трансформации, основными из которых являются - гравитационное растекание, адвективный перенос, турбулентное перемешивание, испарение и т.д.
Гравитационное растекание хорошо изучено и этот процесс можно разбить на три стадии:
силы гравитации уравновешиваются силами инерции;
вязкая: (силы гравитации уравновешиваются силами вязкого трения);
поверхностное натяжение уравновешивается силами вязкого трения [3].
Интенсивное испарение нефти происходит при значительном количестве легких (НП), испаряющихся в виде газовых ореолов. Растворимость НП в воде связана с их химическим составом и увеличивается в ряду парафиновые-циклопарафиновые-ароматические. Наибольшей растворимостью характеризуется бензол (1600-1800 мг/л), толуол (500-600 мг/л), ксилол (170-200 мг/л) и этилбензол (130-150 мг/л) [4].
Разрушение НП в водной среде происходит в основном при химическом окислении и биогенном разложении, скорость которого уменьшается в порядке алканы ароматические УВ циклопарафины. К наиболее существенным гидрологическим параметрам относятся характеристики водосбора и условия формирования поверхностного и подземного стока и гидравлические параметры водного объекта - скоростная структура потока [3].
2. Средства локализации нефтяных разливов
Операции по ликвидации разливов нефти, нефтепродуктов и других опасных и вредных веществ в море являются составной частью комплекса работ по ликвидации последствий морских аварий, как при работе в море и в порту.
Они предусматривают практические меры по несению дежурной службы, проведению операций и осуществлению учений по отработке оперативной готовности.
Локализация и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов и других опасных и вредных веществ (ЛРН) предусматривает выполнение многофункционального комплекса задач, реализацию различных методов и использование технических средств. Независимо от характера аварийного разлива нефти и нефтепродуктов и других опасных и вредных веществ первые меры по его ликвидации должны быть направлены на локализацию пятен во избежание распространения дальнейшего загрязнения новых участков и уменьшения площади загрязнения, далее производится очистка акватории моря. Для локализации разливов нефти на море применяются следующие виды ограждений: механические (боны, щиты, трубы и т.д.), пневматические и гидравлические барьеры
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. Одним из основных и наиболее эффективных способов локализации разливов нефти и нефтепродуктов является огораживание загрязненной площади с помощью боновых заграждений: плавучих и подводных. Принцип действия плавучего бонового заграждения заключается в создании механического барьера, препятствующего перемещению или распространению тонкого верхнего слоя воды вместе с нефтяной пленкой Применение определенного типа боновых заграждений определяется географическими, навигационными, гидрологическими и гидрометеорологическими условиями района разлива нефти и нефтепродуктов. Исходя из общепринятой практики ЛРН на море, расчет необходимой длины бонового заграждения для локализации того или иного разлива нефти производится исходя из полупериметра данного конкретного пятна разлившейся нефти [5].
Кроме того, в соответствии с требованиями пункта 143 «Общих правил плавания и стоянки судов в морских портах Российской Федерации и на подходах к ним», утвержденных приказом Минтранса России от 20.08.2009 № 140, операции с нефтепродуктами на внутренней акватории и внешнем рейде морских портов, производятся при условии установки боновых заграждений в местах их проведения [2].
3. Типы конструкций боновых загрождений
По типу конструкции БЗ можно разделить на следующие основные группы:
1. Боны с поплавками с наполнителем из вспененного материала (БЗ постоянной плавучести) получили наиболее широкое распространение и выпускаются многими фирмами как в России, так и за рубежом. Поплавки с наполнителем покрывают тканью с полиуретановым или ПВХ-покрытием, которые определяют прочность БЗ. Тканью обычно покрывают и балласт с силовым элементом. Чаще данный тип БЗ используется:
-для локализации нефтяного пятна при слабых течениях (скорость 0,5 м/с);
-при высоте волн до 1 м и длительном использовании (более недели).
2. Самонадувные боновые заграждения характеризуются легкостью в обращении и наибольшей оперативностью при развертывании, а также достаточной гибкостью (эластичностью). Камеры самонадувных боновых заграждений, сжаты при хранении и надуваются воздухом при развертывании через воздухозаборные клапаны благодаря силе упругости встроенных рамок, обычных или спиралевидных пружин. Из-за коррозии и поломок могут возникать проблемы с различными внутренними элементами упругости. Данный тип БЗ используется для локализации и отвода нефтяных пятен в спокойных прибрежных водах со слабым течением (скорость 0,25 м/с) и высоте волн до 1,2 м.
3. Надувные боновые заграждения (например: Ro-Boom– 1500) характеризуются высокой плавучестью и эластичностью. Для изготовления используется ткань с покрытием из ПВХ, неопрена, нитрилакрильного каучука или полиуретана. Не требуют большого пространства для хранения и транспортировки. Применяются для устройства как стационарных, так и буксируемых схем БЗ. Используются, когда волновая гибкость является важнейшим фактором и когда высота волны может достигать 2 м. Не пригодны для установки на период более 1 недели в связи с возможностью сдува; в таких случаях необходимо использовать модели с повышенной прочностью, но они более дорогие. Для надува требуются специальные устройства — воздуходувки.
4. Ограждающие боновые заграждения выполняются из жесткой или полужесткой ткани, обладающей вертикальной устойчивостью и достаточной поперечной гибкостью. К верхней части секций крепятся пустотелые или выполненные из вспененных материалов, покрытые пластмассой поплавки, которые соединены с блоками болтами, при этом прочность ткани в зависимости от условий эксплуатации может меняться от минимальной до максимальной. Для обеспечения вертикального расположения бонов к нижней части крепятся балластные грузы, выполненные в виде гальванизированных или оцинкованных металлических блоков. В отличие от других типов БЗ могут обеспечивать долгосрочную локализацию при минимуме технического обслуживания, особенно в условиях воздействия мусора. Внешние поплавки могут создавать завихрения и способствовать уносу и перехлесту нефтяных пленок. Буксируются при малых скоростях (до 2,6 м/с) секциями длиной до нескольких сот метров.
Используются при стационарной локализации нефти в спокойной воде (скорость течения 0,25 м/с) с небольшой высотой волн.
5. Сорбирующие (например боновые заграждения С-150) используются для локализации и сорбции нефтепродуктов на твердой и водной поверхности, а также для сбора и очистки нефтесодержащих водных стоков. При полном насыщении на воде сорбирующие боны не тонут, не теряют свою форму и свойства. Сорбирующие боны универсальны в своем применении и способны сорбировать любые виды нефтепродуктов.
Для локализации и ликвидации нефтяного пятна необходимо лишь соединить нужное количество бонов и окружить разлив
50% реферата недоступно для прочтения
Закажи написание реферата по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее
время!
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
