Аварии на объектах ТЭК имеют катастрофические последствия для окружающей среды. В России «внештатные» утечки углеводородов происходят с незавидной регулярностью. Если суммировать весь ущерб от разливов нефти хотя бы за 2020 год, получатся огромные цифры.
Самоочищение водоёмов от нефтяного загрязнения — длительный процесс. Поэтому на ЧП нужно реагировать максимально оперативно, чётко следуя плану ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов.
Нефть имеет свойство быстро расползаться по поверхности водоёма, увеличивая площадь загрязнения. К тому же при попадании в воду запускаются процессы испарения, растворения, эмульгирования и осаждения на дно.
Скорость рассеивания зависит от объёмов утечки, скорости ветра, температурных и прочих условий в море. Решающим фактором является плотность загрязняющего вещества.
Лёгкое нефтяное сырьё в «комфортной среде» рассеивается по водоёму естественным образом за 2-5 дней, лёгкие продукты переработки — и вовсе за 1-2 дня. Углеводороды повышенной плотности держатся на плаву более 10 дней, но с течением времени тоже начинают расползаться.
Первым делом загрязнённый участок изолируют заградительными бонами, чтобы не допустить распространения пятна на бо́льшие площади. Только после этого начинается сбор вещества механическим, физико-химическим, термическим или биологическим методом.
Механический метод
Механический сбор углеводородов — самый популярный и действенный метод экстренной ликвидации аварии. Его суть заключается в следующем: в ограждённую бонами зону запускается специальное оборудование — скиммеры.
Существует множество видов нефтесборщиков, их выбор зависит от того, где и в каких условиях они будут использоваться: в открытом море, защищённых от волнения водах, на суше и т. д.
В зависимости от своего типа скиммеры собирают «чёрное золото» разными способами.
- Олеофильный скиммер. Такие системы укомплектованы материалами, которые собирают вещество и отталкивают воду. Это могут быть диски, ленты или щётки, на которые при вращении налипают углеводороды.
- Скиммер с пороговыми отверстиями. В устройстве находится преграда, опущенная на глубину немного ниже нефтяного слоя. Смесь проходит через пороговое отверстие в ёмкость агрегата, где отделяется от воды.
- Скиммеры циклонного типа. В таком оборудовании искусственно создаётся водоворот, который в центральной части сопровождается понижением уровня. Здесь и происходит выкачивание загрязнений.
- Вакуумный метод. Скиммер оснащён вакуумным насосом, с помощью которого засасывает нефтяную плёнку вместе с водой. Смесь отстаивается в резервуаре, загрязнитель направляется в специальные баки, а вода откачивается обратно в водоём.
Физико-химический метод
При некоторых разливах нет возможности использовать нефтесборные устройства и другие плавучие средства. Например, авария произошла на малых глубинах или ограниченных площадях. В таком случае на помощь приходит физико-химический метод. Другими словами, к сбору углеводородных соединений привлекают сорбенты и диспергенты.
Их распыление производится с судов, вертолётов и самолётов. При использовании крупных воздушных судов поверхность нефтяного пятна можно обработать в десятки раз быстрее, чем при использовании даже самых высокопроизводительных скиммеров.
В широком смысле сорбенты — это химические вещества, которые выборочно поглощают из внешней среды нужный элемент. Применительно к аварийным утечкам они распыляются по поверхности загрязнения и «впитывают» углеводороды.
Для нейтрализации разливов используют и природные, и синтетические сорбенты. К природным относят торф, опилки, солому, мох, вермикулит и т. д. В своём исходном состоянии они недостаточно эффективно собирают нефть, поэтому предварительно подвергаются специальной обработке.
Более действенны при борьбе с разливами синтетические сорбенты: полипропилен, поролон, синтепон, каучуковая крошка и др. Они характеризуются более высокой нефтепоглощающей способностью, термостойкостью, высокой устойчивостью к химическим и физическим воздействиям.
Диспергенты превращают нефтяную плёнку в водорастворимую эмульсию, состоящую из мелких капель, взвешенных в толще воды. Их распыление в загрязнённой зоне ускоряет естественный процесс биологического разложения вещества.
В состав диспергентов входят растворители, ПАВ, стабилизаторы образующейся эмульсии и различные добавки синтетического происхождения. При крупных разливах они могут только усугубить ситуацию, поэтому применение диспергентов возможно только с разрешения контролирующих органов.
Термический метод
Основан на выжигании поверхностного слоя загрязнения. Его применение возможно непосредственно после утечки токсичного вещества в водоём, ещё до смешения с водой. Кроме того, зона ЧП должна находится на безопасном расстоянии по направлению ветра, а толщина плёнки должна превышать 3 мм.
При выжигании «чёрного золота» в море нужно соблюдать ещё несколько правил. Скорость ветра во время операции не должна превышать 35 км/ч. Под воздействием воздушных масс плёночный слой постоянно перемещается, а при быстрых скоростях гораздо труднее контролировать процесс горения.
Также при термическом способе необходимо устанавливать специальные боновые заграждения огнеупорного типа.
У этого способа есть большие минусы, и по большей части они затрагивают экологический вопрос. Во-первых, нужно применять дополнительные меры пожарной безопасности. Во-вторых, возникает угроза повторного возгорания. В-третьих, при сгорании сырья в атмосферу попадают стойкие канцерогенные вещества.
Биологический метод
Используется в качестве дополнительного инструмента на заключительном этапе мероприятий по ликвидации аварии.
Для более полной очистки в поражённой зоне запускают специальные бактерии или грибки, которые утилизируют оставшиеся углеводородные соединения.
Микроорганизмы способствуют разложению углеводородной массы на простые соединения. Как правило, их применяют для очистки плёнок толщиной не более 1 мм.
Данный способ абсолютно безвреден для окружающей среды, при этом большинство технологий биологической очистки дёшевы и не особо трудоёмки.
Разделение вышеперечисленных способов весьма условно. На практике при ЧП мобилизуют все силы, комбинируя способы для скорейшего устранения аварии.
Учёные продолжают придумывать новые способы борьбы с утечками. Однако мировой опыт показывает, что последствия аварий в полной мере устранить невозможно. Какая-то часть углеводородов всё равно остаётся в воде, оседает на дне морей и океанов, отравляя их десятилетиями.
Читайте в продолжение темы: «Последствия нефтяных разливов: интоксикация кровью земли».
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 км2 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.
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Экологическая безопасность в современном мире рассматривается как состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества, защищенности окружающей природной среды от угроз, возникающих в результате техногенных и природных воздействий.
Экологическая безопасность (экологичность) объектов – совокупность свойств хозяйственных и иных объектов, окружающей их природной среды и состояния организационных мероприятий, обеспечивающих исключение или сведение до допустимых значений неблагоприятных воздействий на население и окружающую природную среду.
По оценкам специалистов, на весьма значительной части территории страны, в частности в ее северных районах, хозяйственно мало освоенных, занимающих до 40% территории, окружающая среда является вполне благоприятной. Экологически опасные ситуации существуют на некоторой ограниченной территории.
По результатам исследований экологической ситуации Европейской части России, включающей 12 административных областей, установлено, что в центре Европейской части России территории с относительно удовлетворительными ситуациями занимают 15 % общей площади региона, с конфликтными и напряженными ситуациями – по 30 %, с кризисными ситуациями – 23 %, с катастрофической экологической ситуацией – 2%.
По масштабам загрязнения территорий и тяжести последствий для экологических систем на одном из первых мест прочно закрепились аварии и чрезвычайные ситуации, связанные с нефтепродуктами.
Следовательно, для снижения негативного воздействия факторов аварии необходимо знать особенности методов защиты и уметь правильно их использовать.
В целом среди современных методов локализации и ликвидации последствий нефтяных разливов можно выделить следующие:
1. Боновые заграждения:
Основными средствами локализации разливов нефти и нефтепродуктов (ННП) в акваториях являются боновые заграждения. Их предназначением является предотвращение растекания нефти на водной поверхности, уменьшение концентрации нефти для облегчения цикла уборки, и отвод (траление) нефти от наиболее экологически уязвимых районов.
В зависимости от применения боны подразделяются на три класса:
— I класс — для защищенных акваторий (реки и водоемы);
— II класс — для прибрежной зоны (для перекрытия входов и выходов в гавани, порты, акватории судоремонтных заводов);
— III класс — для открытых акваторий.
Боновые заграждения бывают следующих типов:
— самонадувные — для быстрого разворачивания в акваториях;
— тяжелые надувные — для ограждения танкера у терминала;
— отклоняющие — для защиты берега, ограждений ННП;
— несгораемые — для сжигания ННП на воде;
— сорбционные — для одновременного сорбирования ННП.
Все типы боновых заграждений состоят из следующих основных элементов:
— поплавка, обеспечивающего плавучесть бона;
— надводной части, препятствующей перехлестыванию нефтяной пленки через боны (поплавок и надводная часть иногда совмещены);
— подводной части (юбки), препятствующей уносу нефти под боны;
— груза (балласта), обеспечивающего вертикальное положение бонов относительно поверхности воды;
— элемента продольного натяжения (тягового троса), позволяющего бонам при наличии ветра, волн и течения сохранять конфигурацию и осуществлять буксировку бонов на воде;
— соединительных узлов, обеспечивающих сборку бонов из отдельных секций;
— устройств для буксировки бонов и крепления их к якорям и буям.
2. Дамбы:
В качестве локализующих средств при разливе ННП на почве применяют целый ряд различных типов дамб, а также сооружение земляных амбаров, запруд или обваловок, траншей для отвода ННП.
Использование определенного вида сооружений обуславливается рядом факторов: размерами разлива, расположением на местности, временем года и др.
Для сдерживания разливов известны следующие типы дамб:
— сифонная дамба
— сдерживающая дамба,
— бетонная дамба донного стока,
— переливная плотинная дамба,
— ледяная дамба.
После того как разлившуюся нефть удается локализовать и сконцентрировать, следующим этапом является ее ликвидация.
3. Специализированные суда:
К специализированным судам для ликвидации аварийных разливов ННП относятся суда, предназначенные для проведения отдельных этапов или всего комплекса мероприятий по ликвидации разлива нефти на водоемах.
По функциональному назначению их можно разделить на следующие типы:
— нефтесборщики — самоходные суда, осуществляющие самостоятельный сбор нефти в акватории;
— бонопостановщики — скоростные самоходные суда, обеспечивающие доставку в район разлива нефти боновых заграждений и их установку;
— универсальные — самоходные суда, способные обеспечить большую часть этапов ликвидации аварийных разливов ННП самостоятельно, без дополнительных плавтехсредств.
4. Диспергенты и сорбенты:
Диспергенты представляют собой специальные химические вещества и применяются для активизации естественного рассеивания нефти с целью облегчить ее удаление с поверхности воды раньше, чем разлив достигнет более экологически уязвимого района.
Для локализации разливов ННП обосновано применение и различных порошкообразных, тканевых или боновых сорбирующих материалов. Сорбенты при взаимодействии с водной поверхностью начинают немедленно впитывать ННП, максимальное насыщение достигается в период первых десяти секунд (если нефтепродукты имеют среднюю плотность), после чего образуются комья материала, насыщенного нефтью.
5. Биоремедитация:
Биоремедитация — это технология очистки нефтезагрязненной почвы и воды, в основе которой лежит использование специальных, углеводородоокисляющих микроорганизмов или биохимических препаратов.
Число микроорганизмов, способных ассимилировать нефтяные углеводороды, относительно невелико. В первую очередь это бактерии, в основном представители рода Pseudomonas, и определенные виды грибков и дрожжей. В большинстве случаев все эти микроорганизмы являются жесткими аэробами.
Рассмотренные выше методы являются основными. Их можно использовать как независимо друг от друга, так и совместно. Выбор наиболее эффективного метода определяется комплексным анализом всех факторов аварии или чрезвычайной ситуации.
Библиографический список:
1. Безопасность в техносфере: учебно-методическое пособие. Министерство образования и науки Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)». Кафедра «Техносферная безопасность» / сост. Алешков Д. С., Бедрина Е. А., Гордеева С. А., Степанова Е. А., Столяров В. В., Суковин М. В. (Дата обращения 18.12.2022).
2. Техносфера и безопасность жизнедеятельности: учебно-методическое пособие. Министерство образования и науки Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)». Кафедра «Техносферная безопасность» / сост. Алешков Д. С., Бедрина Е. А., Гордеева С. А., Степанова Е. А., Столяров В. В., Суковин М. В. (Дата обращения 18.12.2022).
3. Кащеева П. Б. Создание новых функциональных материалов для очистки водных сред от нефти и нефтепродуктов: диссертация … кандидата химических наук: 03.02.08 / Кащеева Полина Борисовна; [Место защиты: ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина»]. – Москва, 2014. – 107 с. (Дата обращения 18.12.2022).
4. Печенов Е. Е. Очистка нефтеразливов биохимическим методом [Электронный ресурс] / Е. Е. Печенов, И. А. Епифанова // Химия и химическая технология в XXI веке : материалы XV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени профессора Л. П. Кулёва, Томск, 26–29 мая 2014 г. – 2014 . – Т. 2 . – С. 77–79. (Дата обращения 18.12.2022).
Чем опасны разливы нефти? Самые известные случаи разлива нефти.
Содержание
Статистика разливов нефти
Чем опасна нефть
Самые известные случаи разлива нефти
Причины разлива нефти
Что делать при утечке нефти
Способы ликвидации аварийно разлитых пятен нефти
Что необходимо делать, чтобы предотвратить разливы нефти
Наблюдали ли вы когда-нибудь радужные переливы на лужах у парковки после или во время дождя? Именно так выглядят нефтяные пятна в мировом океане. Разлив нефти – это не просто внештатная производственная ситуация, это экологическая проблема глобального масштаба, требующая поиска оптимального решения.
Аварийные ситуации на топливно-энергетических комплексах (ТЭК) Российской Федерации случаются ежедневно, каждые 30 минут. Ужасающая статистика, неправда ли? Предлагаем попробовать разобраться, почему так часто случаются разливы нефти, какие этому наиболее популярные причины и самое главное, что нужно сделать, чтобы исправить эту ситуацию и предотвратить катастрофы разлива нефти.
Немного статистики
На территории Российской Федерации активно развивается сфера промышленности, что вызывает потребность в транспортировки значительных объемов нефти и нефтепродуктов. Это в свою очередь значительно увеличивает риски нефтяных загрязнений различных акваторий, вызванных аварийными разливами.
Статистика разливов нефти говорит о том, что потеря сырья при добыче и транспортировке составляет 1% по данным Greenpeace и целых 4,5% по данным НП «Центр экологии ТЭК».
Официальные данные говорят о том, что на территории Российской Федерации ежегодно случается более 20 000 различных аварий, связанных с добычей или транспортировкой нефтяного сырья. При этом важно учесть, что в числе фиксированных случаев находятся лишь те, в которых выливается более 8 т нефти, в то время как аварий объемом до 7 т включительно считаются внештатным инцидентом, не требующем огласки.
Истинное количество разливов нефти сложно не просто сосчитать, а даже представить. В перспективе принято считать, что с течением времени и по мере развития промышленности количество аварийных разливов будет только увеличиваться.
Какие опасности таятся в утечке нефтепродуктов?
Прежде чем понять какие опасности может повлечь за собой разлив нефти, стоит задаться таким вопросом, как «Чем опасна нефть?».
Согласно общепринятым данным нефть является одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды (как для флоры, так и для фауны). Основная опасность заключается в том, что нефтяные пары оказывают отравляющее действие на организм живых существ, а структура вещества крайне негативно отражается еще и на месте их обитания.
В числе основных негативных последствий, которые может повлечь за собой аварийный разлив различного количества нефти следует выделить:
- негативное влияние на флору и фауну;
- причинение вреда от использования токсичных веществ, необходимых для ликвидации последствий аварии;
- повышенные риски загрязнения питьевой воды и воздушной среды;
- серьезные финансовые убытки населения (в особенности тех людей, чье пропитание напрямую связано с добычей рыбы);
- локальное разрушение культуры;
- повышение рисков погодных аномалий (образование ураганов разрушительной силы).
Самые известные случаи разлива нефти
- Приморский край, город Находка – 2500 т мазута
- Московская область, город Химки – 23 000 га разлива горюче-смазочных материалов в реке Грачевка.
- Полуостров Таймыр, порт Хатанга – 1 т нефтепродуктов, загрязнение реки и части залива моря Лаптевых.
- Красноярский край, поселок Новая Кежма – 10 т нефтепродуктов, загрязнение реки Ангара
- Красноярский край, город Норильск – 20 000 т дизельного топлива попали в реку Амбарная, озеро Пясино и Карское море.
Причина: износ технического оборудования, взрыв цистерны.
Причина: перекачка во время шторма.
Причина: нарушение технологии транспортировки на барже, взрыв цистерны.
Причина: нарушения лидера горно-металлургической промышленности по обслуживанию вертикального стального резервуара на ТЭЦ-3, а также таяние вечной мерзлоты.
Перечень наиболее вероятных причин разлива нефти
Разливы нефти различного масштаба происходят по двум ключевым видам причин:
- эксплуатационные – вызваны человеческим фактором;
- аварийные – обусловлены стихийными бедствиями.
В числе наиболее часто встречающихся причин утечки нефтепродуктов следует выделить:
- несоблюдение общепринятых правил производственных процессов;
- несвоевременность проверки эксплуатационного состояния резервуаров;
- отсутствие необходимой подготовки нефтяных баз к весеннему паводку;
- отсутствие технического обслуживания и планового, а также незапланированного ремонта оборудования и систем.
Что делать при утечке нефти?
Согласно актуальным требованиями МЧС на всех предприятиях, где осуществляется добыча или хранение нефти/нефтепродуктов должны быть организованы специализированные подразделения для ликвидации аварийных состояний. Более того, для поддержания оптимального уровня безопасности функционирования предприятия важно обеспечить аттестацию такого рода подразделений в рамках действия актуального российского законодательства.
В ситуации, когда на предприятии случается аварийный разлив необходимо немедленно сообщить о случившемся в соответствующие органы и в кратчайшие сроки организовать работу по локализации и устранении последствий утечки нефти.
Согласно регламенту МЧС, локализация нефтяного разлива должна реализовываться в период длительностью не более 4-6 часов.
Краткий обзор ключевых способов ликвидации аварийно разлитых пятен нефти
На сегодняшний день существует 4 наиболее эффективных и повсеместно применяемых способа ликвидации аварийно разлитой нефти и нефтепродуктов различного типа:
- Механический – оптимальное для экологической обстановки региона решение, заключающееся в использовании специализированного оборудования для очищения воды.
- Химический – применяется в крайне редких случаях и предполагает использование ряда диспергентов и сорбентов, являющимися токсичными и оказывающими в разной степени негативное влияние на состояние окружающей среды.
- Термический – простейший, но крайне опасный для экологической обстановки способ, предполагающий сжигание разлитых масс.
- Биологический – завершающая стадия механического, химического и термического метода. Принцип реализации: размещение суспензии с бактериями, жизнедеятельность которых способствует разрушению разлитого вещества.
При реализации механического способа используются боновые заграждения различного типа, позволяющие локализовать пораженные территории и предотвратить распространение нефтяного пятна.
Сбор загрязняющего вещества при реализации этого способа ликвидации осуществляется с применением насосов и рукавов.
Количество используемых веществ рассчитывается индивидуально на основании масштабов поражения.
Важно отметить, что применение диспергентов обеспечивает разделение нефтяной массы на безопасные, мелкие частицы. Однако, несмотря на удобство, в процессе реакции выпадает осадок, провоцирующий загрязнение на дне водоема.
Процесс горения провоцирует выброс до 10% вещества в атмосферу в виде сажи. Более того, после горения остается большое количество нетронутых тяжелых компонентов.
Несмотря на большое количество негативных последствий, метод такого типа используется достаточно часто, преимущественно в сочетании с механическим.
Что необходимо делать, чтобы предотвратить разливы нефти и нефтепродуктов?
На само деле не существует «универсального рецепта» для предотвращения разливов нефти.
При грамотной организации промышленного производства риски возникновения потенциально аварийной ситуации минимальны. Соблюдение всех актуальных требований, а также рекомендаций по безопасности говорит о как таковом отсутствии необходимости разработки и организации дополнительных специальных мер.
Единственное, на что необходимо обратить внимание – защита ливневок. В некоторых случаях организация ливневых стоков осуществлена таким образом, что выпадающие осадки соединяются с нефтепродуктами. Избежать этого можно путем применения специализированных дренажных покрытий.
Избежать разливов нефти непросто, но вполне реально в подавляющем большинстве случаев. Достаточно осуществлять систематический контроль исправности оборудования, работать в рамках существующей техники безопасность и иметь достаточный резервный фонд для оперативной локализации возникающих утечек.
Аварии на предприятиях ТЭК происходят в нашей стране каждые полчаса. Почему разливается топливо и как предотвратить новые катастрофы?
По данным Министерства энергетики в России только за 2019 год произошло более 17 171 аварий с разливом нефти. Наша страна занимает первое место по загрязнению окружающей среды горюче-смазочными материалами во всем мире.
Последняя подобная авария произошла 14 мая 2021 года. В Пуровском районе Ямало-Ненецкого АО случился крупный разлив нефти на Карамовском нефтяном месторождении, где прорвало внутрипромысловый трубопровод. Из трубопровода в окружающую среду попало 3 тыс. кубометров нефти. Карамовское месторождение разрабатывается компанией ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз». Оно находится примерно в 50 км от города Ноябрьск.
Крупнейшие случаи с разливом нефти в 2020 году:
- Находка, Приморский край: из-за взрыва цистерны в окружающую среду попало около 2500 т мазута.
Причина: износ оборудования.
- Химки, Московская область: разлив горюче-смазочных материалов (ГСМ) в реке Грачевка. Площадь ущерба 23 тысячи га. Превышение предельно допустимой концентрации в 1 тыс. раз.
Причина: администрация города не установила очистительные сооружения.
- Порт Хатанга, Таймыр: 1 т нефтепродуктов попала в реку при перекачке во время шторма. Часть ГСМ попала в залив моря Лаптевых.
Причина: отрыв судна от берега.
- Новая Кежма, Красноярский край: около 10 т нефтепродуктов попало в реку Ангару.
Причина: взрыв цистерны при ее транспортировке на барже ООО «Приангарский ЛПК».
- Норильск, Красноярский край: утечка 20 тыс. т дизельного топлива в реку Амбарную, озеро Пясино и Карское море.
Причина: многочисленные нарушения «Норникеля» по обслуживанию РВС на ТЭЦ-3 и таяние вечной мерзлоты.
Основные причины разливов
Разлив нефти происходит по двум причинам: эксплуатационная и аварийная. Со второй причиной все понятно — избежать стихийных бедствий невозможно. Они вызывают естественный износ резервуарного парка.
Первая же причина вызвана уже самим человеком или неисправностью используемой трубопроводной системы, ответственность за которую также лежит на людях.
Основными проблемами являются:
- правила забора проб и перекачивания топлива не соблюдаются;
- проверки целостности и состояния резервуаров не проходят в нужное время;
- нефтебазы не готовы к весеннему паводку;
- несвоевременный ремонт оборудования и систем.
Куда уходит нефть
Нефть может переполнять резервуары, что приводит к количественным потерям. Но бывают и качественные, которые вызваны попаданием в сырье кислорода и окислителей, из-за чего на стенках хранилищ образуются осадки, смолы и отложения.
Есть еще одна причина потери нефтепродуктов — испарение. Этот специфический процесс вызван так называемыми большим и малым дыханием.
Малое дыхание вызвано температурными перепадами корпуса и внешней среды. Это частое явление среди наземных резервуаров. То есть, если за пределами хранилища жарко, его стенки нагреваются вместе с нефтью. Она в свою очередь начинает испаряться, вытесняя образующееся давление в сосуде.
При понижении температуры действует обратный принцип: внутри цистерны образуется вакуум из-за недостатка давления.
Большое дыхание вызвано вытеснением воздуха при откачке нефти, из-за чего происходят качественная и количественная потери нефти.
Причина — нарушение регламента зачистки резервуаров при переходе на другой тип ресурса, частая смена сортов пропускаемой через парк продукции, отсутствие программы качественной подготовки трубопровода для перекачки разных типов материала.
Что на самом деле обязаны делать нефтяные организации
По данным МЧС во всех местах хранения и добычи нефти должны быть собственные подразделения для ликвидации разливов. Также компании обязаны проводить аттестацию указанных формирований в соответствии с законодательством Российской Федерации, оснащать их специальными техническими средствами или заключать договоры с профессиональными аварийно-спасательными службами.
В случае разлива организации обязаны немедленно оповещать соответствующие органы государственной власти и местного самоуправления и организовывать работу по их локализации и ликвидации. Для этого у них обязательно должен быть резерв финансовых средств и материально-технических ресурсов.
Что делать, если утечка уже произошла
При поступлении сообщения о разливе нефти и нефтепродуктов время локализации разлива по регламенту МЧС не должно превышать четырех-шести часов.
Но во время крупных аварий эти цифры остаются лишь на бумаге. Так, например, последствия взрыва нефтяной платформы Deepwater Horizon в Мексиканском заливе устраняли 152 дня.
Взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon произошел 20 апреля 2010 года у побережья Луизианы. Разлив стал одной из крупнейший техногенных катастроф за всю историю человечества. Погибло 11 человек, еще 17 пострадало. За 152 дня в воды Мексиканского залива попало более 5 млн барр. нефти, заняв 5% площади самого залива. Причинами послужили: недостаток информации, неудачная конструкция скважины, недостаточное цементирование, изменения в проекте и желание сэкономить на стоимости и длительности работ.
Cпособы устранения нефтеразливов
Существует четыре основных способа ликвидации нефтеразливов, но у каждого из них есть свои недостатки. Поэтому для устранения последствий катастроф нужен индивидуальный подход к каждой.
- Механический способ
Этот метод наиболее благоприятен для экологии. Принцип работы заключается в использовании нефтесборщиков и установок для сепарации (отделения воды от нефтепродуктов).
Чтобы пятно не увеличивалось, используют специальные боновые заграждения, которые задерживают и собирают нефтяное пятно. Сами боны находятся на поверхности воды и удерживаются с помощью якорей. Боны делают из специальной ткани, стойкой к воздействию различных химикатов и нефти.
Далее нефть собирают с помощью специальных насосов и рукавов. Но пятно от топлива очень тонкое, поэтому убрать его без сорбирующего вещества невозможно. А оно, в свою очередь, уже не так экологично.
- Химический способ
Для этого используют специальные вещества — диспергенты и сорбенты. Последние разработки стали менее токсичными для окружающей среды, но все-таки такой метод стараются применять только в экстренных случаях.
Дозировка вещества рассчитывается исходя из объемов нефти (отношение по объему должно составлять около 1-5%).
Диспергент разделяет нефть на мельчайшие капельки, которые растворяются в воде до безопасной концентрации. Куда же она исчезает потом? Благодаря процессу биодеградации нефть перестает быть токсичной для окружающей среды. Но все равно диспергент образует осадок, который опускается на дно, создавая вторичное загрязнение.
- Термический способ
Самый простой, но губительный для экологии способ — сжигание нефти. При горении в атмосферу выбрасывается до 10% разлитого топлива в виде сажи. У этого метода есть еще один существенный недостаток. Когда легкие фракции разлива заканчиваются, горение прекращается, а тяжелые компоненты остаются нетронутыми.
Такой способ весьма популярен и чаще всего используется вместе с механическим для сбора несгоревших остатков. Но, например, в Норильске от сжигания отказались, так как в городе состояние воздуха и без того критическое.
- Биологический способ
Этот способ чаще всего становится финальной стадией предыдущих трех. В пораженный участок воды спускают суспензии с бактериями-разрушителями, которые способствуют той самой биодеградации.
Но разливы редко можно предугадать. Поэтому, чем лучше предприятие подготовлено к различным сценариям разлива, тем меньше вероятность попадания вредных выбросов в окружающую среду.
Защита ливневых стоков
При грамотном проектировании завода количество потенциальных аварий минимально. В таком случае даже нет необходимости в применении дополнительных мер.
Так, например, расположение контейнеров с нефтепродуктами на непроницаемой поверхности с уклоном позволит собирать возможные утечки в одном регулируемом месте.
Правда, на многих предприятиях в таком месте расположена ливневка, в которую также стекает дождевая вода. Получается, что природные осадки собираются с нефтепродуктами и попадают в почву.
Чтобы этого избежать, предприятие может использовать специальные дренажные покрытия, которые быстро герметизируют стоки и предотвращают просачивание нефтепродуктов.
Существует много методов по устранению разливов, очистке вод суспензиями, диспергентами и бактериями, но все эти методы не могут восстанавливать экосистемы, которые уничтожаются с каждой аварией.
Поэтому нефтяным компаниям важно постоянно контролировать исправность всего оборудования, иметь достаточный резервный фонд для предотвращения утечек и постоянно внедрять инновации, которые сведут до нуля возможность возникновения новой техногенной катастрофы.
Больше информации и новостей о том, как «зеленеет» бизнес, право и общество в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.