книги / Техника и технологии локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

Особенности ликвидации разлива на морях и озе­ рах в ледовых условиях:

•если нефть зажата льдом, фактор времени теряет значение, однако при наличии ветра льдины могут дрейфовать из зоны сбора;

•предпочтительные типы скиммеров: вертикаль­ ные тросовые, барабанные, щеточные, барабанно­ щеточные и дисковые системы;

•использование ленточных скиммеров допустимо, если куски льда перед скиммером раздвигаются вручную или собираются с ленты скиммера;

•следует минимизировать столкновения льдин со скиммерами (кроме щеточного и барабанно­ щеточного, которые лучше всего подходят для отклонения небольших льдин, но наверняка будут захватывать шугу);

•проблемы при складировании и хранении собранных шлама и шуги.

При ликвидации разлива на реках в ледовых условиях сбор нефти (нефтепродуктов) лучше осу­ ществлять с помощью малых олеофильных вертикаль­ ных тросовых скиммеров и автоцистерн с вакуум­ ной или пневматической системой откачки.

Особенности работы нефтесборщиков:

•неэффективны при сильных ветрах,

•поток нефти в нефтесборщик ограничен,

•доступ к нефти ограничен,

•разделение нефти и льда,

•повышенная вязкость разлитой нефти (нефте­ продуктов) вследствие низкой температуры. Низкая температура воды может приводить к появлению вторичного льда, кристаллы которого связывают нефть.

Битый лед оказывает влияние:

•на интенсивность притока нефти к сепарационным установкам,

•прочность нефтесборных устройств. Наблюдается адгезия к обломкам льда.

Методы механического сбора нефти (нефте­

продуктов) могут применяться в ледовых условиях при разливе нефти:

•на или под относительно сплошной ледяной покров,

•в мелкобитом льду (размер льдин менее 2 м). При разливе нефти под сплошной ледяной

покров и отсутствии течения во льду делают сквозные пропилы, через которые нефть выходит на поверхность воды. Сбор нефти осуществляют традиционными для открытой воды методами.

При наличии в массе мелкобитого льда льдин раз­ мером до 10 м они должны отводиться нефте­ сборщиком, а контакт нефтесборщика со льдинами размером более 10 м считается недопустимым, следует обходить такие льдины.

Механический сбор нефти может осуществляться при сплоченности битого льда 3-7 баллов; при меньшей сплоченности он неэффективен, а при большей — продвигать нефтесборное устройство во льдах практически невозможно.

Небольшие обломки льда, ледяная каша и шуга обычно собираются с нефтью. Отделить эту нефть ото льда возможно только после его растапливания.

В зависимости от размеров установки льдины величиной до 2 м, вероятно, можно поднять на борт сборщика и очистить лед активным способом. Однако собранный лед требует больших емкостей для хранения, а система очистки должна включать в себя средства для сепарации нефти с этих льдин и, наконец, возврата этого льда обратно в воду. Льдины, размеры которых не позволяют обрабо­ тать их на борту, должны быть отведены, чтобы избежать непосредственного контакта с нефтесбор­ щиком. На рис. 3.134 приведена схема методов сбора нефти в зависимости от размера льдин.

Технологию сбора нефти в битом льду можно разделить на следующие этапы:

•отделение нефти от относительно больших обломков льда,

•сепарация и сбор нефти, отделенной от шуги

имелких обломков льда.

При ликвидации разлива нефти в условиях битого льда рекомендуется применять плавучие краны, снабженные грейферами, для сбора нефти (нефтепродуктов) и загрязненного льда в металли­ ческие баржи и автосамосвалы с герметичными кузовами.

Размер льдины, м

Сбор нефти подо льдом ___________

Очистка льда от нефти на борту_______________

Отведение льдины в воде

Обход льдины

Рис. 3.134. Схема методов сбора нефти в зависимости от размера льдин

Отделение нефти от больших обломков льда

Отделение нефти от относительно больших обломков льда может производиться двумя основ­ ными путями:

•поднятием обломков льда над поверхностью воды (в этом случае нефть с обломков стекает вниз),

•погружением обломков льда под воду (в этом случае нефть с обломков поднимается вверх). Затем обломки льда возвращаются в море.

На рис. 3.135 показаны принципиальные схемы этих способов.

Установка представляет собой призму с решет­ чатой (или имеющей отверстия) передней и одной горизонтальной плоскостью (при подъеме облом­ ков — верхней, при погружении — нижней) для прохождения отделившейся ото льда нефти. Наклонная поверхность позволяет скользить облом­ кам льда при проталкивании установки вперед. Нефть с небольшими кусками льда проходит через

а

отверстия и собирается у задней стенки, затем с помощью одного из устройств, которые рассмат­ риваются ниже, поднимается на борт в сепарационную установку, где происходит окончательное отделение нефти от кусков льда и воды.

Площадь и размер отверстий являются решаю­ щими параметрами, влияющими на производи­ тельность установки. Малая величина отверстий затрудняет проход нефти, значительная часть ее будет упущена. С другой стороны, большие отвер­ стия пропускают в зону сбора нефти много облом­ ков льда и шуги. Сложности возрастают по мере увеличения плотности и вязкости нефти.

При выборе типа установки необходимо учи­ тывать следующее:

• в установке подъемного типа нефть отделяется ото льда под действием силы тяжести, а в уста­ новке погружного типа — архимедовой силы. Очевидно, что выталкивающая сила воды суще­ ственно меньше силы тяжести, но в то же время сила сцепления нефти со льдом в воде также меньше;

о

каждый тип жесткости предназначен для выпол­ нения определенной функции, т. е. удаления нефти на льду и водной поверхности, сбора ее между льдинами или отвода льда от установки. Щетина должна быть изготовлена из гибкого и очень прочного материала, чтобы избежать повреждений от постоянного трения о лед. Штыри, равномерно размещенные между щетиной, защищают щетки от чрезмерного изгиба. Длина и жесткость щетины, диаметр барабана, угол атаки между щеточным барабаном и поверхностью, количество щеточно­ барабанных узлов и скорость их вращения явля­ ются важными факторами, влияющими на эффек­ тивность сбора нефти.

При работах в условиях ледяной каши наиболее надежным средством является канатное нефте­ сборное устройство.

Техническое оснащение судов, принимающих участие в операциях по ЛАРН в ледовыхусловиях

Опыт разработки планов ЛАРН для конкретных проектов показал, что для работы специализиро­ ванных судов в Арктике требуется следующее оборудование:

•средства для экстренной перегрузки нефти (нефтепродуктов) с аварийных судов (насосы, ру­ кава и соединения для приема-передачи, приспо­ собленные для работы с высоковязкой нефтью);

•средства наблюдения за нефтяным разливом (локатор бокового обзора с регулируемой по час­ тоте апертурой на судне, лазерный сканирующий флуорометр на вертолете и др.);

•средства спуска на воду, буксировки, управ­ ления и подъема нефтесборного оборудования (слипы, кран-балки, краны, манипуляторы, букси­ ровочные устройства и т. п.);

•трубопроводы и насосы для приема и пере­ качки водно-нефтяной смеси от других нефтесбор­ ных устройств за бортом;

•сепараторы для разделения нефти и воды;

•парогенераторы и паропроводы для обработки

иочистки оборудования, загрязненного нефтью;

•катера-бонопостановщики с необходимой мощ­ ностью двигателя, способные к автономному пла­ ванию для проведения разведки, участия в нефте­ сборных ордерах и самостоятельных операциях ЛАРН;

•контрольно-измерительная аппаратура для обеспечения учета операций с нефтью и др.

Кроме того, необходима возможность:

• размещения запаса материалов и оборудова­ ния для приготовления и распыления диспергентов, а также запаса инициаторов горения и устройств для поджигания разлива;

• размещения и использования оборудования с учетом арктических условий (укрытие, подогрев, защита от обледенения, обслуживание и т. п.).

Технические требования к специализированным судам

Специализированное судно должно обеспечи­ вать выполнение операций по ликвидации разли­ вов как на открытой воде, так и в ледовых условиях, и обладать значительной автономностью.

Анализ технологий и средств ЛАРН в ледовых условиях позволяет сформулировать технические требования к таким судам (табл. 3.72). Наиболее приемлемыми для работы в Арктике являются буксиры ледового класса Nanug, входящие в сис­ тему сопровождения танкеров SERVS в заливе Принца Уильяма (Аляска).

Заключительные работы по очистке территории в зимнихусловиях

Остатки нефти (нефтепродуктов) на грунте, водной поверхности или ледяном покрове должны быть ликвидированы.

После откачки нефти из ям-накопителей, амба­ ров, запруд на поверхность на оставшуюся в них нефть, которую невозможно откачать, наносится сорбент (торф, солома, опилки и т. д.), количество которого определяется с учетом его поглощающей способности. После пропитывания сорбента неф­ тью его собирают и вывозят на специальные пункты для утилизации. При необходимости операцию повторяют.

Нефть, разлившаяся на грунт, покрытый сне­ гом, должна быть собрана в сборные котлованы для откачки или вывезена в очистные сооружения ближайшей НПС. Остатки нефти с землей должны быть собраны и вывезены на пункты утилизации, а участок земли подвергнут рекультивации согласно РД 39-00147105-006-97.

Тонкие слои нефти, оставшиеся на поверхности воды после сбора нефтесборщиками, а также нефть, оставшуюся в лагунах, рукавах или заливах, уби­ рают с помощью сорбентов.

Остаточные нефтяные загрязнения, нефть, остав­ шуюся на плесах, берегах, между растительностью, смывают водой, собирают на поверхности воды между берегом и БЗ, затем убирают с помощью сорбентов, которые наносят на водную поверх­ ность, а затем собирают и вывозят на специальные полигоны, где их утилизируют или сжигают.

Нефть, разлившаяся по поверхности льда, должна быть собрана механизированным или ручным спо­ собом и вывезена в котлованы или на ближайшую НПС.

Нефть, попавшая под лед, должна быть собрана нефтесборщиками и вывезена. Оставшаяся после уборки со льда и из-подо льда нефть, по согласо­ ванию с экологическими и противопожарными органами, может быть уничтожена путем сжига­ ния. Остатки льда (и снега), загрязненные нефтью, должны быть вывезены для утилизации в специ­ ально отведенные места.

При ликвидации последствий аварии запрещается:

•засыпать ямы-накопители и дренажные канавы до полной откачки из них остатков нефти;

•вывозить почву, загрязненную нефтью, в отвалы, не предназначенные для этих целей;

•сжигать не откачанную из амбаров (котлова­ нов) нефть.

3.2.5. Справочные данные

На рис. 3.140 приведены элементы ледовой сим­ волики, помещаемые в фигуру на ледовой карте.

Са, Сь, Сс — частные сплоченности льда: самого толстого (Са), менее толстого (Сь) и третьего по толщине (Сс) в десятых.

Пр и м е ч а н и е . Частная сплоченность менее 1/10 и более 10/10 в этой строке не указывается.

Возраст (S)

Рис. 3.140. Фигура с элементами ледовой символики (согласно Номенклатуре ВМО по морскому льду, Доп. № 4, WMO/OMM/BMO N 259, 1989; Руководству по производствуледовой авиационной разведки, ГИМИЗ, 1974; Ice Chart Colour Standard, WMO/Td N1215, 2004)

Сплоченность (С)

С — общая сплоченность льда на исследуемой территории, выраженная в десятых (см. символы в табл. 3.74).

Приме ча н и е . Допускается указывать диапазон общей сплоченности.

Sa, Sb, Sc — возраст самого толстого (Sa), менее тостого (Sb) и третьего по толщине (Sc) льда, спло­ ченность которого указывается соответственно под символами Са, Сь, Сс.

Пр и м е ч а н и я :

(1)Если наблюдаются льды более чем трех воз­ растных типов, то сначала определяется частная спло­ ченность двух наиболее толстых видов льда Sa и SB, a Sc должно представлять возраст льда, который имеет наибольшую сплоченность из оставшихся (см. символы

втабл. 3.75).

(2)В общем случае необходимо определять три главных возрастных вида льда Sa, Sb и Sc. В исключи­ тельных случаях дополнительные возрастные виды льда можно указывать следующим образом:

Sc — возраст льда более толстого, чем Sa, но имею­ щего сплоченность менее 1/10;

Sd — возраст оставшегося вида более тонких льдов.

(3)Сплоченность для S0 и Sd не указывается.

Таблица 3.74

Характеристики ледяной поверхности

Показатель

Торосистость льда (баллы)

Заснеженность (баллы) и направление узкой части застругов (стрелка)

Загрязненность (баллы)

Разрушенность (баллы)

Примечания:

Окончание табл. 3.76

Символ

4О

5о

6о

8*

9▲

X —

Таблица 3.77

Символ

Z l\

с / 1Ж1

ш