1. Теоретическая часть

1.1. Техногенное воздействие нефти на окружающую среду

Рассмотрим чрезвычайную ситуацию, вызванную полным разрывом трубопровода (диаметром 1220 мм, с толщиной стенки 15,2 мм). При этом полагаем, что профиль поврежденного участка трассы спокойный, расстояние между линейной запорной арматурой 15–20 км. В этом случае максимальный объем стока нефти составит 20000–25000 м³.

Очевидно, что в данном случае, основные усилия должны быть направлены на предотвращение загрязнения больших территорий вытекающей нефтью и тем более попадания ее в жилые поселки, открытые водоемы и грунтовые воды. Это частично можно осуществить за счет применения стационарных и временных искусственных преград, таких как противопожарные защитные сооружения – земляные валы, мягкие плавучие ограждения для сбора нефти с поверхности водоема.

Последствия нефтяного загрязнения природной среды определяются совокупностью следующих факторов: количеством и химическим составом загрязняющих веществ, интенсивностью механических повреждений. От совместного воздействия перечисленных факторов будет зависеть, приспособится ли экосистема к новым условиям и начнет восстанавливать свои функциональные звенья или она перейдет от метастабильного состояния к полной деградации. Биогеохимические функции нефти при загрязнении природной среды отражаются, прежде всего, в ее воздействии на живое вещество экосистем.

Действие нефтяных компонентов особенно сказывается на изменении экологической обстановки: пропитывая почву, обволакивая корни, листья, стебли и проникая сквозь мембраны клеток, нефть нарушает водно-воздушный баланс среды и организмов, обмен веществ и трофические связи.

Пропитывание нефтью почвенной массы приводит к активным изменениям в химическом составе, свойствах и структуре почв. Прежде всего, это сказывается на гумусовом горизонте: количество углерода в нем резко увеличивается, но битуминозное вещество значительно ухудшает свойство почв как питательного субстрата для растений. Гидрофобные частицы нефти затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к физиологическим изменениям последних.

В присутствии нефтепродуктов вода приобретает специфический вкус и запах, изменяется ее цвет, рН, ухудшается газообмен с атмосферой, уменьшается количество растворенного кислорода.

Нефть существенно отличается от других загрязнителей по характеру воздействия на природные системы, поскольку не обладает строго определенным химическим составом. Это понятие включает в себя множество разновидностей смолисто-углеродных систем, свойства которых могут существенно отличаться друг от друга.

1.2. Особенности проведения спасательных и других неотложных работ

Для быстрого и результативного проведения аварийно-спасательных работ на нефтепроводе необходимо разработать план ликвидации аварийного состояния, в который должны быть включены следующие мероприятия:

1. Назначение ответственных руководителей и исполнителей.

2. Оценка возможной опасности для близлежащих населенных пунктов, предприятий, водоемов, сельскохозяйственных угодий, шоссейных и железных дорог от растекающейся нефти и вероятности взрыва или пожара.

3. Мероприятия по спасению и эвакуации, при необходимости, людей и скота, застигнутых аварией.

4. Выделение необходимого количества технических средств для проведения работ по предотвращению растекания, ликвидации аварии и ее последствий.

5. Мероприятия по ликвидации аварии.

6. Мероприятия по мониторингу и оценке, предотвращению или сокращению загрязнения окружающей среды от растекшейся нефти.

Аварийно-восстановительные работы на линейной части магистральных нефтепроводов заключаются в восстановлении герметичности трубопровода, по своему характеру относятся к работам повышенной опасности и состоят из отдельных операций, которые, как правило, выполняются в следующей последовательности:

1 – локализация поврежденного участка нефтепровода (закрытие с обеих сторон линейных задвижек);

2 – подготовка отводящей траншеи и земляной емкости для сбора вытекшей нефти;

3 – опорожнение поврежденного участка от нефти;

4 – откачка нефти из емкостей по сбору;

5 – вскрытие дефектного участка и подготовка ремонтного котлована для производства газорезачных работ;

6 – герметизация внутренней полости трубопровода;

7 – вырезка из нефтепровода дефектного участка;

8 – проведение монтажно-сварочных работ;

9 – контроль качества сварных швов;

10 – подключение отремонтированного участка нефтепровода;

11 – мониторинг окружающей среды и проведение при необходимости ре-культивационных, восстановительных работ.

Важным этапом в устранении последствий аварии на нефтепроводе является подготовка отводящей траншеи и земляной емкости (Рис. 1) для сбора нефти. Размеры емкости зависят от объема нефти, который должен сойти с поврежденного участка с учетом его продольного профиля (уклона). Так, при аварии нефтепровода большого диаметра в резко пересеченной местности объем котлована может достигать несколько десятков тысяч м³.

После подготовки емкости для сбора нефти и отводящей траншеи, производится полное опорожнение поврежденного участка самотеком через прорыв по отводящей траншее в емкость или путем откачки через специально врезанные патрубки. Откачка нефти производится передвижными насосами, нефть сбрасывают в соседние резервуары или в соседний неповрежденный участок.

После проведения ремонтных работ на трубопроводе, остатки нефти из емкостей перекачиваются обратно в трубопровод, а загрязненный мазутом грунт вывозится в специально подготовленное место или сжигается на месте.

1

2

3

30.0

4

5

Рис.1. Схема емкости для сбора нефти

где: 1 – ремонтный котлован; 2 – нефтепровод; 3 – отводящая траншея; 4 – емкость для сбора нефти; 5 – отвал грунта.