Методы ликвидации аварийных разливов нефти при авариях на магистральных трубопроводах

Введение

Магистральные трубопроводы – единый производственно-технологический комплекс, включающий в себя здания, сооружения, его линейную часть, в том числе объекты, используемые для обеспечения транспортирования продукции от пунктов приемки от грузоотправителей до пунктов сдачи ее грузополучателям, технологического хранения или перевалки на другой вид транспорта [1].

Система трубопроводов выступает как один из главных факторов жизненного обеспечения для населения и объектов промышленности. Отказы и аварии на магистральных трубопроводах наносят серьезный ущерб экологической ситуации, а также оказывают негативное влияние, как на социальную сферу, так и на экономическую. По этой причине проблема надежности и безопасности трубопроводов связана с поиском оптимальных решений.

Методы ликвидации загрязнений

Компании и экономика страны несут серьезные экономические убытки при разливах нефти и нефтепродуктов, но экологический ущерб от аварийных разливов нефти может в сотни раз превышать ущерб от потери самих продуктов. Выжигание "аварийной" нефти и попутного газа (и просто утечка газа) не только ведет к загрязнению атмосферы, но и негативно влияет на климат [2].

На почвенно-растительный слой оказывается негативное влияние при прокладывании трассы магистрального трубопровода. Происходит прямое разрушение микро- и макрорельефа местности, что приводит к развитию эрозии почвы, образованию оврагов и снижению биологической продуктивности. Тепловое воздействие трубопроводов также оказывает влияние на мерзлые грунты.

Разливы нефти и нефтепродуктов отрицательно воздействуют на компоненты окружающей среды из-за высокого содержания токсичных веществ. Нефть, попадая на почвенно-растительный слой, пагубно влияет на растительный и животный мир, замедляются естественные процессы, уменьшаются флористическое разнообразие и биомасса [3].

Огромный ущерб наносится окружающей среде при авариях связанных с разгерметизацией и разрывом газопроводов. В этом случае негативное воздействие оказывается на приземный слой атмосферы и животный мир, в результате чего снижается интенсивность роста растительности, происходит превышение ПДК вредных веществ в воздухе, сокращается численность животного мира.

На сегодняшний день существует огромное количество методов ликвидации нефтяных разливов, но все они наносят урон качественному состоянию почвы. Основные методы:

• механический;
• физико-химический;
• микробиологический;
• агротехнический.

При выборе метода устранения разлива нефтепродуктов необходимо учитывать множество параметров таких как: состав нефтепродуктов, длительность разлива, качественные характеристики грунта, рельеф местности и климат. Однако наибольшей эффективностью обладает комплексный подход.

Для использования механических методов очистки необходимо наличие специальной техники и емкостей для откачивания нефти и нефтепродуктов, но в данном способе не решается проблема обеззараживания почвенного слоя от опасных химических соединений. При использовании механического метода очистки почвы сначала разлитая нефть и нефтепродукты откачиваются в резервуары, а далее проводится обваловка места загрязнения и производится замена верхнего слоя почвы. Данный метод обычно используется при первичных мероприятиях в целях ликвидации большого объема разлива. Этот метод подходит только для очищения верхнего слоя почвы с дальнейшим захоронением в специально оборудованных могильниках, впрочем, при неправильном захоронении возможно повторное загрязнение.

К физико-химическим методам относятся:

• сжигание верхнего слоя почвы;
• промывание загрязненной почвы;
• сорбция опасных веществ с поверхности почвы;
• очищение с помощью электрохимического способа.

Сжигание – это экстренная мера для обеззараживания разлива нефтепродуктов, при их большом объеме. Этот метод используют, когда высока вероятность попадания нефтепродуктов в ближайшие водные объекты. При использовании данного метода уничтожается до 2/3 объема разлитых нефтепродуктов, однако остальная часть попадает в глубокие слои почвы. Также сжигание сопровождается образованием большого количества испарений, что ведет к загрязнению воздушных масс. Так как выжигание нефтяных разливов в большинстве случаев может привести к взрывоопасной ситуации данный метод нельзя использовать рядом с населенными пунктами, а также вблизи промышленных объектов.

Промывание почвы является более дорогим методом очистки, а также более эффективным. Промывание производится в специальных барабанах при использовании ПАВ. После процедуры промывания почвенный слой отстаивается в емкостях, а далее производят разделение, дренирование и сорбцию.

Довольно затруднительным, но очень эффективным является электрохимический метод. Для этого необходима специальная техника и сложное оборудование, с помощью которого можно очистить почву, используя электрический ток. Применяя данный метод можно ликвидировать 1/2 часть опасных веществ.

Широкое распространение при аварийных разливах нефтепродуктов получил метод термической десорбции. Используя данный метод при ликвидации разлива можно получить фракции, например, мазута. При термической десорбции очистка происходит в специальных барабанах с применением химических реагентов.

Заключение

При аварийном разливе вблизи населенного пункта или опасного промышленного объекта с образованием взрывоопасной ситуации для ликвидации последствий используются пены и специальные сорбирующие реагенты. Сорбция – является одним из самых часто используемых методов физико-химической очистки почвы от загрязняющих веществ. Но для получения высокой эффективности сорбент должен обладать большим объемом сорбции и высоким уровнем селективности к нефтепродуктам.

В целях обеспечения экологической безопасности главным критерием при выборе технологии очистки ОС от нефтяных загрязнений является создание ресурсосберегающей замкнутой системы, которая исключает образование вторичных загрязнений при устранении разливов и протечек из окружающей среды.