Ликвидация разлива нефти
Разлив нефти – это попадание нефти в окружающую среду по вине человека.
В понятие разлива нефти также входят выброс любых веществ в результате переработки нефти, аварии танкеров, а также аварии на скважинах, нефтяных платформах, буровых установках и т.п. Ликвидация последствий аварийного разлива нефти может занимать от нескольких дней до нескольких лет. Несвоевременное принятие мер по предупреждению разлива нефти, может привести к глобальным катастрофам.
По результатам исследований, выявлены следующие основные причины разлива нефти на российских предприятиях. На несанкционированную врезку приходится около 49 % аварий, 24 % приходится на повреждения, полученные в результате проведения земляных работ. Аварии по причине брака строительных работ составляют 8 %, 11 % составляют аварии по причине заводского брака. На коррозию приходится 5%, а на все остальные – 3%.
Ликвидация аварийного разлива нефти – это совокупность мероприятий, задачей которых является удаление стоков нефтепродуктов и пятен нефти с поверхности почвы или воды.
Основными методами по ликвидации аварийного разлива нефти являются:
- Физико-химические (сорбция, промывка, дренирование).
- Механические (сбор нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, выемка почв).
- Биологические (фитомедиация, биоремедиация).
Сорбционная очистка воды является одним из самых эффективных. Главным преимуществом этого метода заключается в том, что очистка возможна практически до любой остаточной концентрации, также к его преимуществам можно отнести быстрота и управляемость процесса. Основными сорбентами, которые используют при ликвидации разлива нефти – торф, опилки, графит, лигнин. Биологические методы очистки считаются самыми экологически безопасными, так как способствуют систематических и аварийных разливов нефти до нормативных показателей. Одной из современных технологий является биокомпостирование. Данный метод основан на процессе разложения углеводородов специальной микрофлорой до воды, окиси углерода. Процесс биокомпостирования осуществляется на специальных площадках, оформляемых в грядах-буртах и состоящих из таких материалов, как опилки или торф. Высокая эффективность достигается за счет поддержания тепло-влажностного режима компоста, содержание кислорода и т.п. Весь процесс занимает 2 – 4 месяца. Существует три основных стадии ликвидация аварийного разлива нефти на воде:
- Установка ограждений, нефтеловушек, нефтеуловителей, которые препятствуют дальнейшему распространению нефти по поверхности почвы или воды.
- Распыление сорбентов, которые способствуют естественному рассеиванию нефти и нефтепродуктов.
- Механический сбор нефтепродуктов. Для организации этого процесса используют скимеры (специальные агрегаты для сбора нефти).
Ликвидация разливов на земле отличается от той, которую проводят на воде. Однако, если загрязнение является комплексным (пострадали вода и почва) используют универсальные схемы.
Расчет основных параметров разлива нефти
Площадь разлива нефти зависит от ряда условий: плотности нефти, вязкости нефти, ландшафтных условий места аварии, климатических условий и т.п. Например, объем нефтепродуктов при разрушении топливораздаточных колонок, переливе резервуаров из-за несрабатывания клапанов защиты, разрыве шланга топливораздаточных колонок, при сливе топлива самотеком и т.п. рассчитывается по формуле:
$Q_т = Q_o • T_a $
где, $Q¬_о$ – расход нефти в исправном нефтепроводе при работающих насосах; $Т_а$ – время остановки прокачки.
Объем нефтепродуктов, которые вылились после остановки прокачки находится по формуле:
$Q_{cт} = п • R^2 • L $
где, $п = 3,14$; $R$ – внутренний радиус поврежденного участка нефтепровода или шланга; $L$ – длина участка, на котором произошла авария.
В этом случае суммарный объем нефти и нефтепродуктов, попавших в окружающую среду, рассчитывается по формуле:
$Q_{сум} = Q_{т1} + Q_{ст}$
где $Q_{т1}$ – объем нефтепродуктов, которые вылились до остановки прокачки; $Q_{ст}$ – объем нефтепродуктов, которые вылились после остановки прокачки.
Тогда площадь разлива рассчитывается по формуле:
$S = Q_{сум} • К_{зр}$
где, $Q_{сум}$ – суммарный объем разлившихся нефтепродуктов; $К_{зр}$ – эмпирический коэффициент (табличное значение).
Еще одной формулой для определения площади разлива нефти может быть:
$S = f_p • V_ж ,$
где, $f_р$ – коэффициент разлития; $V_ж$ – объем нефтепродуктов, которые проливается при разгерметизации нефтепровода.
Коэффициент разлития зависит от свойств поверхности, на которой произошел разлив, а также от количества растворителей. В случае разлива нефти или нефтепродуктов из-за перелива из резервуара площадь может рассчитываться по формуле:
$S = f • X • Vh ,$
где, $f$ – коэффициент разлития; $Х$ – коэффициент использования резервуара; $Vh$ – номинальная вместимость резервуара.
