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

Дамбы и гидрозатворы

На мелководье, где течение может менять свое направление и использование БЗ неэффективно, применяют дамбы (рис. 3.48) и гидрозатворы.

В земляную или песчаную дамбу помещают одну или несколько труб, располагая их под углом (рис. 3.49): конец трубы, находящийся выше по течению реки, приближен ко дну, чтобы плаваю­ щая на поверхности воды нефть не могла попасть в трубу, а другой ее конец расположен на уровне, позволяющем потоку воды вытекать без пульсаций.

Предпочтительнее использовать трубы боль­ шого диаметра во избежание появления процесса эжектирования (подсасывания нефти) у входного отверстия трубы. Труба должна пропускать воду с такой скоростью, чтобы уровень воды не пони­ жался до ее входного отверстия. Для поддержания необходимого уровня воды можно использовать насос (рис. 3.50).

Запруда должна надежно перекрывать водоем, прочно врезаясь в берега. В противном случае данный тип ограждения будет неэффективен.

Расчет водопропускной трубы

Расход воды Q (м3/с) для большинства водо­ пропускных труб рассчитывают по формуле

Q = VA ,

где v — скорость течения, м/с; А — площадь сечения потока.

Расход воды зависит от конфигурации канала. Если определить скорость течения жидкости

невозможно из-за наличия преград, рассчитать расход можно по следующей формуле (Baumeister, 1978):

15

Q = ^ - R * S 2A,

п

где п — коэффициент сопротивления (для застыв­ шего бетона п = 0,012, для незастывшего 0,014; для трубы 0,025; для земли или гравия 0,03); R —

д

радиус искривления, м ( R = — ) (см. табл. 3.31).

Таблица 3.31

3.1.2. Химическое диспергирование

Способ локализации, основанный на примене­ нии специальных ПАВ, способствующих расщеп­ лению нефтяного пятна на мелкие капли, которые рассеиваются в толще воды, называется химическим диспергированием (ХД).

Применение ХД часто сочетается с другими методами локализации нефтяного разлива на водной поверхности.

Решение о целесообразности применения дан­ ного метода локализации должно приниматься после правильной оценки потенциального воздействия диспергентов на нефтяное пятно. Основная задача — максимальное снижение негативного воздействия на окружающую среду.

Использование ХД требует планирования мате­ риально-технического обеспечения (наличие авиа­ средств, судов, устройств для нанесения диспер­ гентов, а также способов пополнения их запасов, обученного персонала, средств защиты, возможность заправки топливом и т. д.).

Санкцию на применение ХД в Российской Федерации дают Роскомрыболовство РФ и МПР РФ. В России к применению допускаются диспер­ генты, разрешенные Минздравом РФ и зарегист­ рированные в Российском реестре потенциально опасных химических и биологических веществ. Они должны иметь сертификаты и нормативно­ техническую документацию.

Государственные органы многих стран строго контролируют применение ХД. Например в США, можно применять лишь диспергенты, указанные в перечне продуктов для использования Националь­ ным планом действий в чрезвычайных ситуациях, разработанным Агентством охраны окружающей среды этой страны. В других странах разрешение государственных органов на применение диспер­ гентов должно быть получено в процессе одобрения плана ликвидации разливов нефти или уже после того, как разлив произошел.

В Европе существует широкий диапазон пред­ ставлений относительно применимости диспер­ гентов. Это распространенная практика для стран, граничащих друг с другом, чтобы регулировать их использование при локализации разливов нефти. Различные представления отражают мнение стран об эффектах и эффективности использования диспергентов.

Большой опыт в данной области имеет Велико­ британия, где ХД является главным методом лока­ лизации при больших разливах нефти. Здесь нако­ плено значительное количество документации, включая данные о результатах экспериментальных полевых испытаний и ликвидации фактических разливов с использованием диспергентов. Нор­ вежские исследователи активно испытывают дис­ пергенты в реальных условиях. Полевые испытания проводились также в США.

К п р е и м у щ е с т в а м XД можно отнести следующее:

•удаление нефти с поверхности моря уменьшает вероятность загрязнения морских птиц и морских млекопитающих, а также предотвращает попадание нефти на берег;

•образование мириадов крошечных нефтяных капель повышает вероятность биологического рас­ пада нефти за счет расширения поверхностной площади нефти, что увеличивает воздействие на нефть природных бактерий и кислорода, раство­ ренного в воде;

•возможность нанесения диспергентов с помо­ щью авиации обусловливает быструю обработку больших площадей, а следовательно, увеличивает скорость реагирования на разлив нефти;

•данный способ локализации может быть при­ менен при неблагоприятных природно-климати­ ческих условиях (сильное течение, волнение).

Не д о с т а т к а м и ХД является следующее:

•диспергенты применимы не для всех типов нефти;

•при применении диспергентов происходит лока­ лизованное временное повышение водонефтяной концентрации, что может навредить морской флоре

ифауне;

•неудачное применение диспергентов может явиться препятствием для применения других методов локализации и снизить эффективность ликвидационных работ;

•имеется ограниченное «временное окно» применимости ХД.

Диспергенты использовались для локализации разливов нефти во многих частях мира, но данные об этом не публиковались. Льюис и Aurand (1997) суммировали такие данные за период с 1969 по середину 1996 г. В обзор вошли только зарегистри­ рованные разливы, обычно относительно больших

Exxon, 1994;

NOАА, 1992

Exxon, 1994

Дата и общее местоположе­ ние разлива

1984 г., на расстоянии от берега

1987 г., на расстоянии от берега

1989 г., вблизи берега

1990 г., вблизи берега

Источник

разлива

«Puerto Rican»

«Pacbaroness»

«Exxon Valdez»

«Kondor»

Дизельное

топливо и нефть

Продолжение табл. 3.32

Распыление на пленку

То же

»

Окончание табл. 3.33