Локалізація і ліквідація аварійних розливів нафти і нафтопродуктів передбачає виконання багатофункціонального комплексу завдань, реалізацію різних методів і використання технічних засобів. Класифікація існуючих методів збору нафтопродуктів з поверхні води, прийнята за даними [2], наведена на рис. 2.1.
Мал. 2.1 Класифікація методів збору нафтопродуктів з поверхні води
Оцінка існуючих методів дозволяє вибрати найбільш ефективний і перспективний. Зупинимося на них докладніше:
а) ручний метод, застосовується при очищенні забруднення мілин, берегової кромки і грунту. Для очищення використовують ручні інструменти, такі як відра, лопати або мережі. У разі забруднення заростей і трави може так само застосовуватися промивка струменями води з подальшим збором і очищенням промивальної води;
б) термічний метод, найдавніший спосіб ліквідації розливу нафти. Заснований на випалюванні шару нафти, застосовується при достатній товщині шару і безпосередньо після забруднення, до утворення емульсій з водою. Його використовують в поєднанні з іншими методами ліквідації розливу при товщині плівки нафтопродукту понад 3 мм, швидкості вітру менше 35 км / год, безпечній відстані до 10 км від місця спалювання у напрямку вітру. При використанні необхідно застосування додаткових протипожежних заходів.
- швидка ліквідація аварійного розливу нафтопродукту;
- застосування малої кількості технічних засобів;
- із здійсненням додаткових заходів пожежної безпеки;
- з утворенням через неповне згоряння нафтопродукту стійких канцерогенних речовин;
в) при фізико-хімічному методі при обробці нафти хімічними реагентами з води видаляються тонкодисперсні і розчинені домішки і руйнуються органічні і погано окислюються речовини нафти.
До основних видів фізико-хімічного методу відносяться:
- обробка нафтопродукту диспергент,
- переклад нафтопродукту в емульсійне стан.
Обробка диспергент застосовується в тих випадках, коли механічний збір неможливий, наприклад, при малій товщині плівки. Диспергент представляють собою складні хімічні препарати, що прискорюють розтікання розлитих нафтопродуктів у вигляді тонкої плівки по водній поверхні, розрив і розсіювання її в товщі води на дрібні стійкі краплі. Застосування їх можливо при глибині понад 10 м, температурі води нижче 5 град і зовнішнього повітря нижче 10 град.
При значній товщині плівки використовують емульгатори і поверхнево-активні речовини, які здатні переводити нафту в емульсії, прискорювати процеси її біохімічного руйнування і навіть послаблювати її токсичний вплив.
До переваг фізико-хімічного методу слід віднести:
- можливість оперативного проведення ліквідації розливу;
- використання диспергент в поєднанні з різними технічними засобами;
- мінімальні витрати на зберігання і транспортування.
- обмеженість застосування по температурі.
Застосування диспергент в деяких випадках може завдавати ще більшої шкоди навколишньому середовищу, ніж компоненти нафти і нафтопродуктів, оскільки самі диспергент мають високу проницающей здатністю, тим самим вони здатні викликати патологічні зміни в організмах морських тварин і рослин, особливо арктичних;
г) механічні методи найбільш ефективні і є одним з основних методів ліквідації розливу. Ґрунтуються на витяг нафти за допомогою сорбентів, автономних засобів збору, самохідних суден нафтозбирачів.
Найбільша продуктивність механічного збору нафти досягається в перші години після розливу. Це пов'язано з тим, що в цей час товщина шару нафтопродукту на поверхні води найбільша. При малій товщині нафтового шару, великої площі його поширення та постійному русі поверхневого шару під впливом вітру і течії відділення нафти від води важко. Крім цього ускладнення можуть виникати через забруднення водойм всіляких сміттям, тріскою, дошками та іншими предметами.
Для ліквідації розливів нафтопродуктів застосовують методи видобування нафти за допомогою сорбентів. Для цього використовують різні взаємодіючі з водою матеріали, які при взаємодії із забрудненою водою вбирають нафтопродукт, утворюючи грудки матеріалу, насиченого нафтою. При очищенні водойм матеріали можуть розпорошуватися з берега, або з борту плавзасобу. Після сорбції нафтопродуктів утворене з'єднання в залежності від властивостей сорбенту або збирають з водної поверхні і надалі утилізують, або залишають у воді, при цьому відбувається його осадження на дно водойми, де воно розкладається до екологічно нейтральних сполук.
В даний час використовують як натуральні, так і синтетичні сорбенти. Серед сорбирующих матеріалів найбільш безпечними є препарати, виготовлені на основі природних матеріалів: торфу, моху, рисового лушпиння, деревної муки і т.д. Дані препарати, не завдають особливої шкоди екосистемам. Однак незначна нефтеемкостью (від 3 до 10 т / т), а також труднощі, що виникають під час їх збирання, ставлять під сумнів доцільність їх використання. Синтетичні сорбенти мають досить високу нефтеемкостью, але при цьому можливий негативний екологічний ефект, складності утилізації і висока вартість.
Поряд з сорбентами для збору нафтопродуктів застосовують автономні засоби збору, що дозволяють збирати нафтопродукт з берега або з допомогою плавучих несамохідних системи, а також за допомогою самохідних суден нафтозбирачів. Дані технічні засоби застосовують при більшій товщині шару нафтопродукту на поверхні води і не створюють додаткового забруднення середовища, що можливо при зборі за допомогою сорбентів.
Застосування механічних методів можливо при відповідності технічних характеристик використовуваних засобів умовам розливу.
Їх перевагами є:
- висока ефективність при проведенні робіт;
- можливість збору різних видів нафтопродуктів;
До недоліків механічних методів слід віднести:
- залишкова тонка плівка нафтопродуктів на поверхні води в місцях механічного збору;
- утруднення збору нафти в льоду;
д) мікробіологічний метод використовується після застосування механічного та фізико-хімічного методів для повного відновлення екосистеми. Мікроорганізми, вживатися у водне середовище, сприяють розкладанню нафтопродуктів. Мікробіологічний метод застосовується як додатковий при товщині плівки не менше 0,1 мм.
- мінімальний додатковий збиток від проведення операцій з ліквідації розливу;
- біологічні препарати не токсичні для водної фауни;
- їх дія не залежить від метеорологічних умов.
- трудомісткістю супровідних заходів;
- тривалими термінами ліквідації розливу.
В даний час існує загальноприйнятий підхід до вибору методу збору при реагуванні на розлив нафти:
1. Перевага повинна віддаватися механічним засобам збору нафти з поверхні моря, якщо гідрометеоумови на місці розливу дозволяють їх застосовувати.
2. У разі ліквідації розливів понад 1000 т має розглядатися комплексне застосування всіх методів ліквідації розливів (механічний, фізико-хімічний, біологічний метод), тому що практика показує, що механічні засоби не дозволяють збирати весь нафтопродукт.
Загальні положення по організації заходів, пов'язаних з ліквідацією розливів нафти
локального значення - розлив від нижнього рівня розливу нафти і нафтопродуктів (визначається спеціально уповноваженим центральним органом виконавчої влади в галузі охорони навколишнього середовища) до 100 т нафти і нафтопродуктів на території об'єкта;
муніципального значення - розлив від 100 до 500 т нафти і нафтопродуктів в межах адміністративного кордону муніципального освіти або розлив до 100 т нафти і нафтопродуктів, що виходить за межі території об'єкта;
територіального значення - розлив від 500 до 1000 т нафти і нафтопродуктів в межах адміністративного кордону суб'єкта Російської Федерації або розлив від 100 до 500 т нафти і нафтопродуктів, що виходить за межі адміністративного кордону муніципального освіти;
регіонального значення - розлив від 1000 до 5000 т нафти і нафтопродуктів або розлив від 500 до 1000 т нафти і нафтопродуктів, що виходить за межі адміністративного кордону суб'єкта Російської Федерації;
федерального значення - розлив понад 5000 т нафти і нафтопродуктів або розлив нафти і нафтопродуктів незалежно від обсягу, що виходить за межі державного кордону Російської Федерації, а також розлив нафти і нафтопродуктів, що надходить з територій суміжних держав (транскордонного значення).
локального значення - розлив від нижнього рівня розливу нафти і нафтопродуктів до 500 тонн нафти і нафтопродуктів;
регіонального значення - розлив від 500 до 5000 т нафти і нафтопродуктів;
федерального значення - розлив понад 5000 тонн нафти і нафтопродуктів.
При надходженні повідомлення про розлив нафти і нафтопродуктів час локалізації розливу не повинно перевищувати 4 ч - при розливі в акваторії, 6 годин - при розливі на грунті з моменту виявлення розливу нафти і нафтопродуктів або з моменту надходження інформації про розлив.
Основні завдання планування заходів по попередженню і ліквідації надзвичайних ситуацій, зумовлених розливами нафти і нафтопродуктів (далі ЛЧС (Н)), повинні включати:
- визначення ймовірних джерел розливів нафтопродуктів, прогнозування та оцінка обсягів можливого розливу;
- організацію керуючого і координуючого органу з ліквідації НС, визначення його функцій, розподіл прав і обов'язків між її членами;
- визначення місця базування наявних коштів ЛАРН, їх номенклатури, кількості, готовності;
- оцінку ризику і розрахунок достатності сил і засобів ЛАРН для ліквідації НС, пов'язаних з розливом нафти та нафтопродуктів, відповідність наявних сил і ресурси для виконання ліквідації та необхідність залучення професійних аварійно-рятувальних формувань;
- визначення порядку процедури повідомлення, оповіщення та системи взаємного обміну інформацією між учасниками ліквідації розливу нафти і нафтопродуктів;
- визначення першочергових дій при отриманні сигналу про НС;
- організацію робіт з локалізації та ліквідації розливу і порядок взаємодії сил і засобів організацій залучаються до його ліквідації;
- організацію збору, транспортування та утилізації зібраного нафтопродукту;
- забезпечення безпеки населення і організація, в разі необхідності, надання медичної допомоги, забезпечення безпеки ведення робіт, матеріально-технічне та фінансове забезпечення;
- визначення порядку відшкодування витрат і компенсації завданих збитків.
Принципами стратегії реагування при проведенні операції ЛАРН є:
а) забезпечення безпеки людей;
б) локалізація джерела розливу,
в) припинення скидання нафти і нафтопродуктів;
г) локалізація розливу;
д) ліквідація розливу збір розлитих, нафти і нафтопродуктів до максимально досяжного рівня, обумовленого технічними характеристиками використовуваних спеціальних технічних засобів;
е) доочищення забрудненої акваторії;
ж) вивезення і здача зібраної нафтоводяної суміші розміщення зібраних нафти і нафтопродуктів для подальшої їх переробки і утилізації, що виключає вторинне забруднення виробничих об'єктів і об'єктів навколишнього природного середовища. Розміщення зібраної нафтоводяної суміші і нафтопродуктів для їх подальшої переробки та утилізації, як правило, проводиться на очисних станціях підприємств і організацій, що мають відповідні ліцензії.
Для реалізації наміченої стратегії в залежності від конкретних умов, перш за все: обсягу розливу; місця розташування розливу; погодних умов; розробляються конкретні технології відповідно до наявними засобами для всіх об'єктів з урахуванням пір року.
У процесі ліквідації розливу проймають участь різні технічні засоби, а саме спеціалізовані судна і нафтозбірні системи.
Спеціалізовані суду для ліквідації аварійних розливів ННП призначені для проведення окремих етапів або всього комплексу заходів по ліквідації розливу нафти на водоймах. За функціональним призначенням їх можна розділити на наступні типи:
- нефтесборщики - самохідні судна, які здійснюють самостійний збір нафти в акваторії;
- Бонопостачальники - швидкісні самохідні судна, що забезпечують доставку в район розливу нафти бонових загороджень і їх установку;
- універсальні - самохідні судна, здатні забезпечити більшу частину етапів ліквідації аварійних розливів ННП самостійно, без додаткових плавтехзасобів.
Нафтозбірні системи призначені для збору нафти з поверхні водойм з використанням самохідних суден. За конструктивним виконанням нафтозбірні системи діляться на буксируються навісні.
Буксирувані нафтозбірні системи для роботи в складі ордера вимагають залучення таких судів, як:
- буксири з хорошою керованістю при малих швидкостях;
- допоміжні судна для забезпечення роботи нафтозбиральних пристроїв (доставка, розгортання, подача необхідних видів енергії);
- суду для прийому і накопичення зібраної нафти і її доставки.
Навісні нафтозбірні системи навішуються на один або два борти судна. При цьому до судна ставляться такі вимоги, необхідні для роботи з буксируваними системами:
- гарне маневрування і керованість на швидкості 0,3-1,0 м / с;
- розгортання і енергозабезпечення елементів нафтозбиральних навісної системи в циклі роботи;
- накопичення інформації, що збирається нафти в значних кількостях.
Послідовність дій при ліквідації розливу нафти передбачені [4] наведені в табл. 2.1.