Автоматизация работ по рекультивации и ликвидации аварийных разливов нефти на сложных участках

И.В. Кузнецов, ГК Терра Экология

Применение различной специализированной техники позволяет проводить комплекс работ по рекультивации и ликвидации аварийных разливов нефти (ЛАРН) в труднодоступных местах высокотехнологичным, оперативным и экономически целесообразным способом.

Разливы нефтепродуктов - одна из ключевых экологических проблем современности

На сегодняшний день разливы нефтепродуктов являются одной из ключевых экологических проблем. В связи с увеличением количества чрезвычайных ситуаций, которое обусловлено ростом добычи нефти и износом основных производственных фондов (в частности, трубопроводного транспорта), негативное воздействие разливов нефти на окружающую среду становится всё более существенным, так как на их месте серьёзно нарушается взаимодействие всех экосистем (почвы, водоёмов, побережья и болот). С данной проблемой сталкиваются все предприятия, связанные с добычей, переработкой, транспортировкой и хранением нефтепродуктов: нефтедобывающие и буровые компании; нефтеперерабатывающие заводы; нефтебазы; строительные и сервисные компании нефтегазового сектора; компании, оказывающие услуги по ликвидации аварийных разливов и рекультивации земель.

Природоохранное законодательство России жёстко регламентирует сроки и качество ликвидации последствий аварийного разлива нефтепродуктов. Ежегодно контроль в этой сфере усиливается, а сумма штрафных взысканий серьёзно бьёт по бюджету предприятий-нарушителей.

ЛАРН (ликвидации аварийного разлива нефтепродуктов) - основные принципы

ЛАРН предусматривает разработку комплекса мероприятий, в основе которого лежат следующие принципы:

1) минимизация продолжительности операций (все операции должны быть проведены в кратчайшие сроки);

2) максимальная эффективность (качественная зачистка территории);

3) аккуратность (минимальный ущерб от работ для экологического состояния территории);

4) безопасность персонала.

Наиболее сложный разлив нефти

Наиболее сложными с технической точки зрения являются разливы нефти (нефтепродукта) в водных объектах, так как в этом случае нефть распределяется по поверхности тонким слоем и загрязняет значительные территории, даже при сравнительно небольших количествах пролива.

Заградительные боновые системы

Для локализации разлива, как правило, используют различные заградительные и сорбирующие системы. Например, боновые заграждения, которые концентрируют очаг разлива и предотвращают дальнейшее загрязнение близлежащих территорий. Виды боновых заграждений разделяют по типу исполнения: надувные и с упругим наполнением.

Надувные боновые заграждения предназначены для экстренного реагирования и локализации разливов аварийного характера на открытых морских акваториях, в портах, нефтеналивных терминалах и т.д. Надувные заграждения быстро устанавливаются на месте разлива, отличаются компактными размерами при хранении и  транспортировке.

Боны с упругим наполнением также называют бонами постоянной плавучести. Они обладают высокой разрывопрочностью и максимальным сопротивлением ветровым и волновым нагрузкам. Используются для обеспечения безопасности водного объекта от неконтролируемых поступлений разлившихся нефтепродуктов. Способны находиться на воде достаточно долго, а отдельные модели могут непрерывно служить более 10 лет.

Нефтесборные устройства

После локализации применяют скиммеры – специальные нефтесборные устройства, которые собирают разлившуюся нефть непосредственно с поверхности воды. Чаще всего используются олеофильные скиммеры (рис. 3). Они отличаются высокими показателями очистки и низким содержанием воды в собранном нефтепродукте. Принцип действия олеофильного скиммера основан на адгезии нефтепродуктов к движущемуся элементу.

Рис. 3. Применение олеофильного скиммера

От аварийных скиммеров требуются высокие скорость сбора и уровень производительности, устойчивость к течению, удобство эксплуатации и др.

Ликвидация разливов в северных регионах Российской Федерации

По количеству аварий на трубопроводах лидируют северные регионы Российской Федерации. При этом почвенно-климатические условия там крайне неблагоприятны, так как избыточное увлажнение почв, в первую очередь болотных, с одной стороны, ограничивает глубину проникновения нефти, а с другой – создаёт массу сложностей технического и агробиологического характера при проведении работ по ЛАРН и рекультивации. Ликвидация разливов в подобной местности требует большого количество времени, людей и средств. Только предварительный этап работ по ЛАРН составляет прокладку временных дорог, обеспечение судов и нефтесборного оборудования, скашивание и сбор растительности. Многоэтапный и длительный процесс приводит к распространению разлива и усугублению экологической проблемы.

Современные технологии для рекультивации

Актуальность вопросов механизации и автоматизации этих процессов способствовали разработкам и производству специальной техники для применения на заболоченной местности, водоёмах, побережье и грунте. Она создаёт минимальное давление на грунт, так как смонтирована на понтонно-гусеничном ходу.

Известны следующие типы подобной техники:

1) экскаваторы-амфибии для дноуглубительных работ;

2) многофункциональные вездеходы-амфибии для проведения комплекса работ по ЛАРН и рекультивации.

Экскаваторы-амфибии характеризуются более крупными размерами и предназначены для экскаваторных работ на водоёмах и заболоченной местности.

Отечественная техника для рекультивации не уступает иностранным аналогам

Многофункциональные вездеходы-амфибии имеют небольшие габариты и выполняют широкий спектр работ:

• сбор разливов нефтепродуктов в труднодоступных местах (болотистой местности, заросших водоёмах, на побережье и т.д.);
• рекультивацию нефтезагрязнённых земель и водоёмов;
• очистку акватории от иловых отложений, скошенных растений, льда и др.

При этом для управления машиной достаточно одного человека. Корпус вездехода-амфибии выполнен из лёгких прочных металлов, благодаря чему имеет небольшой вес. Вездеход имеет грузоподъёмность до 500 кг, и при этом давление на грунт при полной загрузке составляет не более 0,1 кг/см². Широкие гусеничные траки выполнены из армированной резины, устойчивой к негативному воздействию нефтепродуктов. К месту аварии вездеход-амфибию можно доставить на специальном автотрейлере.

Климатические и географические условия использования техники в России имеют свои особенности. Это способствовало разработке отечественных многофункциональных вездеходов-амфибий, которые уже используются многими предприятиями как в России, так и за рубежом.

Современные технологии, использованные при производстве отечественных вездеходов-амфибий, обеспечивают надёжное применение машины на водных объектах, так как она имеет высокие показатели плавучести и маневренности на воде. По водной поверхности вездеход-амфибия может перемещаться со скоростью 9 км/ч.

Но главная особенность вездехода-амфибии – это возможность значительно расширить функциональность и диапазон его применения благодаря дополнительному навесному оборудованию с универсальным креплением. Это:

• нефтесборное оборудование для сбора аварийных разливов нефтепродуктов с производительностью до 15 м³/ч;
• насосное оборудование для удаления и перекачки донного ила или осадочных отложений в водоёмах;
• ковш для рытья траншей (вариант экскаватора) с возможностью использования вездехода-амфибии на воде и заболоченной местности;
• культиватор для восстановления почвы, а также береговой линии и дна водоёмов;
• косилка универсальная с гидроприводом для выкоса тростника и другой растительности в водоёмах и на прибрежной территории;
• грабли для сбора растений в водоёмах и по береговой линии;
• дополнительные гребные гидравлические винты для передвижения по воде;
• баровая установка для резки льда;
• система распыления диспергентов с шириной орошения до 6 м;
• гидравлический отбойный молоток с семью различными насадками.

Дополнительное навески дают возможность эксплуатировать вездеход-амфибию не только в экстренных ситуациях устранения нефтяных разливов, но и в штатном режиме для выполнения различного рода задач, например рекультивации почвы, рытья траншей, скашивания и сбора растительности на сложных участках.

Многофункциональная техника - замена ручного труда

Таким образом, ЛАРН требует разработки целого комплекса мероприятий от локализации до рекультивации. На сложных участках (болота, заросшие водоёмы, побережье), на которых случается большинство аварий трубопроводов, работы по ЛАРН затруднены, требуют большого количества рабочей силы и времени. Как следствие, такие разливы распространяются, не ликвидируются полностью и превращаются в застарелые.

Сегодня необходимость применения многофункциональной техники в качестве замены ручного труда и другого вспомогательного оборудования очевидна. Такая техника позволяет:

• увеличить масштабы обрабатываемых площадей;
• обеспечить оперативность реагирования при аварийных разливах;
• улучшить качество выполняемых работ;
• сократить расходы на рабочий персонал, закупку судов и вспомогательного оборудования;
• минимизировать риски причинения вреда работникам;
• проводить работы в местах, где невозможно применение никакой другой техники.