Мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий

К основным нормативным актам, регулирующим деятельность предприятий по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродук­тов (ЛАРН), следует отнести Федеральный закон "О промышленной безопас­ности опасных производственных объектов", согласно которому эксплуатиру­ющие компании обязаны планировать и осуществлять мероприятия по предупреждению и ликвидации возможных аварийных ситуаций на своих опасных производственных объектах. Система соответствующих мероприятий по ЛАРН и предупреждению нефтяных разливов определена постановлениями Правительства РФ от 21 августа 2000 г. № 613 "О неотложных мерах по пре­дупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов" и от 15 апреля 2002 г. № 240 "О порядке организации мероприятий по предуп­реждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории РФ".

Постановлением № 240 утверждены Основные требования к разработке пла­нов по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, а также дано поручение органам исполнительной власти субъектов РФ разработать соответствующие требования к планам ЛАРН с учетом их тер­риториальных особенностей.

Задачей разработки планов ЛАРН является обеспечение готовности компа­ний, осуществляющих работы по разведке, добыче, хранению, транспортировке, переработке нефти и нефтепродуктов, к локализации разливов и их скорейшей ликвидации. Поэтому план ЛАРН должен определять порядок действий и ответственность должностных лиц федеральных органов исполнительной влас­ти, органов исполнительной власти субъектов РФ, органов местного самоуп­равления, руководителей эксплуатирующих организаций независимо от форм собственности по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти, согласования сроков выполнения работ, необходимые для этого финансовые, материальные, людские и другие ресурсы.

Независимо от величины и места разлива установленное время его локализации составляет не более 4 ч при разливе в акватории и не более 6 ч при раз­ливе на почве.

Планы ЛАРН разрабатывают исходя из максимально возможного количе­ства разлившейся нефти. Это количество составляет:

- для нефтеналивного судна - 2 танка;

- для нефтеналивной баржи - 50 % общей грузоподъемности;

- для стационарных и плавучих добывающих установок и нефтяных терминалов - 1500 т;

- для стационарных объектов хранения нефти и нефтепродуктов - 100 % объе­ма максимальной емкости одного объекта хранения;

- для автоцистерн - 100% объема;

- для железнодорожного состава - 50 % общего объема цистерн в железнодорожном составе;

- для трубопровода при порыве - 25 % максимального объема прокачки в течение 6 ч и объем нефти между запорными задвижками на порванном уча­стке трубопровода;

- для трубопровода при проколе - 2 % максимального объема прокачки в течение 14 дней.

Таким образом, с учетом приведенных критических количеств излившейся нефти планирование действий при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов необходимо не только для крупных хозяйственных объектов (УВ промыс­лы, магистральные нефтепроводы, НПЗ и т. д.), но и для объектов инфраструк­туры (автозаправочные станции и комплексы, железнодорожные станции, нефтебазы, мазутохранилища объектов энергетики и промышленности).

На федеральном уровне на речных акваториях и во внутренних водоемах план ЛАРН разрабатывают и утверждают Минэнерго России, Минтранс РФ и МЧС РФ по согласованию с Госгортехнадзором РФ, Министерством обороны РФ, МПР РФ и Минсельхозом РФ. На региональном уровне планы ЛАРН разрабатывают эксплуатирующие организации по согласованию с органами ис­полнительной власти субъектов РФ, территориальные органы Госгортехнадзора России, МЧС РФ, МПР РФ, Минсельхоза РФ. Планы утверждают МЧС РФ и Минэнерго РФ.

До согласования и утверждения планы ЛАРН подлежат экспертной оценке, которая осуществляется экспертными организациями по решению МЧС России. При этом не допускается экспертиза плана организацией, проводившей его разработку. Головной экспертной организацией министерства по вопросам предупреждения и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов назначено специализированное профессиональное аварийно-спасательное фор­мирование МЧС России "Центр аварийно-спасательных и экологических опе­раций" (приказ от 24 марта 2003 г. № 144).

Согласно требованиям Федерального закона "О промышленной безопасно­сти опасных производственных объектов" для предупреждения и ликвидации последствий возможных аварий эксплуатирующие организации обязаны заключать договоры на обслуживание с профессиональными аварийно-спасатель­ными службами (формированиями), а в отдельных случаях - создавать соб­ственные профессиональные аварийно-спасательные службы и формирования. В плане ЛАРН должны быть отражены соответствующие договоры, содержа­щие сведения о силах и средствах реагирования, которыми располагают ава­рийно-спасательные формирования (службы).

Согласно Основным требованиям... план ЛАРН должен включать:

а) прогнозирование возможных разливов нефти и нефтепродуктов;

б) расчет количества сил и средств, достаточных для ликвидации ЧС, связанных с разливом нефти и нефтепродуктов (далее - сил и средств), соответствие имеющихся на объекте сил и средств задачам ликвидации и
необходимость привлечения профессиональных аварийно-спасательных
формирований. Расчет проводится на основе следующих данных:

- максимально возможный объем разлившихся нефти и нефтепродуктов;

- площадь разлива;

- год ввода объекта в действие и год последнего капитального ремонта;

- максимальный объем нефти и нефтепродуктов на объекте;

- физико-химические свойства нефти и нефтепродукта;

- влияние места расположения объекта на скорость распространения нефти/нефтепродукта с учетом возможности их попадания в морские и речные акватории, внутренние водоемы. В случае угрозы попадания нефти в водные объекты максимальное время локализации разлива мо­жет быть сокращено относительно нормативного (4-6 ч);

- гидрометеорологические, гидрогеологические и другие условия в месте расположения объекта;

- возможности имеющихся на объекте сил и средств, а также профессиональных аварийно-спасательных формирований, дислоцированных в регионе (при условии их письменного согласия на участие в ликвида­ции разлива);

- наличие полигонов или других объектов по перевалке, хранению и переработке нефтяных отходов;

- транспортная инфраструктура в районе возможного разлива;

- расчет времени доставки сил и средств к месту ЧС с учетом возможных неблагоприятных погодных условий и сезонных особенностей климата;

- общее время локализации разлива с учетом доставки сил и средств и работ по локализации. При обосновании необходимого количества сил и средств для ликвидации разливов на акваториях обычно используют результаты компьютерного моделирования растекания нефтяного пят­на в зависимости от типа углеводородного вещества, погодных, гидродинамических и прочих условий, влияющих на процесс распространения нефтяного пятна;

в) схему организации взаимодействия сил и средств;

г) состав и дислокацию сил и средств;

д) организацию управления, связи, оповещения;

е) порядок обеспечения постоянной готовности сил и средств с указанием организаций, несущих ответственность за их поддержание в установлен­ной степени готовности;

ж) систему взаимного обмена информацией между организациями - участниками ликвидации разлива;

з) первоочередные действия при получении сигнала о возникновении ЧС;

и) географические, навигационно-гидрографические, гидрометеорологичес­кие и другие особенности района разлива, которые учитываются при орга­низации и проведении операции по его ликвидации;

к) порядок обеспечения безопасности населения и оказания медицинской помощи;

л) график проведения операций по ликвидации разлива;

м) организацию материально-технического, инженерного и финансового обеспечения операций по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов.

Планы ЛАРН по крупным хозяйственным объектам являются элементом интегрированной системы проектирования и оценки воздействия на ОПС [33].

Данные, получаемые при расчете максимального объема возможного разлива, используются в разделе "Оценка воздействия на окружающую среду" предпроектной документации по объекту нефтегазового комплекса для оценки воз­можных экологически неблагоприятных последствий создания объекта.

В то же время мероприятия, разрабатываемые для плана ЛАРН, по сути являются частью менеджмента объекта и направлены на минимизацию возможных последствий разлива до экологически приемлемого уровня. В связи с этим наиболее эффективна разработка плана ЛАРН параллельно с подготов­кой предпроектной или в крайнем случае проектной документации на строи­тельство объекта.

Так, в [33] предлагается разрабатывать концепцию плана ЛАРН вместе с обоснованием инвестиций. Эффективность такого подхода обусловлена несколь­кими причинами:

- наиболее важные положения концепции плана ЛАРН могут выявить недопустимость реализации какого-либо из рассматриваемых в обосновании ин­вестиций альтернативных вариантов в силу факторов, связанных с угрозой аварийных нефтеразливов;

- стадия разработки обоснования инвестиций предполагает рассмотрение возможных технических решений, связанных с инвестируемым объектом; соответственно на этой стадии должны быть выбраны и обоснованы методы ЛАРН (типы оборудования, сорбентов, необходимость применения диспергентов и других препаратов и т.д.);

- представляя концепцию плана ЛАРН вместе с обоснованием инвестиций в специально уполномоченные государственные органы на согласование, и проектировщик, и инвестор облегчат себе как прохождение самого обоснования инвестиций (многие вопросы, которые могут возникнуть у согласую­щих инстанций, будут уже освещены), так и процесс последующего утвер­ждения плана ЛАРН.

На стадии ТЭО проекта исходя из результатов основных оценок и обоснования методов и средств ЛАРН, выполненных при разработке концепции, це­лесообразность разработки проекта плана ЛАРН обусловлена следующим:

- оборудование ЛАРН, вспомогательные средства, медицинский и бытовой инструментарий, резерв материально-технических средств на ликвидацию ЧС, вносимые в проект плана, должны быть учтены при оценке эффективности инвестиций проекта и найти свое отражение в его сметной части;

- вместе с проектом легче получить согласование специально уполномоченных государственных органов, так как проект содержит много смежной до­полнительной информации, не входящей в сам план;

- в случае замечаний к проекту плана ЛАРН есть возможность в период строительства объекта внести необходимые коррективы и согласовать план до введения объекта в эксплуатацию (для действующего объекта наличие пла­на обязательно, его отсутствие может повлечь санкции со стороны контролирующих органов).

Эффективность противоаварийных мероприятий, предусмотренных планом ЛАРН, обеспечивается комплексом мероприятий, включающих в числе прочих проведение учений и тренингов персонала, занятого работой по ликвидации аварийных разливов. По итогам этих учений, а также реальных работ по ликвидации аварийного нефтяного загрязнения ОПС план ЛАРН подлежит необходимой корректировке с соответствующим переутверждением.

Так как восстановление нарушенных природных комплексов длится десят­ки лет, приоритет должен отдаваться мерам по предотвращению аварийных ситуаций. Однако при эксплуатации месторождения невозможно полностью исключить вероятность возникновения аварийных ситуаций, наиболее тяжелыми из которых являются разливы нефти.

В связи с этим при опытной эксплуатации скважин на предприятии должны быть разработаны планы ликвидации аварийных разливов. Предприятие должно оснащаться необходимыми средствами для ликвидации аварий и исполь­зовать на договорной основе имеющиеся у соседних нефтедобывающих пред­приятий аварийные службы.

При возникновении аварийных ситуаций предприятие обязано провести следующие мероприятия:

- ликвидировать (заглушить, перекрыть) источник разлива нефти;

- оценить объем происшедшего разлива и оптимальный способ его ликвидации;

- локализовать нефтяной разлив и предотвратить его дальнейшее распространение;

- собрать и вывезти собранную с почвы, болотной и водной поверхности нефть в товарный парк или пункт утилизации;

- по окончании работ произвести оценку полноты проведенных работ и рекультивацию загрязненных почв.

Аварийные разливы на скважинах, выкидных линиях, технологическом оборудовании должны локализовываться в пределах обвалованных площадок.

Объем обвалованного пространства кустовой площадки должен составлять не менее 100 м³, что во много раз превышает проектируемые суточные дебиты скважин.

При авариях вне обустроенных площадок действия по локализации аварий­ных разливов зависят от величины вылива и местоположения источника. В зависимости от величины вылива проводятся следующие мероприятия:

- при малых разливах - участок оконтуривается плугами с глубиной погружения лемеха в почву на 20-25 см;

- при средних разливах - сооружаются барьеры земли с устройством защитных экранов, предотвращающих интенсивную пропитку барьера нефтью, кроме того, устанавливаются заграждения типа "Уж";

- при больших разливах - проводят локализацию с помощью траншей с последующей подачей нефтяного разлива в дренажные кюветы или нефтеловушки в виде котлованов. Для отведения воды из котлованов устанавлива­ется труба с оголовком. Сбор нефти осуществляется при помощи вакуумной техники в емкость с последующим вывозом. Для более полного сбора не­фти наряду с механическими средствами могут быть использованы сорбен­ты различных типов. Рекомендуется применение сорбента-собирателя ДН-75, представляющего собой биоразлагаемую композицию синтетичес­ких поверхностно-активных веществ двойного действия. Средство облада­ет высокой собирающей и удерживающей способностью при начальной тол­щине пленки до 1 мм.

После сбора нефти с поверхности необходимо провести рекультивацию замазученных земель. Загрязненные почвогрунты рекомендуется вывозить на территории выработанных карьеров, где их разравнивают слоем 15-20 см с последующей (1 раз в год) перепашкой для увеличения доступа кислорода.

Через несколько лет в силу естественной биодеструкции нефтяных углеводородов происходит восстановление растительного слоя. Для интенсификации процесса рекомендуется внесение удобрений, периодическое рыхление повер­хности и залуживание семенами злаков. Загрязненные участки могут также обрабатываться биологическими препаратами, прошедшими опытную проверку.

Выбор средств ликвидации последствий углеводородных загрязнений определяется прежде всего конкретными условиями, при этом технологические приемы различаются в зависимости от загрязненных сред.

1. Ликвидация загрязнений почв. В первую очередь предусматривает локализацию разлива обваловкой загрязненной площади с откачкой УВ-загрязнений из наиболее глубоких мест и специально вырытых зумпфов. Откачка производит­ся шламовыми насосами или в вакуумированные цистерны. В малонаселен­ных местах для оперативных мероприятий применяют сжигание. На плодо­родных землях снятые грунты вывозят в специально оборудованные полигоны или регенерируют. При температурах свыше +5-10 °С хорошие результаты дает применение нефтеразлагающих микроорганизмов, которые разлагают УВ до азота и углекислого газа. Глубокозалегающие "линзы" в местах длительного хранения УВ в емкостях (склады ГСМ) откачивают через специальные сква­жины с использованием законтурного заводнения.

Успешная очистка почв от УВ должна базироваться на комплексе различ­ных технологий. Например, в фирме "ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез" практикуется набор следующих приемов [5]:

- технический - откачка УВ с поверхности, снятие грунта при загрязнении 2-5 г на 100 г почвы и складирование в отвалы-амбары;

- биологический - рыхление и аэрирование почв, выделение и культивирование почвенных микроорганизмов-деструкторов с последующим внесением их вместе с питательной средой в почву и амбары;

- фитологический - посев травосмеси.

Время очистки при данной технологии составляет 8-12 месяцев. Фирма так­же предлагает технологию очистки грунтов с использованием микробиологических культур и специальных растворов.

Для сбора, переработки, утилизации нефтяных шламов, а также загрязнен­ных грунтов фирма "ТЭКО-НГ" поставляет специальное оборудование модуль­ного типа, позволяющее получать очищенную нефть производительностью:

- по сбору и перекачиванию плавающих нефтешламов - 15-50 м³/ч;

- по сбору и перекачиванию донных осадков -15 м³/ч;

- по обезвреживанию грунтов - 2-3 м³/ч.

Существует и другое оборудование, например мобильная установка для переработки нефтешламов и замазученных грунтов НПО "Полет" производитель­ностью 15 м³/ч. Применяются также способ отмыва емкостей и грунтов, заг­рязненных УВ, на основе моющего средства "БОК" (компания "РИВТ") при времени отмывки 10-15 мин, передвижные системы "СуперМакс" (США) и др.

Для предотвращения фильтрации нефти через почву в поверхностные и подземные воды используют противофильтрационные экраны. Для этого необхо­димо оперативно нарезать щели в грунте для заливки тампонажных смесей (вода, водорастворимый полимер, бентонит, тампонажный цемент и др.). Фир­мой "Волгагеология" разработана специальная установка для нарезания ще­лей в грунте шириной 40-60 см и глубиной до 16 м (стоимость 1 м² экрана - от 1,5 до 2 долл. США).

В табл. 6.7 приведены основные методы ликвидации углеводородных загрязнений почв, которые могут применяться в аварийных ситуациях при освое­нии и эксплуатации месторождений.

Таблица 6.7 - Методы ликвидации нефтяных загрязнений почв

2. Ликвидация загрязнений воды. Методы ликвидации разливов УВ на акваториях можно условно подразделить на поверхностные и объемные.

В первом случае проводят комплекс мероприятий с целью локализации разливов. Чаще применяют плавучие боновые заграждения - вертикальные стенки из непроницаемого материала на поплавках, надувные конструкции, элементы проницаемых тканей с сорбентами. Такие конструкции позволя­ют перемещать нефтяные пятна и изменять их форму и площадь. Фирмы "ВНИИОСуголь" (Пермь), а также "Экосервис-Нефтегаз" (Москва) предлагают различные комплекты (концентрирующие и удерживающие боны, берего­защитные боновые заграждения, нефтеловушки, передвижные установки для сбора нефти и др.).

С целью конденсации нефти в более крупные формы применяют ПАВ и структурные отвердители. Перечисленные мероприятия являются временными, поэтому необходимо использовать другие устройства для сбора нефти. К ним можно отнести центробежные, пороговые, всасывающие и шнековые устройства, которые обеспечивают сбор не только пленки, но и больших объемов загрязненной воды, что требует длительного отстоя эмульсий.

Меньше воды (до 3-5 %) захватывают адгезионные устройства, основанные на высокой смачиваемости сплавов алюминия, фторпласта, полистирола и др. Такие устройства (скиммеры) выпускают многие фирмы, они основаны на свой­ствах каолесценции (МЖЛ, "ЭКОН", НПО "Полет", Vicoma, Elastec, BGT, TriElo, Int., Ins и др.).

Очистку от объемных загрязнителей проводят чаще для удаления промсто­ков на основе применения механических, физико-химических и биологичес­ких методов. В настоящее время выпускается огромное количество оборудова­ния, которое можно подразделить на две большие группы - от простейшего (типа отстойников и нефтеловушек) до высокоэффективного (турбины "Альфа Лаваль", напорные фильтры, флотаторы и др.). Наиболее надежными, с высокой производительностью, простыми в обслуживании, без потребления энер­гии и ресурсов являются сепараторы "Шемф".

В последние годы в практике очистки вод от УВ-загрязнений получили распространение нефтяные сорбенты, которые являются обязательным или основ­ным технологическим приемом. Они классифицируются по многим призна­кам. Однако при ликвидации аварий используют в первую очередь наиболее дешевые и распространенные низкокачественные сорбенты: глины, диатомитовые породы, песок, цеолиты, туфы, пемзу и т.п. Их сорбционная емкость низка (70-150 % по нефти), они плохо удерживают легкие фракции при разли­вах на воде, тонут вместе с нефтью, что вызывает вторичное загрязнение. Ис­ключение - пемза и перлиты, получаемые из некоторых типов глин. Примене­ние перлитов наиболее рационально, поскольку эффективная регенерация достигается выжиганием или их утилизацией в асфальтовые смеси.

Органические сорбенты имеют более высокое качество, но дороги, поэтому чаще используют синтетические формы из пропиленовых волокон, полиуретан.

Популярны сорбенты из растительного, животного сырья, отходов их переработки (от соломы, опилок, торфа, початков, трав до шерсти животных). Та­кие сорбенты можно производить в любом регионе с использованием неслож­ных технологий.

Сорбционную очистку воды целесообразно также проводить в комплексе с другими методами. Однако при глубокой очистке вод от растворенных и эмульгированных форм УВ и особенно ароматических соединений сорбенты оста­ются наиболее эффективным и доступным средством.

Технология практического применения гидрофобных сорбентов для очист­ки поверхности (не только воды) проводится в три стадии:

- нанесение сорбентов на загрязненную поверхность с помощью распыле­ния, предварительно площадь загрязнения уменьшается боновыми заграж­дениями;

- сбор сорбентов с нефтью механическими средствами (тралами, бонами, насосами, барабанами, ловушками, скиммерами);

- утилизация сорбентов в зависимости от их основы проводится либо сжиганием, либо отжимом (экстракцией) с последующей регенерацией (биоконверсент) и многократным использованием.