В современном мире 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 все более существенным. Разливы серьезно нарушают взаимодействие всех экосистем на месте аварийного разлива (почвы, водоемов, побережья и болот). Эта проблема касается всех предприятий, чья деятельность связана с добычей, переработкой, транспортировкой и хранением нефтепродуктов. Это нефтедобывающие и буровые компании, нефтеперерабатывающие заводы, нефтебазы, строительные и сервисные компании нефтегазового сектора, компании, оказывающие услуги по ликвидации аварийных разливов, рекультивации земель. Как ликвидировать разливы с минимальным ущербом для окружающей среды и временными затратами?
Природоохранное законодательство России жестко регламентирует сроки и качество устранений последствий аварийного разлива нефтепродуктов. Ежегодно контроль за разливами усиливается, и сумма штрафных взысканий серьезно бьет по бюджету предприятий-нарушителей.
Ликвидация аварийных разливов нефтепродуктов предусматривает разработку комплекса необходимых мероприятий, который опирается на следующие основы:
1. минимизация времени операции (все операции должны быть проведены в кратчайшие сроки),
2. максимальная эффективность (качественная зачистка территории),
3. аккуратность (минимальный ущерб от работ для экологии территории),
4. безопасность персонала.
Наиболее сложными, с технической точки зрения, являются разливы нефти/нефтепродукта на поверхности воды, в этом случае нефть распределяется по поверхности тонким слоем и загрязняет очень большие территории, даже при сравнительно небольших количествах пролива.
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 (рис.1) предназначены для экстренного реагирования и локализации разливов аварийного характера на открытых морских акваториях, в портах, нефтеналивных терминалах и т.п. Отличаются быстрой установкой и компактными размерами при транспортировке и хранении.
Боны с упругим наполнением (рис.2) также называют бонами постоянной плавучести. Обладают высокой разрывопрочностью и максимальным сопротивлением ветровым и волновым нагрузкам. Используются для обеспечения безопасности водного объекта от неконтролируемых поступлений разливов нефтепродуктов. Способны находится на воде долгое время, отдельные модели могут непрерывно служить более 10 лет.
На следующем этапе уборки загрязнения после локализации, применяют скиммеры - специальные нефтесборные устройства, которые собирают разлившуюся нефть непосредственно с поверхности воды. Чаще всего применяют олеофильные скиммеры (рис.3). Они отличаются высокими показателями очистки воды от нефтепродуктов и низким содержанием воды в собранном нефтепродукте. Принцип действия олеофильного скиммера основан на адгезии нефтепродуктов к движущемуся элементу.
К аварийным скиммерам предъявляются определенные требования, такие как скорость сбора, устойчивость к течению, уровень производительности, удобство эксплуатации и д.р.
Северные регионы РФ лидируют не только по добыче нефти, но и по количеству аварий на трубопроводах. При этом почвенно-климатические условия крайне неблагоприятны, т.к. избыточное увлажнение почв, в первую очередь, болотных, с одной стороны, ограничивает глубину проникновения нефти, но с другой стороны, создает массу сложностей технического и агробиологического характера при проведении работ по ЛАРН и рекультивации. Ликвидация разливов в подобной местности занимает большое 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 способствует распространению разлива и усугублению экологической проблемы.
Актуальность вопросов механизации и автоматизации этих процессов способствовали разработкам и производству специальной техники для применения на заболоченной местности, водоемах, побережье и грунте. Она создает минимальное давление на грунт, т.к. смонтирована на понтонно-гусеничном ходу.
Известны следующие типы такой 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 водоемах и заболоченной местности.
Многофункциональные вездеходы-амфибии имеют небольшие габариты и выполняют широкий спектр работ:
- сбор разливов нефтепродуктов в труднодоступных местах (болотистой местности, заросших водоемах, побережье и т.п.);
- рекультивацию нефтезагрязненных земель и водоемов;
- очистку акватории от иловых отложений, скашивания растений, прорезки льда и др.
При этом для управления машиной достаточно одного человека. Корпус вездехода-амфибии выполнен из легких прочных металлов, благодаря чему имеет небольшой вес. Вездеход имеет грузоподъемность 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 (рис.4). Данные вездеходы-амфибии используется многими предприятиями, как в России, так и за рубежом.
Современные технологии, использованные при производстве отечественных вездеходов-амфибий, обеспечивают надежное применение машины на водных объектах, т.к. он имеет высокие показатели плавучести и маневренности на воде. По воде 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:
- нефтесборное оборудование для сбора аварийных разливов нефтепродуктов с производительностью до 15 м3/час;
- насосное оборудование для удаления и перекачки донного ила или осадочных отложений в водоемах;
- 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 водоемов;
- косилка универсальная с гидроприводом для выкоса тростника и другой растительности в водоемах и на прибрежной территории;
- грабли для сбора растений в водоемах 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 видами насадок.
Дополнительное навески дают возможность эксплуатировать вездеход-амфибию не только в экстренных ситуациях по устранению последствий нефтяных разливов, но и в штатном режиме для выполнения различного рода сложных задач. Например, работ по рекультивации почвы, рытья траншей, скашивания и сбора растительности на сложных участках.
Таким образом, ликвидация аварийных разливов нефтепродуктов требует разработки комплекса работ от локализации до рекультивации. На сложных участках (болота, заросшие водоемы, 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 продиктована требованиями времени и позволяет:
- в разы увеличить масштабы обрабатываемых площадей;
- повысить оперативность реагирования на ЧС при аварийных разливах;
- улучшить качество выполняемых работ;
- сократить расходы на рабочий персонал, закупку судов и вспомогательного оборудования;
- минимизировать риски причинения вреда здоровью работникам;
- проводить работы в местах, где невозможно применение никакой другой техники.
Применение различной специализированной техники позволяет проводить комплекс работ по ЛАРН на труднодоступных местах высокотехнологичным, оперативным и экономически целесообразным методом.
