Экология транспортировки нефти
Приглашаем посетить сайт
Транспортировка
Экология транспортировки нефти
Чаще всего проблема транспортировки нефти обсуждается в связи с очередным сообщением об аварии танкера. Причина в том, что в результате такого рода аварий на водной поверхности образуются нефтяные пятна огромной площади, ликвидировать которые чрезвычайно сложно. Одного литра нефти достаточно, чтобы образовалось пятно площадью почти в гектар. Прочная тонкая пленка затрудняет поступление в воду кислорода, необходимого морским животным, а среде их обитания наносится серьезный вред. Нефть и мазут, достигая побережья, убивают морских птиц, которые, испачкавшись в липкой жидкости, не могут подняться в небо.
Чтобы снизить вероятность кораблекрушений, прежде всего, необходимо обновить существующий танкерный флот, добившись эксплуатации судов исключительно с двойным корпусом. Прогремевшая на весь мир авария танкера Exxon Valdez у берегов Аляски привела к принятию в США федерального закона, предусматривающего такое требование для крупных танкеров, входящих в территориальные воды страны. А после разлива мазута при крушении танкера Erica в 1999 году у берегов Франции Международная морская организация начала постепенно выводить из эксплуатации все однокорпусные суда. Эти меры уже привели к положительным результатам.
Однако по данным американских исследователей, всего 2% нефти, попадающей в морскую воду, приходится на долю терпящих аварию танкеров и барж и по 1% выливается из протекающих трубопроводов и при бурении скважин. 63% попадает в воду, просачиваясь со дна естественным образом. Однако каждая авария вызывает моментальное изменение окружающей среды, приводя тем самым к особо тяжелым последствиям.
Еще недавно нефть, которая оставалась на стенках корабельных резервуаров, смывалась водой прямо за борт. А ведь после разгрузки крупного танкера в нем могло остаться до 500 тонн «черного золота». Сейчас, чтобы отделить нефть от воды, используют поверхностно-активные вещества.
Протечки регулярно происходят и при транспортировке нефти по трубопроводам. В нашей стране на магистральных трубопроводах происходит 50-60 аварий в год. Вытекающая нефть загрязняет почву и воды, очищение которых настолько затратно, что гораздо выгоднее вложить все возможные ресурсы в предотвращение аварий. Рекультивация одного гектара земли обходится не в один десяток тысяч долларов.
Для снижения вероятности аварий требования к надежности нефтепроводов постоянно повышаются. Совершенствуются технологии и налаживается производство антикоррозийного покрытия трубопроводов. Осваивается применение гибких трубопроводов из армированного пластика с неограниченным сроком эксплуатации.
Наиболее прогрессивные компании налаживают системы мониторинга состояния трубопроводов. Для этого применяются самые разные технологии и стратегии – от обхода территорий людьми до контроля объектов со спутников. Сегодня широкое распространение получила система отслеживания основных характеристик гидродинамических процессов (давления, температуры и поведения потоков транспортируемой жидкости). Полученные данные сравнивают с эталонными параметрами, что позволяет выявить возможные аномалии, связанные с протечкой.
При очистке загрязненных почв и вод иногда используют метод контролируемого сжигания нефти и нефтепродуктов. Однако этот способ можно применить только при отсутствии сильного ветра. Кроме того, он приводит к загрязнению воздуха – и это самый веский аргумент против его использования. Более современный метод – использование разного рода промывочных жидкостей и веществ, впитывающих нефть. Эффективным способом является использование биотехнологий: специальные микроорганизмы окисляют нефтепродукты, в результате чего они расщепляются и становятся безвредными.
Интересные факты
-----------------------------------
Транспортировка нефти
Большинство нефтепромыслов находится далеко от мест переработки или сбыта нефти, поэтому быстрая и экономичная доставка «черного золота» жизненно важна для процветания отрасли.
Самым дешевым и экологически безопасным способом транспортировки нефти являются нефтепроводы. Нефть в них движется со скоростью до 3 м/сек под воздействием разницы в давлении, создаваемой насосными станциями. Их устанавливают с интервалом в 70-150 километров в зависимости от рельефа трассы. На расстоянии в 10-30 километров в трубопроводах размещают задвижки, позволяющие перекрыть отдельные участки при аварии. Внутренний диаметр труб, как правило, составляет от 100 до 1400 миллиметров. Их делают из высокопластичных сталей, способных выдержать температурные, механические и химические воздействия. Постепенно все большую популярность обретают трубопроводы из армированного пластика. Они не подвержены коррозии и обладают практически неограниченным сроком эксплуатации.
Нефтепроводы бывают подземными и наземными. У обоих типов есть свои преимущества. Наземные нефтепроводы легче строить и эксплуатировать. В случае аварии значительно легче обнаружить и устранить повреждение на трубе, проведенной над землей. В то же время подземные нефтепроводы менее подвержены влиянию изменений погодных условий, что особенно важно для России, где разница зимних и летних температур в некоторых регионах не имеет аналогов в мире. Трубы можно проводить и по дну моря, но поскольку это сложно технически и требует больших затрат, большие пространства нефть пересекает при помощи танкеров, а подводные трубопроводы чаще используют для транспортировки нефти в пределах одного нефтедобывающего комплекса.
Идею использования трубопроводов для перекачки нефти и нефтепродуктов предложил великий русский ученый Д. И. Менделеев. Он объяснил основные принципы строительства и привел аргументы в пользу этого вида транспорта.
Различают три вида нефтепроводов. Промысловые, как понятно из названия, соединяют скважины с различными объектами на промыслах. Межпромысловые ведут от одного месторождения к другому, магистральному нефтепроводу или просто относительно удаленному промышленному объекту, находящемуся за пределами исходного нефтедобывающего комплекса. Магистральные нефтепроводы прокладывают для доставки нефти от месторождений до мест перевалки и потребления, к которым, в том числе, относятся нефтебазы, нефтеналивные терминалы, нефтеперерабатывающие заводы.
Теоретические и практические основы строительства нефтепроводов разработал знаменитый инженер В. Г. Шухов, автор проекта телевизионной башни на Шаболовке. Под его руководством в 1879 году на Апшеронском полуострове создали первый в Российской империи промысловый нефтепровод для доставки нефти с Балаханского месторождения на нефтеперерабатывающие заводы Баку. Его длина составила 12 километров. А в 1907 году также по проекту В. Г. Шухова построили первый магистральный нефтепровод длиной 813 километров, соединивший Баку и Батуми. Он эксплуатируется по сей день.
Сегодня общая протяженность магистральных нефтепроводов в нашей стране составляет около 50 тысяч километров. Отдельные нефтепроводы часто объединяются в крупные системы. Наиболее протяженная из них – «Дружба», построенная в 1960-е годы для доставки нефти из Восточной Сибири в Восточную Европу (8 900 км). В Книгу рекордов Гиннеса внесен самый длинный на сегодня трубопровод в мире, длина которого составляет 3 787,2 километра. Он принадлежит компании Интерпровиншл Пайплайн Инкорпорейтед (Interprovincial Pipe Line Inc.) и протягивается через весь Североамериканский континент от Эдмонтона в канадской провинции Альберта до Чикаго и далее до Монреаля. Однако этот результат недолго будет сохранять лидерские позиции. Длина строящегося в настоящее время нефтепровода «Восточная Сибирь – Тихий Океан» (ВСТО) составит 4 770 километров. Проект был разработан и реализуется корпорацией «Транснефть». Нефтепровод пройдет вблизи от месторождений Восточной Сибири и Дальнего Востока, что даст стимул для более эффективной работы нефтедобывающих комплексов, развития инфраструктуры и создания новых рабочих мест. Нефть крупнейших российских компаний, таких как «Роснефть», «Сургутнефтегаз», «ТНК-ВР» и «Газпром нефть», будет доставляться к потребителям в Азиатско-Тихоокеанском регионе, где экономика развивается наиболее динамично и постоянно растут потребности в энергоресурсах. По масштабам и значению для развития экономики страны ВСТО сопоставим с Байкало-Амурской железнодорожной магистралью.
Поскольку применение трубопроводов экономически выгодно, а работают они в любую погоду и в любое время года, это средство транспортировки нефти действительно незаменимо – особенно для России, с ее огромными территориями и сезонными ограничениями на использование водного транспорта. Тем не менее, основной объем международных перевозок нефти осуществляют танкеры. Малотоннажные танкеры используются для специальных целей – в том числе для перевозок битумов; танкеры общего назначения, обладающие дедвейтом (общим весом грузов, которые принимает судно) в 16 500-24 999 тонн, применяются для перевозки нефтепродуктов; среднетоннажные танкеры (25 000-44 999 тонн) – для доставки как нефтепродуктов, так и нефти. Крупнотоннажными считаются танкеры дедвейтом более 45 000 тонн, и на них приходится основная нагрузка по транспортировке нефти морским путем. Для транспортировки нефти по речным артериям используют баржи дедвейтом 2 000 – 5 000 тонн.
Первый в мире танкер, «наливной пароход» под именем «Зороастр», был построен в 1877 году по заказу «Товарищества братьев Нобель» на верфях шведского города Мотала. Пароход грузоподъемностью 15 тысяч пудов (около 250 тонн) использовался для доставки керосина наливом из Баку в Царицын (ныне Волгоград) и Астрахань.
Современные танкеры – это гигантские суда. Впечатляющие размеры объясняются экономическим «эффектом масштаба». Стоимость перевозки одного барреля нефти на морских судах обратно пропорциональна их размерам. Кроме того, число членов экипажа большого и среднего танкера примерно одинаково. Поэтому корабли-гиганты значительно сокращают расходы компаний на транспортировку. Однако не все морские порты в состоянии принять у себя супер-танкер. Для таких гигантов нужны глубоководные порты. Так, например, большинство российских портов из-за ограничений по фарватеру не способно принимать танкеры с дедвейтом более 130-150 тысяч тонн.
Грузовые помещения танкера разделены несколькими поперечными и одной-тремя продольными переборками на резервуары – танки. Некоторые из них служат только для приема водного балласта. Доступ к танкам можно получить с палубы – через горловины небольшого размера с плотными крышками. Для снижения риска утечки нефти и нефтепродуктов в результате аварий в 2003 году Международная морская организация одобрила предложения Евросоюза об ускорении вывода из эксплуатации однокорпусных нефтяных танкеров. Уже с апреля 2008 года запрещены перевозки всех тяжелых видов топлива на судах, не оборудованных двойным корпусом.
Нефть и нефтепродукты загружают в танкеры с берега, а разгрузку ведут при помощи корабельных насосов и трубопроводов, проложенных в танках и вдоль палубы. Однако супертанкеры дедвейтом более 250 тысяч тонн, как правило, просто не могут зайти в порт, будучи полностью загруженными. Их заполняют с морских платформ и разгружают, перекачивая жидкое содержимое на танкеры меньшего размера.
Сегодня моря и океаны мира бороздят более 4000 танкеров. Большинство из них принадлежат независимым судоходным компаниям. Нефтяные корпорации заключают с ними договоры фрахтования, получая право на использование судна.
Еще один вид транспортировки нефти – по железной дороге. Это быстрый всесезонный способ. В нашей стране его используют, чтобы доставить нефть из Западной Сибири на Дальний Восток, Южный Урал и в страны Центральной Азии. Из Урала нефть везут на Запад, на Северный Кавказ и в Новороссийск. Однако для доставки «черного золота» по железной дороге требуется в 10 раз больше трудозатрат, чем для ее транспортировки по нефтепроводам. Поэтому даже в странах с разветвленной железнодорожной сетью этот способ перевозки нефти является второстепенным.
Интересные факты