Líneas para instalación de barreras. Plumas de emergencia (inflables). Localización de derrames de petróleo de emergencia

Un accidente en un cruce submarino como objeto de un oleoducto principal es una salida repentina o salida de petróleo como resultado de la destrucción total o daño parcial del oleoducto, sus elementos, equipos y dispositivos.

Dependiendo de la gravedad de las consecuencias, los accidentes se dividen en accidentes de categoría 1, accidentes e incidentes de categoría 2.

Lesiones fatales o incapacitantes post-mortem. A los que dieron;

ignición de petróleo o explosión de sus vapores y gases; contaminación de un curso de agua, río, lago, embalse o cualquier otro cuerpo de agua;

parada del oleoducto durante más de 24 horas; Pérdida de aceite superior a 100 m3.

ignición e incendio; contaminación del suelo y de la atmósfera; tiempo de inactividad del oleoducto de 8 a 24 horas; Pérdida de aceite de 10 a 100 m3.

Un “incidente” en instalaciones de oleoductos troncales es una falla o daño a equipos o dispositivos técnicos, con una pérdida de petróleo inferior a 10 m 3 . Los incidentes se dividen en "fugas de emergencia 1" y "condiciones de funcionamiento peligrosas".

Una "fuga de emergencia" en las instalaciones del oleoducto principal es una salida de petróleo con un volumen inferior a 10 m 3 en la ruta del oleoducto, en el territorio o en las instalaciones de las principales estaciones de bombeo, parques de tanques, que requirieron trabajos de reparación para garantizar la seguridad del funcionamiento posterior de la instalación.

"Condiciones operativas peligrosas" de las instalaciones de oleoductos troncales: circunstancias identificadas durante la operación

completar sus servicios en el sitio atendido con actos legales, documentación técnica, descripciones de puestos, estándares vigentes y reglas para la realización de trabajos en producción de acuerdo con la lista establecida;

eliminar rápidamente los accidentes y sus consecuencias; interactuar con la participación de fuerzas y recursos de las autoridades locales, la sede de la defensa civil, el Ministerio de Situaciones de Emergencia y el Ministerio del Interior, dependiendo de la gravedad (categoría) del accidente y sus posibles consecuencias;

interactuar con los servicios médicos y de seguridad contra incendios durante la respuesta de emergencia;

organizar y realizar el control de producción en las instalaciones de oleoductos para el cumplimiento de los requisitos de seguridad industrial;

crear sistemas de seguimiento, alerta, comunicación y apoyo de actuaciones en caso de accidente;

tomar medidas para proteger la vida y la salud de los trabajadores y la población, así como los bienes valiosos de los asentamientos cercanos;

asegurar la restauración de los parámetros tecnológicos del oleoducto dañado;

recuperar terrenos contaminados durante el accidente y transferirlos a los usuarios del suelo con documentación (RD 39-30-114-78);

incrementar el nivel de capacitación profesional y seguridad industrial del personal de ABC a través de capacitaciones, simulacros y ejercicios;

participar en la investigación técnica de las causas del accidente y tomar medidas para eliminar estas causas y prevenir accidentes similares;

facilitar una evaluación integral del riesgo de un accidente y la amenaza asociada.

Si se produce un accidente en la parte lineal, pasos submarinos, estaciones de bombeo de petróleo, bases de recepción y carga o mezcla, el personal de ABC está obligado a actuar de acuerdo con el plan de eliminación de posibles accidentes desarrollado previamente para las instalaciones del oleoducto asignado a ABC. .

Para aumentar la eficiencia, las habilidades profesionales del personal y desarrollar la tecnología de los trabajos de recuperación de emergencia, es necesario realizar ejercicios y sesiones de capacitación de acuerdo con los planes desarrollados.

Cada ABC deberá estar equipado de acuerdo con la “Ficha de equipamiento técnico para puntos de recuperación de emergencia de oleoductos principales 1”.

Los cruces submarinos que prestan servicios ABC deben estar equipados de acuerdo con el "Método para calcular fuerzas y medios para restaurar un oleoducto submarino y eliminar un derrame de petróleo de emergencia en caso de accidente en los cruces submarinos de oleoductos principales".

Para la notificación de un accidente (falla) en las empresas de MN, los formularios documentales deben presentarse de acuerdo con las instrucciones "Procedimiento para notificar y proporcionar a los órganos territoriales de Gosgortekhnadzor información sobre accidentes, fugas de emergencia y condiciones operativas peligrosas de las principales instalaciones de transporte por tuberías de gases y Líquidos peligrosos”.

7.2.2. DETERMINACIÓN DE PUNTOS POR UBICACIÓN DE EQUIPOS TÉCNICOS

Conjuntos de fuerzas y medios técnicos están ubicados en puntos convencionalmente designados A y A. Los límites del área de servicio del punto A están determinados por la velocidad de transporte y el tiempo de aproximación al PPMN (v = 50 - 70 km/ h). Los límites del área de servicio del punto A están determinados por la velocidad del transporte aéreo y el tiempo de aproximación al cruce submarino del oleoducto principal (OPMP) (v = 200 km/h).

La ubicación de las fuerzas y los medios técnicos para localizar y recolectar petróleo se asigna principalmente a los servicios técnicos existentes de las empresas.

Para cada PPMN se determina su número. Los números PPMN se encuentran para diferentes MN por separado. El número es condicional. Está determinado por la fórmula.

60 ¦ t¦ v

y redondeado al número entero más cercano.

Aquí L es el kilómetro de la carretera en la que se encuentra el PPMP; t es el momento de aproximación (aproximación) al lugar de liquidación del accidente; v es la velocidad de aproximación (aproximación) al lugar del accidente (para los puntos A y A se selecciona teniendo en cuenta el medio de entrega).

Los cruces de una línea principal que tienen los mismos números o cruzan una barrera de agua en el mismo corredor técnico se combinan en un área de servicio de un solo punto.

7.2.3. DETERMINACIÓN DE LA COMPOSICIÓN Y CANTIDAD DE MEDIOS TÉCNICOS

La composición y cantidad de los medios técnicos para la modernización de los servicios de emergencia están determinadas por el volumen de una posible fuga de petróleo, así como por los parámetros tecnológicos y las características hidrológicas de un cruce en particular. Esto se establece calculando el potencial de fuga de aceite.

Las marcas específicas del tipo de equipo calculado se seleccionan de la gama de equipos técnicos fabricados al equipar un punto de emergencia específico.

El volumen de fuga de aceite se calcula en función de la aparición de orificios defectuosos, que en su mayoría tienen la forma de un rombo situado a lo largo del eje de la tubería.

El volumen total de fuga de aceite se calcula en base a la pérdida de producto antes de cerrar las válvulas y después de cerrar las válvulas. Antes de que se cierren las válvulas, se produce una pérdida de producto bajo una presión cercana a la presión de funcionamiento. El tiempo total de fuga es la suma del tiempo desde que ocurre la fuga hasta que es detectada por el despachador.

Después de cerrar las válvulas, la pérdida promedio de producto es igual al volumen de petróleo en el oleoducto limitado por las válvulas terrestres Ln.

El volumen de aceite que se fuga después de cerrar las válvulas está determinado por la fórmula

V 3 = 0,083 ¦ 10- 6 ¦ jt ¦ D 2 ¦ L n [m 3 ].

El caudal volumétrico de una fuga de aceite se calcula utilizando la fórmula para el flujo máximo de líquido a través de una abertura equivalente al área A d Y orificio de tubería defectuoso:

Q = И- ¦ ¦ l/ 2 Рср 7 Рн [m 3 /s],

donde |l es el coeficiente de flujo (teniendo en cuenta la resistencia del suelo es 0,15); p promedio- presión media en la tubería en Pa; El pH es la densidad del petróleo a 4 °C, igual a 847 kg/m3.

El volumen de fuga de aceite antes de cerrar las válvulas es igual a

V H = Qt y [m 3 ],

donde ty es el tiempo antes de cerrar las válvulas, tomado igual a 15 minutos, de acuerdo con los requisitos del RD 39-110 - 91.

El volumen total de fuga de petróleo de un oleoducto se calcula mediante la fórmula

Para recoger el petróleo derramado, se instalan barreras (BZ) en la zona del río en ángulo con respecto al eje dinámico del flujo a lo largo del cual se propaga la marea negra. Los BZ se dividen en guías y receptores. Las guías BZ se utilizan para mover la mancha de petróleo. Las zonas de protección colectiva se utilizan para la localización y recogida de petróleo. Los métodos para instalar un sistema de protección contra inundaciones según el tipo de río se presentan en la Fig. 26.

El ángulo de instalación de las barreras con respecto al eje dinámico del flujo está determinado por la velocidad del flujo del río y la capacidad de las barreras para retener petróleo.

La longitud de la reserva está determinada por los parámetros del río (ancho y velocidad del río) y el ángulo de instalación a. La longitud requerida de la zona de protección para una línea de retención y los ángulos de instalación, según los parámetros del río, se presentan en la tabla. once.

La barrera evita una mayor propagación de la marea negra aguas abajo, asegurando la localización del petróleo derramado. El volumen de petróleo (m 3) retenido por el depósito en un límite depende del ancho del río y del ángulo de instalación y se calcula mediante la fórmula:

V 63 = 3 ¦ 1SG 3 ¦ V 2 / tga.

En mesa La Figura 12 presenta los resultados del cálculo del volumen de petróleo retenido por la reserva en un límite V 63 .

El número de límites de localización se determina calculando el volumen de petróleo que se escapa y las características hidrológicas del paso submarino. Si el volumen de petróleo filtrado excede el volumen estimado que las barreras de la primera línea son capaces de contener, se asignan líneas de contención adicionales. El número total de hitos se calcula mediante la fórmula:

Kr = V, /V*.

donde V 2 es el volumen total de fuga; V& es el volumen de petróleo contenido en un límite, seguido de redondeo hacia arriba a un número entero. Si K p es mayor que tres, entonces el número de líneas de detención se considera tres y una de ellas está estacionaria con un bloqueo del 100% del río durante un accidente. El número de límites designados debe ser al menos dos.

La longitud total del área de la base (en m) para los puntos A está determinada por la fórmula

1 1 y 1V1< 1 /\ I >¦X<

< > 1yo a y (nosotros)

1V1<) /\ 1 >1 (yo yo |: > y ivi

>UITс: > rv^i

1 1 Y 1V1

Tabla 12

Yo_a¦L

total r b 1

donde L 6 es la longitud de la zona de seguridad en un límite.

La longitud total de la BZ en el punto A debe ser al menos 1/3 de la longitud de la BZ en el punto A

Los tipos de barreras, incluidas las metálicas, y las tecnologías para su instalación se determinan en los mapas tecnológicos para un cruce submarino específico.

La productividad total requerida de los skimmers de petróleo Q 2 que participan en la liquidación del accidente se determina en función del volumen de petróleo derramado y el tiempo especificado para su recolección.

Cálculo Q 2(m3/h) producido según la fórmulaQ 2 =60¦V 2 /t c6,

donde t c6 , min, es el tiempo durante el cual es necesario recoger la mayor parte del petróleo derramado (el tiempo necesario es de 24 horas). Cuando se utilizan sorbentes para eliminar accidentes, la cantidad de sorbente (en kg) se calcula en función de la cantidad especificada de recolección de parte del volumen total de petróleo derramado mediante la fórmula:

_ M h -U 2 - Rn

GPR.S. "

100¦ e sp

donde V 2 es el volumen total de petróleo derramado, m 3 ; pH - densidad del aceite, kg/m3;norte h- porcentaje de aceite recogido por el sorbente, %;Con empresa conjunta- capacidad de sorción del sorbente, kg/kg.

La cantidad de medios técnicos para instalar una zona de protección y equipos depende de la cantidad de barreras, la longitud total de la zona de protección y las características del río (navegabilidad).

Los puntos de respuesta a emergencias están equipados con remolcadores para transportar equipos y maquinaria para ríos grandes y navegables, a razón de un remolcador por punto que da servicio a un río de más de 300 m de ancho.

Estos puntos están equipados con embarcaciones a razón de 1 embarcación por punto.

El equipamiento con un conjunto de equipos, que incluye un tanque de almacenamiento de petróleo y una unidad de incineración de residuos, se realiza a razón de 1 conjunto por paso submarino.

El equipamiento con un kit ambiental de invierno se realiza a razón de 1 kit por 1 punto A. El equipamiento con un sistema móvil de ayuda ambiental de emergencia (EPS) se realiza a razón de 1 juego por punto A.

Los principales medios técnicos de entrega de los equipos están incluidos en el conjunto determinado por el RD 39-025 - 90.

7.3. ORGANIZACIÓN DE OBRAS DE RESPUESTA A DERRAMES DE PETRÓLEO

La eliminación de los accidentes y el escenario para su posterior desarrollo son variados. Hay muchas opciones, según el nivel de detalle y el nivel de herramientas utilizadas.

La eliminación de accidentes se realiza según un plan que se desarrolla para cada travesía submarina específica.

El desarrollo de métodos eficaces para localizar la contaminación depende del grado de conocimiento de las características de la propagación de una marea negra en la superficie del agua limpia.

Se describe detalladamente el procedimiento que debe seguir el personal de respuesta a emergencias desde el momento en que recibe la señal de “Emergencia”.

Por ejemplo, la empresa de transporte de petróleo "Druzhba" de Gomel ha elaborado una norma empresarial para el programa "Fiabilidad y seguridad de los cruces submarinos de los principales oleoductos" (Normas de seguridad).

Al recibir la señal de "Emergencia", se organizó lo siguiente: salida de un grupo de patrulla para determinar la situación en el río (se indica la ruta);

visita de un equipo técnico para monitorear el estado de válvulas terrestres, válvulas lineales y asegurar su cierre completo;

Reunir un equipo de emergencia y partir inmediatamente cuando esté listo; cuando el grupo de patrulla confirma la presencia de una mancha de petróleo en la superficie del agua, se organiza un equipo técnico con un camión grúa, una planta eléctrica para la instalación de barreras y skimmers de petróleo y se entregan embarcaciones a las áreas de liquidación de petróleo y líneas de recolección indicadas. por el grupo de patrulla;

Se determina la ubicación de la cabeza de la mancha de petróleo.

Los camiones de bomberos circulan por las rutas especificadas en el esquema de transporte y se instalan en los lugares indicados en los planos aprobados.

En la zona de despresurización del oleoducto, los buzos excavan el suelo bajo el agua y A Le dan una tirita.

En las líneas de recogida, las zonas costeras también se protegen de la contaminación del suelo y la vegetación mediante el uso de medios estándar o materiales locales (esteras de paja, etc.).

Las regulaciones proporcionan esquemas estándar para determinar el ángulo de instalación de las barreras en función de la velocidad actual, cálculos de la longitud de las barreras, esquemas para seleccionar anclajes y equipos para pilotes, tamaños de anclas, cuerdas y cadenas de anclaje.

Se proporciona una tabla de equipamiento (instalaciones de drenaje, unidades de llenado, skimmers de petróleo, tanques para recoger mezclas de petróleo, embarcaciones, barreras, vehículos, etc.).

Se describe el procedimiento para notificar a cada empleado involucrado en un accidente, el lugar de reunión, el número del vehículo, su equipamiento y la tarea a resolver al llegar al lugar.

El plan de liquidación deberá prever todos los obstáculos imprevistos que puedan surgir durante su ejecución.

Por ejemplo, SUPLAV OJSC "Sibnefteprovod" cree con razón que es necesario garantizar con antelación el movimiento sin obstáculos de los convoyes de vehículos de emergencia a lo largo de rutas potenciales hacia lugares probables para realizar trabajos de emergencia. Los permisos para circular por carreteras de importancia regional y federal, emitidos por el departamento de servicios viales y el departamento de policía de tránsito de la Dirección de Asuntos Internos, deben tener una validez de tres meses (según la temporada), reexpedirse periódicamente sin interrupción en el período de validez. para cada unidad específica de equipo pesado de movimiento de tierras y elevación, a lo largo de una ruta específica.

Tener un permiso para una determinada unidad de camión con remolque (tren de carretera) es una condición indispensable para la preparación técnica.

Al elegir las rutas de tráfico, es necesario tener en cuenta la capacidad de carga de los puentes.

Los vehículos más ligeros con remolques que forman parte de las columnas de recuperación de emergencia deben coordinarse oportunamente para circular durante todo el año por todas las rutas necesarias.

Para el posible uso de materiales (UKZ, ShKZ) durante el desmantelamiento y reparación de oleoductos principales, se deben obtener licencias del Gosgortekhnadzor de Rusia para el derecho a realizar operaciones de voladura y operar un almacén de explosivos. Si los trabajos de voladura se llevan a cabo en diferentes áreas controladas por los distritos correspondientes de la Autoridad Estatal de Supervisión Técnica de Rusia, en cada uno de estos distritos se expide un permiso para realizar estos trabajos.

7.4. EQUIPOS Y TECNOLOGÍA PARA LIMPIEZA DE CONTAMINACIÓN

7.4.1. BARRERAS, ESCÁNERES DE ACEITE

Para evitar la propagación de la contaminación por hidrocarburos en los ríos, se han generalizado las barreras flotantes, cuya eficacia depende de su correcta instalación. Hay dos tipos de barreras: "barrera 1" y "cortina".

Las barreras tipo barrera consisten en una pantalla rígida o semirrígida que se sujeta a la superficie del agua mediante flotadores. Para retener el aceite que pasa a través de la "barrera" aguas abajo, se instala un filtro a partir de dos filas de malla de alambre con celdas de 10x10 o 15x15 cm, el espacio entre las cuales se llena con paja o juncos. También puedes utilizar mangas de malla rellenas de perlita.

Una barrera tipo “cortina” consiste en flotadores, generalmente de tipo inflable, a los que se les acopla una pantalla “faldón” de material blando, cargada en la parte inferior con lastre hecho de cadenas, mangueras o tuberías con arena (agua).

Para evaluar las cargas de fuerza sobre la barrera, es necesario determinar la presión de la carga del viento y el flujo de agua por unidad de área de la barrera (Fig. 27).

La presión del viento que actúa sobre la superficie de las barreras depende de su velocidad.

Velocidad del viento, m/s....2-3 4-5 9-10 14-17 21-24 25 -28 29-33 34 o más

Presión del viento, kg/m2 ...................1,1 3,1 12,5 36 72 98 136 153 y más

El efecto de la fuerza del flujo de voltios q Te4 (en t/m 2) que actúa sobre la parte submarina de la barrera está determinado por la fórmula

q Te4 = (Cyv 2) /2,

donde C es el coeficiente de resistencia (C = 2,66); ¦у - densidad del agua, t/m3; v - velocidad del flujo, m/s.

La suma de los vectores de fuerza de los flujos de viento y agua nos permite obtener la presión total en 1 m de la superficie de la barrera.

Todos los elementos de la barrera (cables, cadenas, anclajes, etc.) deben estar diseñados para ser resistentes.

La correcta colocación de las barreras es de gran importancia. Si la barrera se coloca perpendicular al flujo del río a una velocidad superior a 0,35 m/s, entonces el petróleo penetra debajo del “faldón”, por lo que se forma una película de contaminación a lo largo del frente de la barrera (desde el exterior). Para eliminar esto, es necesario colocar barreras en un ángulo agudo con respecto a la línea de flujo, asegurando la condición sin0 = 0,35/v, donde 0 es el ángulo entre la línea de barrera y la línea recta correspondiente al ancho del río.

En este caso, el vector del caudal del río y la velocidad del viento se descompone en dos componentes, lo que reduce la carga sobre

b

Arroz. 27. Esquemas de cálculo y fórmulas para determinar las cargas del viento y el flujo de agua sobre elementos de barreras flotantes:

t - esquema de cálculo simétrico:

1) componente vertical

F = qL/2, donde q = q BeTpa + q Te4 ; L - longitud de la cerca;

2) componente horizontal H = F ctg un = Facebook/2h,

donde h es la flecha de deflexión de la pluma;

3) fuerza total

S = F / sen a = - l/4 + b 2 / h 2 g

donde b = AC = BC.

a - esquema de cálculo asimétrico:

1) b = CD = T/h /(Vh + l/hj,

donde h = ANUNCIO; h 1 = T - h;

2) F, H y S están determinados por las fórmulas anteriores

barrera El ángulo de inclinación de la barrera se toma en función de la velocidad de la corriente.

Velocidad actual v, m/s......... 0,8 0,8 - 1,2 1,2-1,6 1,6 -2,0 2,0

0, grados.................... 30 40 50 60 70

La eficacia de las barreras depende en gran medida de su correcta fijación en la orilla y en el agua.

Delaware. En ríos pequeños es posible realizar fondeos simultáneamente en ambas orillas. En ríos grandes, especialmente navegables, se puede instalar una barrera en forma de secciones desmontables de corta longitud, por ejemplo, en forma de cascada, asegurando así el paso de barcos en cualquier dirección entre las secciones individuales de la barrera. En este caso, el fondeo se realiza en la orilla y en la zona de agua bajo el agua.

Las barreras se diferencian por el tiempo de preparación, montaje, despliegue y fijación en la zona del agua y en la orilla, el ángulo óptimo de instalación, que garantiza la estabilidad en la corriente y la fuerza máxima al moverse en la posición de trabajo.

Las características más importantes de las barreras son la masa de un metro lineal, la longitud de la sección, la altura de la pantalla de las partes superficiales y submarinas, la velocidad permitida de la corriente y el viento y la altura de las olas.

En el cuadro se presentan las características de algunos tipos de auges nacionales y extranjeros. 13 y 14.

Para asegurar los vientos de las barreras flotantes, es necesario

Tabla 13

Características de las barreras

Tabla 14

Evaluación de la eficacia de los auges

Es posible utilizar anclajes empotrados o de superficie de tipo plegable.

Los anclajes, compuestos por elementos de hormigón, se unen entre sí mediante uniones atornilladas. Las dimensiones totales y el peso de los anclajes de hormigón enterrados y de superficie se determinan dependiendo de las fuerzas de fricción del anclaje sobre el suelo y de la fuerza del suelo sobre el plano de empuje frontal del anclaje, contrarrestando la componente horizontal de la fuerza en el arriostramiento de la barrera.

Es necesario calcular los anclajes de hormigón para su estabilidad frente a vuelcos y cortantes.

Los anclajes de superficie, que constan de una estructura de metal y bloques de hormigón (piedras), se fabrican con cuchillos verticales enterrados en el suelo para aumentar la resistencia al corte. En este caso, es necesario calcular las fuerzas de fricción de la estructura metálica sobre el suelo y la resistencia al corte del suelo, y comprobar la estabilidad frente al vuelco.

Además de anclar la línea de viento que sostiene la barrera flotante, es necesario asegurar adicionalmente la sección adyacente a la orilla de tal manera que evite el desplazamiento cuando la posición de la barrera principal cambia de su posición original.

Para aumentar la eficiencia de la recolección de petróleo de un pozo costero a lo largo del camino del movimiento de la contaminación, es necesario instalar cortinas de malla que permitan el paso del petróleo pero retengan los desechos flotantes (ramas, hojas, etc.).

Una buena protección para la costa contra la contaminación por petróleo son los bloques de paja, que se colocan a lo largo de la orilla del agua y evitan la acumulación de contaminación en caso de salpicaduras. Su uso reduce significativamente el volumen de trabajos de limpieza en la costa que requieren mucha mano de obra.

Hay varias formas de recolectar petróleo de la superficie del agua. El método más común para recolectar petróleo es mediante skimmers.

Para evitar que el petróleo se propague sobre la superficie del agua, se instalan barreras a lo largo de su trayectoria de deriva o la mancha de petróleo se contiene con chorros de agua provenientes de boquillas contra incendios. Debe comenzar a tratar el área contaminada desde la periferia en dirección a su eje mayor. Lo mejor es que el skimmer de aceite se detenga y la mancha de aceite se mueva hacia la cámara receptora (Fig. 28, a).

La mancha a la deriva se dirige hacia la zona de barrera mediante chorros de agua de boquillas contra incendios instaladas a una distancia de aproximadamente 1 m del límite de contaminación y convierte la mancha, que se extiende sobre la superficie, en una franja estrecha. Si el viento sopla en el lugar desde un lado, entonces los chorros de agua se dirigen solo desde el lado opuesto (Fig. 28, b).

Al recoger petróleo en una barrera, es necesario que sus extremos estén sujetos a la proa del barco y al skimmer de petróleo. En este caso, la limpieza de la zona del agua comienza por la zona más contaminada. El remolque de la barrera se realiza en paralelo con un pequeño recorrido hacia adelante. La distancia entre las embarcaciones se selecciona en función de la cobertura máxima de la zona de la barrera.

Después de abandonar el límite de contaminación (preferiblemente hacia una zona con una velocidad de corriente reducida), el barco se detiene. El skimmer de petróleo, describiendo un arco, se acerca al barco, amarrado de proa a popa y comienza a recoger petróleo, reduciendo gradualmente el área. A en el área cercada tirando del extremo de la guía a lo largo del costado (Fig. 29).

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5 4

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Arroz. 28 Recogida de hidrocarburos a lo largo del arroyo mediante skimmers de hidrocarburos no autopropulsados ​​que utilizan barreras (a), chorros de agua y viento (a):

1 - desnatador de aceite; 2 - auge; 3 - chorros de agua de los baúles de bomberos; 4 - barco de bomberos; 5 - Fuga de petróleo; 6 - línea costera

6

1

4

1

A

2

3

L*

Arroz. 29. Cercado (a) y reunión en un área de agua cercada (a):

1 - bote; 2 - skimmer de petróleo autopropulsado; 3 - auge; 4 - aceite

Para evitar que el petróleo salga más allá de la zona de vallado a gran velocidad al entrar en la cámara receptora, es necesario invertir el funcionamiento del skimmer de petróleo durante un breve periodo de tiempo (varios segundos): un chorro de agua. de la hélice devolverá el aceite a la zona de succión.

Para recoger el petróleo de la superficie del agua, además de los skimmers de petróleo con varias cámaras receptoras, es posible utilizar dragas de succión con agentes aflojantes girados con el embudo hacia arriba.

Cuando se produce un derrame de petróleo en aguas abiertas, se deben tomar medidas urgentes para contenerlo con barreras en el área más pequeña posible.

El petróleo que flota libremente normalmente se mueve entre el 3 y el 4% de la velocidad del viento. Para mejorar el rendimiento de las barreras, se pueden utilizar anclas de mar. Dado que la velocidad de deriva de las barreras de ancla flotantes es el 2% de la velocidad del viento, el petróleo no sólo se concentra, sino que también se mueve más lentamente en la dirección del viento.

Al recolectar petróleo en condiciones de baja temperatura, es necesario controlar su densidad para evitar que el petróleo se deposite en el fondo del depósito.

Es necesario tener en cuenta las condiciones hidrometeorológicas, desarrollar tácticas y determinar la tecnología para eliminar la contaminación, implementar métodos instrumentales para evaluar la situación y la disposición del personal de servicio para utilizar plenamente las capacidades de los medios técnicos para recolectar petróleo. Para eliminar la contaminación por petróleo, se necesitan conjuntos de equipos para su uso en diferentes condiciones. La subestimación de estos factores puede provocar interrupciones en el trabajo para eliminar las consecuencias del accidente.

Se cree que el propio aceite puede fluir hacia el dispositivo de recogida de aceite. Sin embargo, los hidrocarburos viscosos pueden formar una especie de congestión delante del skimmer de hidrocarburos. Para evitar trabajos improductivos, es necesario asegurar el flujo forzado de aceite hacia el dispositivo de recolección de aceite mediante chorros de agua, viento o corriente.

Incluso los skimmers de petróleo autopropulsados ​​recogen mejor el petróleo en una posición estacionaria que en movimiento, por lo que los skimmers de petróleo deben instalarse en el lado de sotavento de la mancha de petróleo para que el flujo de agua y el viento contribuyan a su movimiento hacia el dispositivo receptor del skimmer de petróleo. .

Hay skimmers de rebosadero, de tambor y de vacío.

inteligente y tipo de disco. Sus datos técnicos y eficiencia se dan en la tabla. 15 y 16.

Los skimmers de aceite del tipo de desbordamiento y de vacío utilizan la tecnología de rebosar una película de aceite con una emulsión estable de agua y aceite. Para la posterior separación del aceite se utilizan bombas centrífugas y de engranajes y tanques de sedimentación móviles o estacionarios.

Los skimmers de aceite de tipo tambor y disco, dependiendo de la velocidad de rotación, tienen un contenido de agua significativamente menor en el aceite recolectado, ya que se utiliza el método de adhesión del aceite a la superficie del tambor o disco con la posibilidad de aumentar la productividad de recolección de aceite hasta 100m3/h.

En la foto 14 (pestaña de color) se muestra un ejemplo de un skimmer de disco de aceite del tipo "Zvezda".

Al tener cinco vigas para recoger el petróleo y una gran cantidad de discos, un pequeño calado y una velocidad de rotación de los discos ajustable, el skimmer de petróleo proporciona una productividad bastante alta (más de 60 m 3 / h) y una separación de alta calidad del petróleo del agua. al limpiar áreas de agua contaminadas. Funciona con el uso de cualquier tipo de pluma y en cualquier ángulo de su instalación. Se puede sujetar como parte de una pluma o en un ancla separada internamente

Tabla 15

Datos técnicos de los skimmers de petróleo utilizados en respuesta a emergencias

barreras ri, así como en el pozo costero. Puede tener discos de diferente rugosidad, lo que aumenta drásticamente la productividad de recolección de hortalizas. a ttt y se sedimentó el aceite.

El diseño plegable del skimmer de petróleo permite transportarlo en un solo vehículo y ensamblarlo en alta mar manualmente, gracias a sus elementos livianos. Es conveniente para trabajar en embalses con juncos cubiertos de maleza y orillas pantanosas.

Una de las opciones para los sistemas de recolección de petróleo es un tambor de cepillo de la empresa finlandesa LORI, instalado en un barco o embarcación que puede moverse sobre la superficie del agua a una velocidad de 2 a 4 nudos.

Para la recolección de aceite estacionaria, el tambor de cepillos es efectivo debido a su alta eficiencia (ya que la velocidad de rotación de los cepillos en el tambor es 3 veces mayor que en un transportador estándar). Además, los cepillos eliminan no solo el aceite de la superficie del agua, sino también los residuos y las algas.

El tambor de cepillo LORI puede montarse en la pluma de una excavadora de cangilones o conectarse al transportador de una draga de cangilones. LORI se puede utilizar para recoger petróleo de la superficie del agua cubierta por una capa de hielo, así como para limpiar la costa.

La tecnología de cepillo proporciona una productividad de 5-240 m 3 /h con una pequeña cantidad de agua en el aceite recogido (5-10%).

Otra empresa finlandesa, LAMOR Corp. Hemos desarrollado unidades recolectoras de aceite para funcionar a temperaturas de hasta -45 °C. El LAMOR Jron Bull Pro 100 ("toro de hierro") está equipado con tracción permanente a las 8 ruedas, un potente motor de turbina diésel, ejerce poca presión sobre el suelo, por lo que es maniobrable y fácil de controlar fuera de línea. camino. Realiza trabajos de recuperación de terrenos en el litoral, eliminando la capa de turba contaminada y rellenándola con una capa de turba limpia mediante una trituradora de turba.

7.4.2. SORBENTES

Cuando el espesor de la película de petróleo sobre la superficie del agua disminuye a 0,5 mm, el trabajo de los skimmers de petróleo se vuelve ineficaz. Por lo tanto, en tales casos, se utilizan sorbentes naturales y sintéticos que absorben aceite, aplicados mediante pulverización de virutas hidrófobas o materiales en rollo. Una característica importante de estos materiales es la capacidad de petróleo, la absorción de agua, la toxicidad, el costo y el método de eliminación.

En mesa 17 muestra datos sobre los sorbentes utilizados.

Todos los materiales absorbentes están bastante sueltos y son fácilmente transportados por el viento, lo que provoca problemas en su extracción de la superficie del agua.

Para la absorción de aceite se utiliza espuma de poliuretano triturada, de los cuales 28 kg absorben 1 tonelada de aceite. Tampoco está exento de las desventajas mencionadas anteriormente, pero se puede obtener directamente en una embarcación mediante la reacción de dos componentes líquidos. En 1 minuto, el volumen de la mezcla aumenta cien veces. Los cubos de espuma se atrapan con una red de malla fina y se comprimen entre tambores giratorios. El rendimiento del petróleo alcanza el 80%. Después de esto, la espuma se reutiliza.

En condiciones de aguas turbulentas, se utiliza un método de espesamiento. En este caso se utilizan parafinas o residuos de parafina que se pulverizan a una temperatura de 70 °C. El espesamiento del petróleo crudo se produce con la adición de parafinas en una cantidad del 15 al 20%, y para el petróleo de baja viscosidad la adición puede ser del 50 al 60%.

Se obtiene un resultado similar cuando se utiliza el llamado musgo plástico. Se forma a partir de un plástico en forma de red mediante la pulverización de un polímero disuelto en un disolvente volátil como la acetona. El petróleo y el plástico forman una especie de balsa que puede remolcarse a cualquier lugar.

El método es caro, ya que la proporción requerida entre el volumen de solución de plástico pulverizado y el de aceite alcanza el 15%.

Durante trabajos experimentales, por ejemplo en Francia, la mayor parte de dicha balsa fue arrastrada por el viento y, por lo tanto, surgieron dificultades para recolectar la masa resultante. Al parecer, este método es más adecuado para aguas interiores.

Para recoger el aceite también se utiliza un material esponjoso hecho de espuma de poliuretano. Los poros abiertos del material de la esponja permiten que el aceite se absorba completamente en 5 minutos. Se obtuvieron buenos resultados utilizando espuma de fenol-formaldehído y espuma de poliuretano (PPU) grado 40.

Además de los sorbentes, también se utilizan dispersantes para eliminar contaminantes. Se trata de sustancias tensioactivas (tensioactivos) que, cuando se combinan con aceite, forman soluciones con tensión superficial débil, por lo que se dispersan en pequeñas gotas en la columna de agua. La dispersión de petróleo en agua está diseñada para su posterior descomposición biológica y tiene como objetivo acelerarla aumentando la superficie del petróleo en contacto con el agua.

Los tensioactivos y el aceite forman emulsiones que actúan sobre las moléculas de los compuestos de hidrocarburos y cambian su tensión superficial. Estos incluyen, por ejemplo, el alquilbencenosulfato de sodio, que tiene una gran cadena de carbonos unida a un anillo de benceno. Estas sustancias en forma líquida se pueden pulverizar sobre una gran superficie. El consumo de volumen es menor que el de los en polvo. En el extranjero, se utilizan emulsionantes solventes para dispersar el petróleo en agua. Los más eficaces son el BP-1002, que contienen entre un 8 y un 30% de tensioactivo aniónico, entre un 60 y un 80% de disolvente de hidrocarburos (normalmente con un alto contenido de hidrocarburos aromáticos) y emulsionantes y estabilizadores adicionales. En condiciones de campo, el volumen requerido de la composición de tratamiento alcanza el 25-50% del volumen de aceite. La mezcla se agita vigorosamente hasta la etapa de emulsión de aceite y agua mediante potentes chorros de agua procedentes de la hélice del barco.

Cuando el petróleo se dispersa en zonas estancadas, una gran masa de agua se vuelve inadecuada para los organismos vivos y vegetales durante varios meses. Los dispersantes son tóxicos, por lo que las autoridades reguladoras permiten su uso sólo en casos especiales.

En 1993, en el Mar Negro, se llevó a cabo un bombardeo experimental de la superficie del agua desde un helicóptero con casetes especiales llenos de perlita absorbente para garantizar la aplicación de contaminación en una gran superficie. El marco mecánico especial del casete aseguró la destrucción de las conchas con el sorbente solo después de la inmersión en agua. Al flotar hacia la superficie, el sorbente entra en contacto con la película de aceite, como resultado aumenta la eficacia de la mezcla con el aceite y se reduce la pérdida de perlita que se produce durante el esparcimiento normal.

Después de chocar con la superficie del agua, el casete, que tiene una alta energía cinética, se destruye y desaparece bajo el agua, y después de unos segundos se forma en la superficie una mancha blanca brillante con un diámetro de 30 a 40 m.

El uso de casetes especiales en respuesta a emergencias es una tecnología fundamentalmente nueva y eficaz.

Los aviones se utilizan ampliamente para eliminar accidentes en cruces submarinos de oleoductos. En los ejercicios de toda Rusia para eliminar accidentes en cruces submarinos en 1993, se utilizó un helicóptero para instalar barreras flotantes; En 1994, durante los ejercicios en Druzhba Main Oil Pipelines JSC, se utilizó un ala delta para aplicar turba triturada a la contaminación por petróleo (foto 17).

7.4.3. LOCALIZACIÓN Y RECOGIDA DE ACEITE EN VERANO E INVIERNO

Cuando se produzcan fugas de hidrocarburos en el medio acuático, se deberá determinar el lugar y la naturaleza del daño y marcar este lugar con una boya. En ríos y embalses con navegación intensiva o rafting en madera, la boya suele ser arrancada por los barcos o balsas que pasan. Cuando el ancho del embalse es grande (2 a 3 km o más), es difícil determinar el lugar donde los buzos bucearán para inspeccionar o localizar daños utilizando puntos de referencia costeros, lo que conduce a un gasto improductivo de tiempo de trabajo. Para evitar que ocurran tales situaciones, se utilizan boyas que se activan cuando se recibe una señal transmitida de forma remota. La señal se da antes del inicio del turno de trabajo. Al finalizar el trabajo, el buzo asegura la boya al suelo con un ancla. El cuerpo sellado de la boya, que alberga el dispositivo receptor, la unidad de control del actuador, la fuente de alimentación y el propio actuador, que sujeta el tambor con la boya y el flotador. En el cuerpo de la boya hay una linterna integrada que se enciende cuando la boya sube a la superficie del agua. El diseño de la boya VB-1 utiliza un receptor de señales codificadas en frecuencia de un campo magnético alterno, excitadas alrededor de la tubería por un generador de corriente alterna incluido en el equipo estándar.

La carcasa cilíndrica alberga placas de procesamiento de señales electrónicas y de fuente de alimentación, así como un dispositivo de control para el mecanismo de desconexión. La antena receptora está montada en el exterior de la carcasa. La placa de procesamiento de señales electrónicas contiene una unidad de selección de frecuencia, amplificadores de señales de tono y relés electrónicos. En el centro del tablero hay un regulador de sensibilidad, un botón de inversión del motor y un conector para conectar una fuente de alimentación externa para cargar la batería.

El dispositivo de control del mecanismo de desconexión consta de un motor eléctrico que está conectado al eje a través de una caja de cambios. En uno de sus extremos hay una leva que activa los microinterruptores. En el centro de la tapa frontal hay un eje sobre el que se coloca un tambor con una boya enrollada, y en el tambor hay un anillo con una ranura en la que encaja el extremo sobresaliente del eje. El tambor con la boya se coloca en una carcasa.

Cuando se conecta un generador en tierra a la tubería, se excita un campo magnético alterno que actúa sobre la antena del dispositivo receptor y se activa el mecanismo de accionamiento y flotación de la boya.

Características técnicas de la boya emergente VB-1.

Profundidad máxima de inmersión, m................................................. ......

batería

Rango de temperatura de funcionamiento, °C................................................ ....... .

Tiempo máximo de funcionamiento en modo de espera, días....

Frecuencia de señal de llamada, Hz................................................ ...... .................

Ancho de banda del receptor de boya a 0,707, Hz

Consumo de corriente en modo de espera, mA.................................

Proveedor de energia................................................ ........ ........................

Voltaje, V................................................. .... ...................................

Capacidad, Ah................................................. .... ...........................................

Dimensiones totales, mm................................................ ................

Peso, kg................................................. .... ................................................. .

Especificaciones del generador

La boya VB-2 (Fig. 30, a) es una carcasa elástica que se coloca de forma compacta y de esta forma no tiene flotabilidad, lo que simplifica su instalación.

El receptor de señal de llamada está ubicado en una carcasa cilíndrica sellada 8 9 y bateria 11. El generador de gas está ubicado en un compartimento sellado separado. 12, que a través de un racor con válvula incorporada 13 asociado con membrana elástica 14, colocado en la parte final del cuerpo. En la parte opuesta hay un tambor 6 con una cuerda de boya enrollada 5. En el mismo lado, se fija al cuerpo un flotador 7, lo que le da a la estructura una ligera flotabilidad positiva. Fuera de la carcasa hay una antena 10 para recibir una señal de llamada y dos soportes en forma de U están soldados 4, que pasan por el ojo 3, atado 2. El cuerpo puede girar

Arroz. 30. Diseño de la boya VB-2 con generador de gas:

A - diseño de boyas; b - posición de la boya antes del ascenso; a - posición de la boya flotante en la superficie

el ojal al que se fija el extremo libre de la boya. El extremo inferior del cable está conectado al anclaje inferior. 1.

Al instalar la boya, el cuerpo, que tiene flotabilidad positiva y está asegurado al ojo con soportes en forma de U, tira de un cable que evita que la boya flote. Dado que el cuerpo puede girar alrededor del ojo y el eje de rotación está fuera del cuerpo, el par resultante obliga al cuerpo de la boya a adoptar su posición de trabajo. Después de recibir la señal de llamada, se activa el generador de gas y la funda elástica se llena de gas. El diseño adquiere flotabilidad adicional. Dado que el volumen de gas en la capa elástica excede el volumen del flotador, el cuerpo gira y toma la posición que se muestra en la figura. treinta, b. Las grapas se sueltan con el ojo y la boya flota hacia arriba, desenrollándose. La posición de la boya después del ascenso se muestra en la Fig. 30, a.

El uso de boyas emergentes acelera los trabajos de recuperación de emergencia.

En caso de accidente, además del reconocimiento terrestre, se realiza reconocimiento aéreo mediante aviones. Es

el uso de aviones con equipos láser o radar a bordo permite viajes cortos

período de tiempo para obtener información operativa sobre la estructura espacio-temporal de la contaminación por petróleo, elaborar un mapa, determinar el espesor de la película de petróleo, la composición fraccional del petróleo en diferentes áreas del área de agua y también desarrollar una estrategia de recolección de petróleo. .

Los métodos láser para determinar el espesor de la película de aceite y el límite de contaminación se basan en el análisis espectral de la fluorescencia del aceite.

Menos preciso e informativo que el método láser es el método del radar, que consiste en utilizar y analizar las características de amplitud de las ondas de radio emitidas por el radar y reflejadas desde la superficie del agua. La ventaja del método del radar sobre el método láser es que se puede utilizar en cualquier clima, en ausencia de visibilidad y de noche.

El complejo de radar instalado a bordo de los aviones incluye un generador de microondas de barrido, un radiómetro (RM-0.8) y un escáner de infrarrojos "Vulcan 1", que permiten estudiar terrenos de hasta 12 km de ancho. La información se procesa y muestra mediante un dispositivo ubicado a bordo de la aeronave (para observación operativa) y se registra para su procesamiento en tierra en forma analógica (capacidad de memoria de 1 byte) y digital (capacidad de memoria de 200 MB).

Cuando las paredes del oleoducto se rompen, se libera una andanada de petróleo que se vacía en una zona determinada debido a la diferencia de alturas entre el fondo y la orilla.

Las fístulas y pequeñas grietas pueden servir como fuente de contaminación de los cuerpos de agua durante algún tiempo, hasta que se determine la ubicación de las fugas. A bajas presiones, dichos daños se cubren con una capa de parafina e impurezas mecánicas contenidas en el aceite. Las fugas en un orificio ranurado aumentan más rápidamente que en un orificio redondo. Esta diferencia se nota especialmente en los agujeros pequeños. si el área infierno la sección transversal variable del orificio excede 1 mm 2, entonces su forma no afecta la cantidad de fuga.

Al determinar el rendimiento del producto a partir de un orificio redondo, generalmente se usa la siguiente fórmula:

Dónde S-área de la sección transversal de un agujero circular; norte - presión; c, es el coeficiente de salida del producto por el orificio,

C = 1/W + A1/D),

donde § es el coeficiente de resistencia hidráulica local cuando el producto sale del hueco; X- coeficiente de resistencia a la fricción hidráulica, dependiendo del número de Reynolds Re T y de la rugosidad absoluta de la tubería A; L, D- respectivamente, la longitud y el diámetro de la tubería.

Coeficiente X para todos los modos de flujo de fluido en la tubería se determina utilizando la fórmula generalizada de Altschul

X= 0,11(D /D+ 68/ReT)

Para determinar el coeficiente de resistencia hidráulica local §, use la gráfica para encontrar el coeficiente de velocidad Ф para un orificio redondo con diámetro d y luego determine ^ - 1/f 2 - 1.

Cuando se escapa aceite por una grieta formada al romperse la pared de una tubería (Fig. 31), en lugar del diámetro de un orificio redondo, es necesario ingresar un parámetro que caracterice

10 10 g Yu 3 10 4 10 s Re

Arroz. 31. Determinación del rendimiento de petróleo por un daño (grieta) en una tubería:

A - características de la sección “viva” de una grieta en una tubería; b - diagrama de diseño de la sección de presión; a - gráfico para determinar coeficientes [X, v, f (según Altschul)

el tamaño y la forma de la sección "viva" en la salida del líquido de la tubería en el punto de ruptura. Para tuberías no circulares, en lugar del diámetro, se introduce el llamado radio hidráulico (equivalente). R, representando la relación del área de la sección "viva" S al perímetro de humedecimiento %. Si para un tubo redondo R= d/4, entonces para la brecha d = shch= 4S r En este caso, el coeficiente de velocidad cp se puede determinar mediante el gráfico de Altschul:

Ф = ^(Re 0) = (4Re T ^2 dN)/v,

donde Re T es el número de Reynolds para un agujero redondo; v es la viscosidad cinemática del líquido.

El flujo de líquido a través del espacio se producirá a presión variable y su velocidad durante el flujo inestable disminuye continuamente, por lo tanto, para determinar el tiempo para vaciar toda la tubería, use la fórmula t = 2WO, Dónde W- Volumen de líquido en una longitud de tubería. 1, tener un área A d sección transversal F; ACERCA DE - flujo de fluido determinado por la fórmula para un agujero redondo; velocidad del fluido en la tubería y = Q/F.

La principal dificultad en la limpieza del petróleo es localizar la fuga. La eficacia de los métodos de localización de la contaminación depende del grado de conocimiento de las características de la propagación de una marea negra sobre la superficie del agua. Es especialmente difícil predecir la propagación del petróleo sobre y debajo de la superficie del hielo. La velocidad a la que una mancha de petróleo se propaga por la superficie del hielo varía según el volumen y la temperatura del petróleo, la configuración del hielo, la velocidad del viento y el flujo de agua, y la absorción de petróleo por la capa superficial de hielo. Se ha descubierto que el petróleo atrapado bajo el hielo se acumula en su superficie inferior. Si la superficie inferior tiene montículos, entonces el aceite, que penetra a través de los capilares hasta el hielo, se absorbe y ocupa un área pequeña. Dado que el hielo tiene la propiedad de retener petróleo, una posible manera de localizar una fuga bajo el hielo es cortar minas en el hielo y quemar el petróleo con napalm.

7.4.4. CONDICIONES ESPECIALES PARA LA RECOGIDA DE ACEITE

Si hay una pequeña fuga de aceite debido al daño, se utilizan varios dispositivos para localizar la ubicación de la fuga. Uno de ellos, formado por un flotador y anclado.

lec, mostrado en la Fig. 32. Un anillo flotante de espuma con un diámetro de 5 m se refuerza con una varilla de acero y se cubre con una lona; Debido a su propia flotabilidad, se mantiene en la superficie del agua. El anillo de anclaje está fabricado de tubo de acero. Se llena de agua y se baja hasta el fondo por donde se escapa el aceite. A ambos anillos se adjunta una pantalla flexible de lona o polietileno, que no permite que el producto que sale del lugar del daño sea arrastrado por la corriente bajo la influencia del flujo de agua, sino que lo dirige solo a la superficie donde se encuentra el producto. bombeado por una bomba. Una vez eliminado el daño, se suministra aire al manguito unido al anillo de anclaje, desplazando el agua y haciendo que el anillo inferior flote hacia la superficie. Con una ligera fuga-

Arroz. 32. Dispositivo de recogida de petróleo en caso de fuga en la zona del cruce submarino:

1 - ubicación de la fuga de aceite; 2, 7 - ancla y anillos flotantes, respectivamente; 3 - bote; 4 - bote; 5 - skimmer de aceite con grúa giratoria; 6 - chico;

8 - ancla con chico; 9 - embudo de succión; 10 - pantalla protectora flexible; 11 - ancla inferior; 12 - fluir

En ausencia o ausencia del mismo, sólo se podrá instalar un anillo flotante en el que se concentre el aceite.

Con una ubicación de salida del producto determinada con precisión y un volumen pequeño, se puede localizar su dispersión mediante una cámara receptora, una manguera flexible y un embudo. El dispositivo se entrega en una embarcación hasta el lugar del daño a la tubería. Los buzos que se encuentran dentro de la valla están trabajando para reparar los daños en la tubería. Para evitar que los trajes de buceo queden expuestos al petróleo, se vierte perlita hidrofóbica expandida sobre la superficie del agua, lo que evita que el petróleo se adhiera a los trajes de buceo.

Los buzos instalan una cámara receptora en la sección dañada de la tubería y la aseguran. El producto, recogido en un embudo que flota en la superficie, se bombea a un tanque especial en una embarcación o a un pozo en tierra mediante una bomba, un tanque de vacío, una unidad de llenado PNA-1, etc.

Si el accidente ocurrió en una zona de llanura aluvial cercana a un pequeño arroyo, es recomendable construir barreras de tierra para evitar que el producto ingrese al río. Se puede tender una tubería desde un banco superior a uno inferior. La corriente en la que ha entrado el petróleo debe bloquearse con un dique de tierra. También puede instalarle un sello de agua.

La eliminación de la contaminación por petróleo en invierno es muy difícil.

La tecnología tradicional de recolección de petróleo en estas condiciones implica las siguientes operaciones: se desprende hielo de la superficie del yacimiento en el área del derrame de petróleo; en la polinia resultante, las barreras se instalan a partir de materiales con mayor resistencia (acero, fibra de vidrio); en la zona libre de hielo se introduce un skimmer de aceite con una fuente de agua caliente o vapor a bordo; El hielo contaminado con petróleo se recoge en el baño receptor de un skimmer de petróleo, desde donde se transfiere con una pala a un contenedor de basura, donde se lava con agua tibia; El agua con aceite debe fluir hacia el baño receptor del skimmer de aceite. Es conveniente utilizar tecnología de cepillos de LORI (Finlandia).

Para calentar y eliminar el aceite viscoso se necesita vapor, suministrado a un caudal de 200-300 kg/h por 1 tonelada de aceite.

Está claro que este trabajo es complejo y requiere mucha energía y mano de obra. Por tanto, la propia naturaleza sugiere formas de simplificar el problema.

El calor de las aguas profundas se puede utilizar para derretir el hielo en la zona contaminada.

El régimen térmico de los embalses en el período primavera-verano se caracteriza por la afluencia de calor de la atmósfera al agua y al lecho del embalse. El aumento de temperatura es desigual en toda la profundidad y se limita a una determinada capa, debajo de la cual la temperatura del suelo permanece aproximadamente constante durante todo el año. El calor también se acumula en el lecho del depósito. El volumen de calor acumulado depende de la conductividad térmica y la capacidad calorífica del suelo. En otoño, cuando la temperatura del aire desciende bruscamente, el agua del depósito y las capas superiores de suelo adyacentes se enfrían. Una vez que el agua se sobreenfría, se forma una capa de hielo en sus capas superiores y la transferencia de calor a la atmósfera se reduce drásticamente. La temperatura del agua en las capas inferiores aumenta debido a la transferencia de calor desde el lecho del depósito. Se produce un intercambio de calor continuo. La intensidad de este proceso disminuye gradualmente en invierno hasta que el embalse se abre nuevamente y comienza una nueva fase de calentamiento.

Debido al flujo de calor desde el fondo del depósito hasta la capa de hielo, existe una diferencia de temperatura constante que puede utilizarse para elevar agua profunda más cálida a la superficie. Estas aguas, que desprenden calor a la superficie inferior del hielo, aseguran su constante derretimiento y pueden conducir a la limpieza completa del hielo. Se debe tener en cuenta la relación entre el área del carril que es deseable mantener y el área de esa parte del depósito que estará involucrada en el proceso de intercambio de calor. Es difícil mantener todo el depósito en un estado sin congelación, ya que el calor acumulado por el lecho del depósito se agotará más rápidamente debido a la transferencia de calor desde la superficie abierta en comparación con la transferencia de calor en presencia de una capa de hielo.

Durante un derrame de petróleo en el período otoño-invierno, es aconsejable utilizar el calor de las aguas profundas para limpiar el petróleo del hielo.

Técnicamente, el problema de la extracción de aguas cálidas y profundas se resuelve mediante dos esquemas.

El primer esquema prevé la succión de las capas de agua cálidas del fondo mediante una unidad de bombeo y luego arrojarlas en un chorro compacto a lo largo de la superficie del depósito (Fig. 33). El calor captado al nivel de la boca de la tubería se transfiere completamente a las capas de agua adyacentes a la superficie. Las masas de agua, que entran a la superficie y desprenden calor, cambian simultáneamente su densidad.

Según el segundo esquema, se suministra aire comprimido a las capas inferiores de agua.

por ejemplo, colocando una tubería perforada en el fondo de un depósito. Las burbujas de aire, que tienen una fuerza de elevación, se mueven hacia la superficie y llevan consigo una masa de agua (Fig. 34).

El diseño de la instalación neumática es bastante simple: en la parte inferior se coloca una tubería perforada hecha de tubos de plástico o tela de caucho. Para evitar la flotación, se atan pesos de hormigón a las tuberías.

Los estudios experimentales realizados en la Oficina Central de Diseño de la Flota Fluvial de Astrakhan para determinar la efectividad del uso de una instalación neumática en el río mostraron que el ángulo de instalación de las tuberías perforadas con respecto al flujo no afecta significativamente su funcionamiento, mientras que el ancho de la tubería

777777Ш777777ШР77777ШШ777777)

"////////77/ 10

Arroz. 33. Esquema de funcionamiento del generador de flujo:

1 - boquilla formadora de flujo; 2 - carcasa del generador de flujo; 3 - tornillo de bomba; 4 - motor eléctrico; 5 - flujo superficial; 6 - flujo de fondo; 7 - diagramas de velocidades horizontales en secciones; 8 - longitud del carril;

9 - capa de hielo; 10 - lecho de embalse; 11 - perfil de temperatura natural de un embalse

Arroz. 34. Esquema de funcionamiento de una instalación neumática para la formación de un agujero y derretimiento de hielo roto:

oh oh

» 0°°0° o o o o o o

Ooo

1 - ducto de aire; 2 - tubo; 3 - flujo de fondo; 4 - flujo superficial; 5 - lecho del estanque

rodillo radiador con un caudal de aire volumétrico de 0,03 -

0,82 m 3 /min por 1 m de tubería equivalen a 0,8 -2,5 m. Con una profundidad de instalación de tubería de 4 m y una velocidad de flujo de hasta 0,6 m/s, el flujo de burbujas de aire se desvía de la vertical hasta 15°. .

El diámetro de los orificios de las boquillas se considera de 1,0 a 2,5 mm. Para que sea más fácil exprimir el agua de la tubería cuando arranca el compresor y reducir la presión en el sistema, los orificios deben ubicarse en la parte inferior de la tubería. Debido a esto, también aumenta el ancho del flujo agua-aire y, en consecuencia, el ancho del carril (Tabla 18).

Para evitar la obstrucción de las boquillas, la tubería debe colocarse a no menos de 0,5 m del fondo. En este caso se sujeta con ayuda de flotadores y pesos de fondo o anclajes.

Se instala una barrera flotante en la mina así obtenida y el petróleo se recoge de la superficie abierta utilizando métodos convencionales.

Particularmente difícil es recolectar petróleo bajo hielo a temperaturas del aire muy bajas.

Una lección instructiva es la liquidación del accidente en el cruce submarino TON-2 que cruza el río. Belaya en 1995. El espesor del hielo cerca de las orillas alcanzó los 40 cm. A lo largo de la calle, el hielo tenía una superficie cóncava en forma de lente y un espesor de hasta 5 cm. no se extendió a lo largo de todo el ancho del río, sino a lo largo de una franja relativamente estrecha de la calle de 30 a 50 m de ancho. El análisis de la velocidad de propagación de la marea negra mostró que el petróleo se retiene bajo el hielo en un estado estacionario.

Tabla 18

Dependencia de las dimensiones del carril de la temperatura del agua y el flujo de aire de una instalación neumática

El hielo no se lubrica con aceite y el aceite no se pega. La superficie inferior del hielo en las lentes ubicadas debajo del hielo forma una especie de monocapa estacionaria a medida que llegan nuevas porciones de petróleo. Por lo tanto, la velocidad de propagación de una mancha de petróleo depende principalmente de la intensidad del suministro de petróleo, y el espesor de la película depende de la velocidad del flujo del río, la magnitud de las fuerzas de fricción en los límites de hielo - petróleo, petróleo - agua. .

Se registró que en las primeras 24 horas después del accidente, antes de que se cerraran las válvulas terrestres, la marea negra se extendió 2 km aguas abajo, y después del cierre, otros 2,6 km.

En enero y febrero, la temperatura del aire descendió a -32 °C durante el día, e incluso a -40 °C durante la noche, y el espesor del hielo se duplicó. La conductividad térmica del hielo es de 2,3 W/m-K. El petróleo tiene una conductividad térmica más baja y oscila entre 0,008 y 0,16 W/m-K, por lo que incluso en heladas severas, el espesor del hielo en la calle se mantuvo igual (5 cm), y debajo se formó una segunda capa de hielo de aproximadamente 1 mm de espesor. la capa de aceite. Así se conservó el aceite. Según las pruebas de laboratorio, la concentración de hidrocarburos en el agua se estabilizó y no difería del nivel ambiental por encima del punto de cruce.

El espesor de la segunda capa de hielo tampoco aumentó. Al limpiar hielo contaminado con aceite, el aceite se separa fácilmente de la capa superior y permanece en el agua. Al mismo tiempo, la capa inferior de hielo se partió en pedazos al menor impacto, convirtiéndose en aguanieve. Este lodo interfirió con el trabajo de los skimmers de petróleo, pero resultó ser un material excelente para reducir la velocidad del flujo en la superficie del río y retener el petróleo frente a la barrera. El aceite con una mezcla de hielo y nieve tuvo que ser conducido con palas hasta los skimmers de Vikoma, y ​​el aguanieve tuvo que recogerse con redes y recogerse en contenedores especiales. Desde enero de 1996, el petróleo que queda bajo el hielo no ha causado ninguna contaminación adicional del agua, lo cual se controló mediante muestreos periódicos.

Se tomó la decisión de quemar el petróleo. Para ello, se desarrollaron minas de 50 cm de ancho perpendiculares al eje del núcleo de flujo a una distancia de 50 m de la barrera. A medida que la mina acumuló petróleo, le prendieron fuego. La combustión intensa continuó durante aproximadamente 2 horas, después de lo cual el frente de llama se redujo en longitud y anchura hasta que se autoextinguió. Durante la noche las minas se congelaron, dejando un agujero de unos 50 cm de diámetro con una película de aceite.

Los siguientes 2 o 3 días hicieron agujeros, los limpiaron de hielo y nieve y volvieron a quemar el aceite acumulado. Los trabajos de quema del petróleo continuaron hasta mediados de marzo.

El auge contuvo la expansión de la contaminación por petróleo en el lecho del río. Se observó una ligera inmersión del petróleo bajo la barrera sólo en los días en que, debido a las condiciones climáticas desfavorables, se prohibió la quema de petróleo debido a las condiciones sanitarias.

Se instaló una barrera para contener el petróleo que se había escapado durante el invierno. El petróleo que quedaba bajo el hielo se liberaba rompiendo el hielo con barcos BMK y dirigido a barreras fijadas en la orilla a un ancla y en el lecho del río mediante un cable. El hielo era transportado en barco a una pala excavadora instalada en la orilla, donde se almacenaba hasta que se derretía. La contaminación por petróleo ascendió a 10-12 litros por 100 m 3 de hielo.

En las zonas de aguas tranquilas (había seis), se formaron atascos de aceite a partir del hielo y el aguanieve. En estos límites se formaron manchas compactas de petróleo que fueron incendiadas. Aproximadamente la mitad del aceite recogido en la mermelada se quemó. En la última etapa, los productos de la combustión en la fracción de fueloil fueron recogidos mediante una instalación de vacío Poweraas 9L/9842-3 de Vikoma, instalada en un catamarán y eliminados según la tecnología propuesta por la comisión interdepartamental.

Una vez finalizados los trabajos de eliminación de la contaminación, con la participación de representantes de Bashkiria y Tartaristán se controló el grado de contaminación de las aguas en la zona del río de 460 km de longitud. En un tramo de seis kilómetros desde el lugar del vertido de petróleo hasta la última línea, se realizó un arrastre del fondo para confirmar su limpieza con la participación del departamento territorial bashkir del Comité Estatal para la Conservación de los Recursos Naturales.

Surgen grandes dificultades en caso de accidentes en cruces submarinos a la hora de limpiar las costas.

En 1 km de franja costera se depositan aproximadamente de 1 a 2 toneladas de petróleo de baja viscosidad, de 5 a 8 toneladas de petróleo de viscosidad media y de 20 a 30 toneladas de petróleo de alta viscosidad y solidificado.

Cuando el nivel del agua en el río baja, el petróleo derramado sobre el agua puede terminar en la orilla a una distancia considerable del agua. En este caso, no es posible enjuagarlo hasta el dispositivo receptor del skimmer de aceite. Si el terreno y la resistencia del suelo lo permiten, se utilizan excavadoras, raspadoras y excavadoras de cangilones, a veces con accesorios especiales. Al recoger el petróleo, las máquinas recogen una capa de tierra.

Para eliminar la tierra contaminada se utilizan vehículos todoterreno y todoterreno. Hay que recordar que en ángulos de inclinación de la franja costera superiores a 6°, los coches pueden deslizarse por una superficie resbaladiza.

Si el terreno no permite el uso de máquinas de movimiento de tierras, el petróleo se recolecta a una distancia de hasta 50 a 60 m del lugar de recepción mediante unidades de transporte neumáticas o de vacío (Fig. 35). Para evitar atascos y obstrucción de la línea receptora del transportador neumático, se le suministra agua caliente (5-10 ° C por encima del punto de fluidez del aceite) y la cantidad de agua suministrada a la línea receptora debe ser igual en volumen a la cantidad de aceite recogido.

El banco fortificado se limpia de la siguiente manera. Se instala una barrera flotante a una distancia de 1 a 2 m de la orilla, y el petróleo acumulado entre las piedras se rocía con sorbente, se lava con un chorro de agua hacia la barrera y se recolecta mediante dispositivos portátiles de recolección de petróleo.

El petróleo se elimina de la vegetación costera con un chorro de agua suministrado a una presión de 0,6 a 0,8 MPa. A bajas temperaturas del aire, utilice agua calentada a 30 - 40 °C. La vegetación acuática contaminada se corta con segadoras especiales montadas en embarcaciones o manualmente.

Arroz. 35. Recolección de petróleo mediante vehículos aspiradores cerca de una costa poco profunda:

1 - dispositivos receptores manuales para recoger petróleo de la superficie; 2 - carros de vacío

Si hay un olor persistente a aceite o productos derivados del petróleo, mida la concentración de vapores en el aire utilizando analizadores de gases portátiles de la marca UG-2. Es inaceptable el trabajo de personas en una zona con una concentración de vapores de aceite en el aire superior a 0,3 mg/l.

Los hidrocarburos pesados ​​con una densidad cercana a 1,0 g/cm3 pueden hundirse.

En aguas poco profundas (0,5-0,6 m) con fondo plano, el petróleo hundido se puede recolectar utilizando transportadores de orugas GAZ-71 equipados con un vertedero.

7.5. EJERCICIOS DE RESPUESTA A ACCIDENTES

Ejercicios para eliminar accidentes en principales oleoductos a través de barreras de agua. A dy y sus consecuencias se llevan a cabo principalmente en las empresas. Periódicamente se llevan a cabo ejercicios regionales y de toda Rusia. Hay dos tipos de ejercicios: de sede y de campo.

Los ejercicios teóricos se llevan a cabo sobre la base de los planes de respuesta a emergencias disponibles en las empresas. Los planes de respuesta a accidentes le permiten delinear un programa de acción, organizar el procedimiento para notificar a los participantes, elaborar un plan para recolectar y colocar equipos, calcular el número requerido de trabajadores involucrados en la eliminación del accidente y realizar cálculos aproximados de los volúmenes condicionales de liberación de aceite y daños esperados.

La evaluación del grado de contaminación de la superficie de la tierra, los cuerpos de agua y la atmósfera en los cruces submarinos se realiza de acuerdo con la “Metodología para determinar los daños al medio ambiente natural en accidentes en los principales oleoductos” (aprobada por el Ministerio de Combustibles). y Energía de la Federación de Rusia el 1 de febrero de 1995). Durante los ejercicios de estado mayor se consideran el plan situacional y los posibles escenarios de accidente dependiendo de la naturaleza de las condiciones climáticas, la dirección del viento, etc.

Es aconsejable dividir los ejercicios en etapas separadas para que cada grupo pueda realizar el trabajo de escritorio necesario que pueda surgir en la práctica.

Los objetivos del ejercicio del personal son: probar la tecnología para localizar y eliminar accidentes en un cruce submarino; equipos de prueba para recoger petróleo de la superficie del agua; desarrollo de métodos de trabajo organizativos, de gestión y técnicos.

Los objetivos de los ejercicios del personal son: desarrollar un escenario; prueba de un simulador de aceite con cálculo de su cantidad, me-

cien feeds y tecnologías de aplicación; determinación de características hidromorfológicas y meteorológicas (elección de la velocidad de la corriente en la superficie del embalse, dirección y velocidad del viento); evaluación de los parámetros calculados de extensión del simulador sobre la superficie del agua; probar opciones y tecnologías para instalar barreras y probar su eficacia; probar la tecnología de utilizar formas de canales naturales; opciones de prueba para instalar barreras y ensamblar el simulador en la orilla y entre la vegetación acuática; selección de equipos y tecnología para el transporte y separación de la emulsión “simulante de petróleo (o petróleo)-agua 1”; cálculo de la necesidad de sorbentes y productos biológicos para eliminar la contaminación; organización de gestión y colocación de medios de comunicación; ajuste del escenario del ejercicio; preparación de materiales informativos para los participantes en ejercicios de campo.

Al realizar ejercicios de mesa, se puede considerar la posibilidad de problemas asociados con un cambio brusco en el nivel del agua en el río o el régimen de cambios en el nivel del agua en el embalse. Estos son problemas reales que surgen en la práctica.

Conocer los modos de cambio de niveles y velocidades de las direcciones de las corrientes en el área de agua adyacente al paso submarino requiere tomar decisiones no estándar.

Se hicieron observaciones interesantes en preparación para el desarrollo de un plan de ejercicios en caso de una descarga de petróleo desde un oleoducto submarino en los embalses de Kremenchug y Dneprodzerzhinsk. En este cruce submarino, dos líneas del oleoducto pasan en el mismo corredor técnico que el gasoducto y el oleoducto. El ancho de la superficie del agua varía entre 1.000 y 1.300 m.

Se solucionó el problema de elegir la ubicación de las líneas de emergencia para colocar los equipos técnicos en caso de un posible accidente. Se realizó un reconocimiento preliminar desde un helicóptero para determinar las características del terreno, se estudiaron las posibles vías de entrada del petróleo al yacimiento, se seleccionaron y evaluaron los accesos existentes a las zonas costeras. A d A am y la red de transporte en la zona de transición. También se consideraron las formas de entrega de equipos mediante vehículos y embarcaciones, se especificaron las entradas, la topografía de las orillas y la ensenada, la naturaleza de la vegetación y el suelo. Se realizaron prospecciones a lo largo de ambas orillas a lo largo de aproximadamente 20 km aguas abajo, ya que se consideró una posible situación de emergencia.

Se encontró que a lo largo de los 12 años transcurridos desde la última actualización del mapa topográfico, se han producido cambios significativos en el área del embalse en cuanto a la ubicación y configuración de islas, canales, topografía costera, naturaleza de la vegetación y red vial. .

Por lo tanto, se llevaron a cabo estudios de campo del régimen hidrológico en el embalse de Dneprodzerzhinsk. Se encontró que la amplitud de las fluctuaciones del nivel del agua aguas abajo de la central hidroeléctrica de Kremenchug alcanzó entre 1,5 y 2 m.

Como resultado del estudio de las fluctuaciones del nivel del agua en el tramo de cruce submarino, se obtuvieron datos sobre las fases características de los cambios de nivel del agua en el tramo de cruce y se determinaron los valores de velocidad superficial para diferentes niveles de agua en el tramo de la central hidroeléctrica. hasta el cruce y aguas abajo.

Se encontró que en una zona de agua compleja, la corriente principal se concentra en uno o más flujos que corresponden a la naturaleza y patrones de los flujos de los ríos. Este patrón, en particular, es que cerca de las costas cóncavas la corriente superficial se dirige hacia la costa y la corriente del fondo se dirige hacia la orilla convexa opuesta. Como regla general, las profundidades cerca de las costas cóncavas son significativamente mayores que las cercanas a las convexas aplanadas. Estos patrones se manifestaron plenamente en la sección del embalse de Dneprodzerzhinsk. La concavidad de la margen derecha (probablemente heredada de la época de la posición natural del Dniéper) determinó que las profundidades aquí sean de hasta 10 m. El análisis de la carta del práctico indica que el paso del barco no corresponde a la franja de mayor. lo más hondo. La franja de la margen izquierda es algo más corta que la franja por la que discurre la vía marítima, desviándose hacia la margen derecha.

Al elaborar el plan de ejercicios, la decisión de estudiar el régimen de viento se debió a que el viento afecta significativamente la capa superficial del agua. En la literatura científica, la proporción más común es la siguiente: la corriente superficial es del 2 al 3% de la velocidad del viento.

Este componente del impacto sobre la barrera protectora afecta la elección de sus partes superficiales y submarinas. En diferentes épocas del año se determinaron la fuerza y ​​dirección del viento y se eligieron las rutas para instalar barreras.

La existencia de centrales hidroeléctricas incide en la distribución planificada de las corrientes. La razón de esto es el funcionamiento desigual de las centrales hidroeléctricas. Se encontró que aguas abajo es posible formar una pendiente nivelada y, en consecuencia, la dirección del flujo de agua. La velocidad de flujo más alta se logra en la parte media del canal, donde, por regla general, se encuentran las mayores profundidades. En cuanto a las afluencias, especialmente las que están conectadas a la zona principal de agua mediante canales estrechos, las fluctuaciones de nivel se producen con un retraso significativo. Cuando la intensidad del ascenso del agua en el canal principal es de 0,1 m/h y su retraso en los afluentes protegidos durante 1 hora, son posibles diferencias entre los niveles de agua de 0,1 m. La formación de estas diferencias contribuye a que en los canales que lo conectan. En los afluentes del cauce principal se observan velocidades de corriente bastante significativas.

En la fase inicial de descarga de la CH, el aumento de nivel se observa principalmente en la parte media del área de agua; en las entradas en este momento se observa un nivel más bajo. En estos casos, simultáneamente con la dirección principal de la corriente a lo largo del arroyo, se observa una desviación de la corriente hacia la orilla. El panorama es completamente diferente cuando se detienen las descargas. Con una fuerte disminución del nivel, que se mueve a una velocidad significativa (supera los 30 km/h), los niveles cerca de las orillas se vuelven más altos en comparación con la parte principal del canal. En este caso, la dirección del flujo se forma desde la orilla hacia la parte central del canal.

En estas condiciones, no sólo la velocidad de avance de la película de petróleo disminuye significativamente (casi 10 veces), sino que también se contrae hacia la parte central del área de agua. Es importante saber esto para gestionar el proceso de recolección de petróleo en los yacimientos.

A diferencia de los ejercicios del cuartel general, los ejercicios de campo se llevan a cabo directamente en el cruce submarino. En este caso se realiza lo siguiente: detener y desconectar la zona dañada; notificación de todos los servicios de acuerdo con el plan de respuesta a emergencias; reconocimiento del lugar del accidente y vallado de este lugar, riberas, carreteras con instalación de señales de advertencia; entrega de equipos y personas al lugar de formación; colocación de cercas de servicios principales y de respaldo con materiales locales en el agua y en las orillas; lanzamiento de un simulador petrolero; finalización del vallado de la zona costera en función de las condiciones hidrometeorológicas; instalación de skimmers, equipos y trampas de petróleo en tierra para recibir el simulante bombeado; colección del simulador; demostración de dispositivos de monitoreo de defectos en tuberías, así como dispositivos y medios técnicos para respuesta a emergencias; demostración de métodos para la limpieza de superficies de agua, vegetación y suelos contaminados.

La elección del simulador de petróleo debe acordarse previamente.

acordado con las autoridades ambientales regionales. Generalmente puede ser de varios tipos: natural

(turba triturada, cáscara de maíz molida, cáscara de girasol, etc.), polímero (polvo que flota en la superficie e insoluble en agua (poliuretano y otras sustancias)), líquido (por ejemplo, aceite de girasol (GOST 1129 - 73), teñido de azul colorante alimentario (GOST 6220-76)).

En el escenario principal del ejercicio suelen estar presentes observadores: de otras sociedades anónimas; del Ministerio de Combustible y Energía y del Ministerio de Situaciones de Emergencia; de los órganos regionales de Gosgortekhnadzor, vigilancia y protección contra la contaminación ambiental; de la administración local, departamento de policía, policía de tránsito, policía de aguas, departamento de bomberos, compañía naviera, vías navegables, inspección marítima, atención médica de emergencia, estación sanitaria y epidemiológica.

De esta forma se determina el nivel de interacción entre los servicios de emergencia del propietario del paso submarino y las autoridades locales del Ministerio de Situaciones de Emergencia y otras organizaciones.

La base para la organización de los ejercicios es un plan realista para eliminar accidentes en un cruce submarino según un escenario preparado. Los planes deben tener en cuenta las actuaciones de todos los empleados y de la logística en los distintos escenarios de emergencia, proporcionando, no obstante, libertad de acción en caso de situaciones imprevistas.

La parte operativa del plan incluye un perfil longitudinal de la sección de transición a los puntos de paso, así como un plan situacional, ubicaciones de válvulas, recolección de petróleo y productos derivados del petróleo, áreas con riesgo de explosión e incendio. Una parte integral del plan son las medidas de protección ambiental, que incluyen: acciones de trabajadores e ingenieros para localizar la liberación de petróleo (productos derivados del petróleo) en el yacimiento; diagramas que indiquen la ubicación de los equipos de recuperación de emergencia y las rutas para su avance; esquema para alertar y llamar a los servicios de emergencia; una lista de equipos, herramientas y materiales necesarios para eliminar el accidente.

El plan de actuación deberá indicar los responsables de la recogida de productos contaminantes, comunicaciones, iluminación y alarmas, suministro de logística y transporte, restauración, etc. Debe enumerar acciones inmediatas para eliminar accidentes, incluida la reunión de todos los participantes, la adopción de medidas de seguridad y la limitación de la contaminación del medio ambiente. Para eliminar el accidente, es necesario organizar la entrega urgente de personas y equipos al lugar del incidente, la detección de daños, la instalación de dispositivos que impidan o localicen el flujo de petróleo hacia el depósito, la eliminación de productos contaminantes en el bancos y en el yacimiento, desplazamiento de petróleo del oleoducto y reemplazo con agua, eliminación de daños en uno por métodos previamente planificados, pruebas y protección anticorrosión del oleoducto o lugar del daño.

Los equipos de emergencia, capacitados según un programa especial, deben tener a su disposición los equipos y equipos necesarios, que deben ser entregados al lugar del accidente mediante transporte por carretera o helicópteros.

El ejercicio está dirigido por la sede. Antes de realizar los ejercicios de campo, es necesario examinar en la sede el plan, la organización y la tecnología para eliminar el accidente y realizar un ensayo del ejercicio.

El jefe del ejercicio de respuesta a emergencias y su adjunto deben conocer la tecnología, secuencia y orden de las operaciones.

Una de las etapas del ejercicio de campo es la realización de pruebas comparativas de los datos técnicos de los equipos de barreras y skimmers de petróleo. En este caso, se deben seleccionar criterios de evaluación. Por ejemplo, las barreras se evalúan según las siguientes características: velocidad de la corriente, m/s; velocidad del viento a la que se mantiene su estabilidad, m/s; altura de ola, en puntos y metros; embalaje compacto para transporte; peso, kg/m; longitud de la sección, m; altura de la pantalla, en superficie y bajo el agua, m.

Los criterios para evaluar las barreras son: fuerza máxima al moverse e instalarse en la corriente; esfuerzo máximo para mantenerse en posición de trabajo; inmersión de petróleo debajo de la barrera; tiempo de despliegue y fijación en el agua.

Para evaluar los skimmers de petróleo se utilizan los siguientes criterios: trabajo sobre corriente y olas, m/s y puntos; productividad, m 3 / h; borrador, m; posibilidad de buceo con petróleo; peso, kilogramos; Posibilidad de instalación en aguas poco profundas; contenido de aceite en la mezcla recolectada; duración de la recogida de aceite, min/m 3 ; Contenido de aceite disuelto y emulsionado, mg/l.

Trabajadores técnicos y de ingeniería y trabajadores de centros de recuperación de emergencia de sociedades anónimas.

AK Transneft realiza cursos de formación avanzada.

En Bryansk, sobre la base de JSC Trunk Oil Pipelines Druzhba, se ha organizado un centro medioambiental de formación y producción, la UPEC, donde los trabajadores de las empresas de oleoductos se familiarizan con los fundamentos teóricos de la contaminación por petróleo y, en la práctica, dominan las tecnologías modernas para localizar y eliminar. Derrames de petróleo en zonas acuáticas y en la superficie de la tierra.

La formación se lleva a cabo de acuerdo con programas desarrollados.

En Kiev también opera el Centro Interregional de Capacitación de JSC Trest Podvodtruboprovod 1, donde, junto con el Ministerio de Situaciones de Emergencia de Ucrania, se capacita a especialistas para eliminar accidentes en los cruces submarinos de las tuberías principales.

Los programas de formación de especialistas incluyen el estudio de documentos reglamentarios y metodológicos sobre la eliminación de accidentes en gasoductos y oleoductos submarinos, el estudio de equipos nacionales y extranjeros para la eliminación de accidentes, equipos técnicos para la restauración de un gasoducto y oleoducto en caso de accidentes, el procedimiento para seleccionar líneas de retención de petróleo, organizar ejercicios, el procedimiento para la formación de esquemas de transporte para la entrega de equipos de emergencia, el estudio de los medios técnicos y materiales utilizados por los servicios de emergencia, mapas tecnológicos para la localización de la contaminación por petróleo en diferentes épocas del año.

La formación se lleva a cabo según programas acordados con el centro metodológico del Ministerio de Educación y Ciencia, el Ministerio de Situaciones de Emergencia y el Departamento de Supervisión Estatal del Trabajo y la Seguridad de Ucrania. Se da como ejemplo uno de los programas de formación especializados.

PROGRAMA

FORMACIÓN DE ESPECIALISTAS EN RESPUESTA A ACCIDENTES

SECCIÓN: GESTIÓN DE LA SEGURIDAD DE UNA INSTALACIÓN DE PRODUCCIÓN USANDO EL EJEMPLO DE UNA TUBERÍA PRINCIPAL

Tema 1. Principales características y principios de la gestión de la seguridad de las tuberías principales.

Documentos reglamentarios para la selección de criterios para evaluar el estado del oleoducto principal durante el período operativo. Diagrama esquemático del sistema de gestión de seguridad de un tramo de tubería principal basado en análisis de riesgos.

Tema 2. Evaluación del estado de la tubería principal con base en los resultados de un estudio de campo de su estado.

Recopilación y procesamiento de información sobre el estado del objeto. Información sobre materiales, vida útil, historial de carga, resultados de diagnóstico, etc. Información sobre posibles impactos catastróficos, naturales y provocados por el hombre (experto). Relación de lugares y zonas peligrosas de la instalación.

Tema 3. Predicción del nivel de irradiación de un objeto provocada por el hombre.

Determinación del límite de presión interna que puede provocar un accidente por desgaste (agotamiento de recursos). Posibilidad de impacto catastrófico. Evaluación pericial de lugares y tramos peligrosos del oleoducto. Posibles consecuencias del riesgo. Evaluación de riesgos financieros (de inversión).

Tema 4. Elaboración de la parte operativa del plan para eliminar una situación de emergencia o accidente.

Desarrollo de un diagrama de escenarios para la ocurrencia y desarrollo de un accidente en varios niveles de liberación de petróleo y gas del oleoducto, contaminación ambiental, contaminación del aire ambiente y posibilidad de incendio. Planificación del trabajo de los equipos de búsqueda y salvamento. Planificación para la protección de personas, viviendas, objetos comerciales y naturaleza de posibles accidentes. Planificación de la protección médica de la población. Determinar la lista y procedimiento para atraer organizaciones, medios técnicos y de transporte, métodos de extinción de incendios, protección personal, alojamiento de víctimas y personas evacuadas. Desarrollo de planes de ejercicios de campo para eliminar accidentes.

Tema 5. Realización de ejercicios y capacitación para eliminar posibles situaciones de emergencia en tuberías principales.

Estudio de planes de simulacros de respuesta a emergencias. Características del personal y ejercicios de campo. Distribución de responsabilidades entre el propietario de la instalación y las organizaciones involucradas - participantes en los ejercicios. Notificación de participación. Organización de las comunicaciones. Relación de documentación técnica para la organización segura de ejercicios. Permisos de trabajo para personas que hayan recibido o no capacitación, instrucción y pruebas de conocimiento del plan de respuesta a emergencias. Revisión y análisis de los resultados de ejercicios y entrenamientos en campo.

Tema 6. Gestión de la respuesta a emergencias

Organización de la gestión durante la respuesta a emergencias. Aviso de participación en la obra. Organización de las comunicaciones. Entrega de fondos y fuerzas. Interacción de los órganos de gestión de respuesta a accidentes del propietario con las autoridades ejecutivas centrales y locales y los gobiernos locales.

Instruir al personal de organizaciones de terceros que participan en el período de ocurrencia y liquidación de las consecuencias de los accidentes. Uso de métodos de información que puedan ser necesarios para identificar un accidente e informar sobre el progreso y eliminación de las consecuencias del accidente.

7.6. MODELADO DE DERRAMES DE PETRÓLEO

7.6.1. MODELADO DE MATEMÁTICAS

Una de las tareas de seguridad es determinar el volumen de petróleo que se escapa cuando se despresuriza un oleoducto principal o un oleoducto.

Este problema se puede solucionar utilizando el sistema electrónico "Stock", desarrollado en JSC "Trest Podvodtrubo-provod" (Kiev).

El sistema se basa en un modelo espacial de la superficie terrestre, teniendo en cuenta la posición de la tubería, así como en datos taquimétricos obtenidos como resultado del diagnóstico de campo de la ruta. En la construcción del modelo se utilizó la triangulación de Delaunay, que permite construir una superficie en el espacio a partir de triángulos que representan un conjunto de caras tridimensionales y horizontales de distintos grados de suavidad.

En la pantalla de una computadora personal se muestra un modelo espacial de la superficie terrestre en forma de imagen gráfica. El programa desarrollado permite identificar la ubicación del petróleo derramado en cualquier punto del recorrido del oleoducto, las rutas probables de su flujo, el lugar de acumulación y los límites del derrame en la superficie terrestre.

Este modelo es conveniente para capacitar al personal durante los ejercicios de personal de respuesta a emergencias, especialmente para desarrollar la parte operativa del plan de respuesta a emergencias, teniendo en cuenta el terreno real, determinando la concentración y ubicación de los equipos de recuperación de emergencia y las reservas humanas.

La predicción de las trayectorias del flujo de petróleo desde cualquier punto de la ruta del oleoducto hacia un yacimiento depende de las características del terreno.

El sistema automatizado "Stock" le permite determinar la dirección, la longitud del probable movimiento y el área de acumulación de petróleo cuando sale del oleoducto.

El sistema prevé la modularidad del relieve: la fusión en uno de dos o más relieves con zonas comunes y la correcta unión de las líneas horizontales de las partes unidas. Esto se logra mediante una red de bordes triangulares (triangulación de Delaunay), que forman una especie de "escamas" en la superficie tridimensional del relieve y permiten mostrar claramente los lugares bajos por donde fluye el petróleo desde el sitio del oleoducto. daño.

El modelo espacial se construye sobre la base de datos de estudios taquimétricos obtenidos como resultado de estudios de campo a lo largo del oleoducto.

7.6.2. SIMULACIÓN DE LABORATORIO

Al prepararse para ejercicios en grandes ríos, a veces en los laboratorios del Instituto Hidrológico Estatal (San Petersburgo), de acuerdo con ciertas reglas, se construye un modelo hidráulico de una sección del río, en el que se llevan a cabo estudios experimentales de un objeto natural en de muchas formas y con cualquier grado de detalle para determinar la naturaleza de la interacción del petróleo o su simulador con el medio acuático; situación hidrológica y meteorológica en la zona de movimiento de petróleo (simulador); conformidad de las características técnicas de la barrera y del medio de captura con las características del caudal del río; comportamiento del petróleo (simulador) en la superficie del agua; pronosticar el tiempo de movimiento y la magnitud de la contaminación; Esquemas para la colocación de barreras y skimmers de petróleo.

Por ejemplo, en preparación para los ejercicios, se construyó por primera vez un modelo de una sección del río Irtysh, en el que, de antemano, antes del inicio de los ejercicios, se identificaron las situaciones hidrometeorológicas más probables y, en relación con ellas, las opciones para localizar. y eliminar la contaminación por petróleo.

Los experimentos con el modelo fueron precedidos por estudios del comportamiento del petróleo y su simulador (aceite de girasol) en el medio acuático, en su superficie y bajo el hielo. El estudio reveló que si se colocan flotadores de papel en la superficie de agua limpia y tranquila, y luego se aplica una gota de aceite usando un dispensador de gotas, a medida que se esparce, empuja los flotadores frente a sí mismo, lo que indica claramente la velocidad y dirección del movimiento, los límites de distribución y la forma de la marea negra resultante. La segunda gota de aceite, que cae en el centro de este círculo, desplaza la primera porción, obligándola a reconstruirse formando un anillo periférico. El tercero vuelve a ocupar el centro del círculo, empujando al anterior hacia la periferia y convirtiéndolo en un segundo anillo. Una gota de aceite de girasol aplicada sobre la película de aceite la mueve de forma activa y amplia hacia la periferia. Si los lados de un depósito están en el camino donde se esparcen porciones de aceite y aceite, entonces el aceite presiona firmemente el aceite contra ellos. Esta propiedad del aceite de girasol se puede utilizar como recolector de aceite no tóxico.

Si la porción inicial de aceite se esparce por la zona del agua hasta los bordes que la limitan, entonces las gotas de aceite o aceite que luego se aplican ya no se esparcen en una fina capa, sino que quedan en forma de manchas compactas. Se puede suponer que la naturaleza del petróleo que se esparce por la superficie del agua del río depende del grado de contaminación.

Si el aceite se suministra a la superficie del agua que fluye mediante un dispensador continuo, luego, al extenderse sobre él, toma la forma de una parábola. La zona interna de esta parábola está llena de aceite esparcido, pero el aceite no es visible porque su capa es demasiado fina.

Para que la propagación del núcleo central de la contaminación por petróleo sea visible en el modelo, se simula con polvo de aluminio. En este caso, las partes periféricas de la mancha de contaminación no se reproducen; Así, el modelo reproduce la parte de la contaminación por petróleo que fue visible durante los ejercicios en el río real.

Bajo la influencia de diversos factores naturales, la forma inicialmente regular de la columna adquiere formas cada vez más complejas, y la contaminación por petróleo en sí, teniendo en cuenta la zona periférica invisible, se extiende por todo el ancho del río, mientras que el núcleo central La columna de petróleo puede ser desplazada por el flujo del viento hacia la orilla de barlovento y luego transportada a zonas estancadas o a canales secundarios del río. El modelo puede reproducir en detalle la situación del modelo que interesa a los investigadores.

Para organizar la recogida y localización de petróleo de la forma más eficaz, es necesario conocer la cinemática del movimiento del agua en la capa superficial del interior de las barreras. Según la naturaleza de este movimiento, las barreras se pueden dividir en dos tipos fundamentalmente diferentes: sin flujo y con flujo continuo.

En una barrera estática, dos hileras de brazos forman un circuito cerrado. Inmediatamente después de instalar dicha barrera, la línea de cuña del remanso en su interior se mueve desde la parte superior aguas arriba del río hasta el punto de entrada. Esta línea separa áreas del área de agua con una superficie de agua casi horizontal y con una pendiente de la superficie del agua.

Los flotadores de papel se acercan rápidamente a la línea de soporte y detienen aquí su movimiento. El agua retenida por las barreras, al no tener salida, forma circulaciones de diversas configuraciones entre la parte superior de la contaminación y la línea de salida del remanso.

La pluma tendrá flujo continuo cuando los extremos aguas abajo de las cuerdas estén separados a lo largo de largas distancias y no haya soporte dentro de la pluma. Los flotadores se concentran a lo largo de los hilos de la barrera y fluyen hacia abajo desde los extremos inferiores en dos corrientes separadas. En este caso se consigue una alta velocidad de aproximación del aceite debido a la energía del flujo hacia la salida y al mismo tiempo la máxima concentración posible del mismo en un espacio limitado.

El método de recolección de petróleo en movimiento mediante un sistema de recolección de petróleo que consiste en una barrera de flujo y un skimmer de petróleo se llevó a cabo en un modelo del río Irtysh. La barrera se instaló en el mismo lugar que en la vida real durante el ejercicio Omsk-95. Primero, el receptor de aceite se eleva por encima de la superficie del agua. Los flotadores se dirigen a lo largo de las trayectorias principales hasta la abertura de salida de la barrera y emergen libremente de ella en un solo chorro.

Luego, el depósito de aceite en funcionamiento se baja de tal manera que su borde afilado inferior quede enterrado 1-2 mm por debajo de la superficie del agua. Los flotadores continúan moviéndose al mismo ritmo hacia el receptor de petróleo y son absorbidos por él a medida que se acercan.

Otros casos específicos de contaminación resultante de una violación de la integridad de la tubería pueden estudiarse en profundidad en el laboratorio.

Un experimento sencillo demuestra claramente el movimiento del petróleo en los huecos del aluvión del canal, su flotación en el espesor del flujo del río y su posterior dispersión sobre la superficie. La visualización con pequeños flotadores de papel proporciona suficiente claridad al proceso de propagación de la mancha de petróleo.

El movimiento del petróleo en condiciones invernales se puede estudiar reproduciendo la correspondiente temperatura del agua y la capa de hielo natural en un río de laboratorio. Como primera aproximación, el hielo se puede sustituir por vidrio. E incluso en esta versión, el experimento proporciona mucha información útil. Por ejemplo, resulta que sólo con una cierta anchura una ranura transversal dispuesta en el hielo es capaz de recoger el petróleo procedente de las secciones suprayacentes del río. Para que el aceite recogido en la ranura sea suministrado por el flujo superficial en la dirección deseada, la ranura debe estar dispuesta en un cierto ángulo con respecto a la dirección del flujo del río. Al final de dicha ranura, se puede instalar un skimmer de petróleo de alto rendimiento, que bombea petróleo a la orilla.

Estas y otras cuestiones fundamentales del problema que nos ocupa deben resolverse teniendo en cuenta las condiciones hidrológicas y climáticas de los tramos fluviales atravesados ​​por oleoductos.

El estudio de estas zonas mediante modelos permitirá reducir significativamente la tasa de accidentes y, en casos de derrames de emergencia, eliminar de forma rápida y eficaz sus consecuencias.

CARACTERÍSTICAS DE SEGURIDAD OCUPACIONAL AL ​​TRABAJAR EN CAMBIOS SUBACUÁTICOS

Los buzos siempre participan en los trabajos de recuperación de emergencia en los cruces submarinos. Determinan la ubicación y la naturaleza del daño al aislamiento y al metal de la tubería, limpian la tubería del suelo, escombros, madera flotante, realizan soldaduras y pegados bajo el agua, restauran el aislamiento, trabajan con instrumentos especiales, realizan filmaciones de videos bajo el agua y otros trabajos. La velocidad y la calidad del trabajo técnico subacuático dependen de las calificaciones de los buceadores.

El trabajo de los buceadores está influenciado por factores ambientales: sistemas de soporte vital, aire acondicionado, regulación del microclima en traje de buceo, en cajón submarino y otros medios técnicos utilizados para facilitar el trabajo. Para los buceadores, las normas de seguridad laboral prevén regímenes especiales de trabajo y descanso, selección de profesionales y garantizan un seguimiento sistemático de la salud y las necesidades energéticas.

La mayoría de las travesías submarinas atraviesan embalses y cursos de agua con profundidades de hasta 15 m. Por lo tanto, factores como la narcosis por nitrógeno y la acumulación de óxido (monóxido de carbono) no tienen un impacto especial en el rendimiento de los buceadores.

Ciertos factores (miedo, ingravidez, falta de visibilidad y otros) se pueden superar con la ayuda de entrenamientos regulares, así como mediante la acumulación de experiencia laboral.

Al trabajar bajo hielo, en condiciones de frío y alta presión, se puede desarrollar una hipotermia asintomática progresiva, que puede provocar enfermedades graves, principalmente por la pérdida imperceptible de calor con el aire exhalado. Disfunción térmica subjetiva

El confort se asocia con una profunda disminución de la temperatura corporal (temperatura central) con una alta transferencia de calor desde el aire exhalado.

Esto puede suceder durante una respuesta de emergencia o durante un accidente, cuando la evaluación del estado de confort del buceador no siempre se corresponde con los cambios fisiológicos de temperatura que ocurren en su cuerpo.

Este problema se puede solucionar calentando el aire entrante o la mezcla de gases, especialmente a grandes profundidades. Una parada repentina del calentamiento de las mezclas respiratorias provoca un enfriamiento brusco de los órganos torácicos (corazón y pulmones), es decir. a la hipotermia.

El principio básico de la protección térmica es que debe proporcionar al buceador confort térmico y una temperatura "central" dentro del rango de 37 - 37,5 ° C (las fluctuaciones dependen de las características individuales del cuerpo y la hora del día).

La actividad física intensa provoca un aumento de la temperatura central. Por tanto, una protección térmica satisfactoria en reposo y capaz de proporcionar una temperatura corporal confortable cuando se sumerge en agua fría, durante un trabajo intensivo, por ejemplo, al instalar un vendaje de reparación en una tubería de emergencia, puede provocar un sobrecalentamiento del buceador.

Para calentar al buceador, es mejor utilizar fuentes de calor instaladas en sistemas de ciclo cerrado. Pueden ser proporcionados desde la superficie o ser completamente autónomos.

Cuando la liquidación de un accidente de tubería se realiza mediante soldadura submarina en un cajón, y para obtener una soldadura de alta calidad se precalienta la tubería a altas temperaturas, el buzo-soldador se expone a una doble exposición: por un lado , la alta temperatura de los gases del arco de soldadura, por otro lado, la alta temperatura A d iats Temperatura de los iones emitidos por la tubería. Trabajar en un ambiente cálido y húmedo, sudoración profusa y doblar el cuerpo pueden provocar desmayos. Para evitar que esto suceda, es necesario garantizar una refrigeración activa del trabajador y un suministro de agua potable. Debe beber más de lo que quiere.

Cuando la temperatura ambiente sea de 38 °C y la duración del trabajo de soldadura sea superior a dos horas, se debe alternar el régimen de trabajo y descanso previsto por las “Reglas Unificadas de Seguridad Laboral para Trabajos de Buceo”, en intervalos de tiempo iguales. La temperatura del medio en el cajón debe medirse en una bola negra instalada a una distancia de 1 m de la tubería calentada.

Las operaciones laborales en condiciones submarinas tienen un ritmo de movimiento lento, las manipulaciones con herramientas se llevan a cabo de manera suave y pausada. Un entorno sin soporte dificulta la realización de trabajos que impliquen fuerzas estáticas. Se notan los movimientos multidireccionales de los brazos y el cuerpo del buceador. Los hidromonitores y las herramientas giratorias en contacto con el suelo, así como los movimientos de los buceadores y el aire exhalado, provocan una fuerte turbidez del agua, lo que reduce la iluminación y la visibilidad en el lugar de trabajo y perjudica la orientación bajo el agua. La postura del buceador en reposo se vuelve inestable, propenso a “voltear”. Los movimientos del buceador se ven obstaculizados por un traje de neopreno, pesas y botas de buceo.

En comparación con el trabajo en tierra, bajo el agua se han creado métodos de trabajo inusuales que tienen en cuenta la influencia de las olas, las corrientes y otros factores, que van acompañados de esfuerzos musculares adicionales, respiración rápida (2-3 veces más a menudo que en la superficie ) y un alto consumo de energía después de sólo 30 minutos de trabajo.

Para garantizar un trabajo calificado y de alta calidad de los buzos durante las operaciones de recuperación de emergencia, es necesario llevar a cabo su educación, reciclaje, capacitación y control médico continuos.

La productividad laboral para eliminar situaciones de emergencia y áreas defectuosas en los cruces submarinos depende de la disponibilidad de equipos submarinos. Es razonable organizar el trabajo de un buceador con los dispositivos de búsqueda necesarios, monitoreo del estado técnico, herramientas especializadas y mecanismos modernos; esto significa responder rápidamente a la situación cambiante en el cruce submarino, actuando de manera segura y efectiva en condiciones de presión hidrostática.

Los equipos y herramientas para trabajos técnicos submarinos utilizados para eliminar accidentes en tuberías deben cumplir ciertos requisitos y estándares. Una herramienta sencilla, una llave de tubo para apretar el mandril en el que está montado el taladro, una herramienta ideal en condiciones terrestres, se vuelve inútil bajo el agua. No es fácil conseguir un ejercicio para un buceador que lleva un traje de buceo y guantes incómodos. Por lo tanto, a la llave de tubo se suelda una varilla de hasta 30 cm de largo, que es más fácil de sostener para el buceador en sus manos. El ejemplo puede parecer trivial, pero durante un trabajo de emergencia que cuesta bastante dinero la hora, se convierte en un problema grave.

Las herramientas para personas que llevan equipos de buceo pesados ​​que pesan hasta 90 kg bajo el agua y que han perdido la capacidad de tocar debido al frío deben desarrollarse teniendo en cuenta las peculiaridades del trabajo en gravedad cero.

El rendimiento y la seguridad del buceador son directamente proporcionales a la idoneidad de la herramienta. Pero es necesario escribir otro libro sobre esto.

V.F. ABUBAKIROV, V.L. ARKHANGELSKY, Y.G. BURIMOV, I.B. MALKIN, A.O. MEZHLUMOV, E.P. CONGELACIÓN

Equipos de perforación: Directorio: B 2 - M.: Nedra, 2000. - B 91 T.

1. - 000 p.: enfermo.

ISBN 5 - 247 - 03871 - 1

Se dan las características técnicas de las plataformas de perforación y sus sistemas de circulación, equipos para la mecanización de operaciones de elevación, unidades de perforación e instalaciones para perforación de exploración geológica, bombas de perforación, cementación, lavado y exprimido, equipos de prevención de explosiones, etc. se presenta principalmente en forma de tablas, diagramas de disposición y diagramas cinemáticos de equipos. El apéndice contiene las direcciones de los fabricantes de equipos de perforación.

Para una amplia gama de trabajadores técnicos y de ingeniería involucrados en la perforación de pozos.

El modelo de utilidad se refiere a la protección del medio ambiente durante la operación técnica de los principales oleoductos, es decir, a los medios para localizar el petróleo o los productos derivados del petróleo derramados en la superficie del agua para su posterior arrastre hasta el lugar de extracción (sorción). El resultado técnico que se puede obtener al implementar el modelo de utilidad es crear un diseño de pluma que sea fácil de ensamblar e instalar, confiable y duradero, y se puede lograr debido al hecho de que la pluma consta de al menos una sección, incluida una un conjunto de postes de soporte metálicos, cada uno de los cuales está fijado verticalmente en la consola del correspondiente poste de aterrizaje en forma de L, instalado con su extremo de soporte en un orificio a lo largo del canal de hielo, y una lona, ​​que se fija a los postes de soporte mediante el En él se instalan ojales, con la parte inferior bajo el hielo de cada poste de soporte curvada radialmente en dirección contraria al flujo.

El modelo de utilidad se refiere a la protección del medio ambiente durante la operación técnica de los principales oleoductos, es decir, a los medios para localizar el petróleo o los productos derivados del petróleo derramados en la superficie del agua para su posterior arrastre hasta el lugar de extracción (sorción).

Se conoce (RU, certificado de copyright 1765292 A1) un dispositivo para recoger petróleo de debajo de la capa de hielo asegurando la localización de la mancha de petróleo y arrastrándolo hacia el receptor de petróleo, incluidas las barreras que pasan bajo la capa de hielo. Las desventajas de este dispositivo son la imposibilidad de bloquear toda la sección transversal del río, lo que conlleva fugas de petróleo aguas abajo: el área de aplicación del dispositivo se limita a un área marcada limitada por cuatro guías verticales, a lo largo del perímetro de qué brazos elásticos se mueven bajo el agua.

Se sabe (RU, patente 39899 U1) que para evitar la propagación de petróleo y productos derivados del petróleo se utiliza una barrera que, si los flotadores de la sección están llenos de agua, se puede utilizar en condiciones de hielo. Auge Incluye secciones individuales interconectadas. Cabe señalar la baja fiabilidad de la barrera, formada por flotadores cilíndricos inflables o llenos de agua, que falla rápidamente si los flotadores se dañan como consecuencia de cortes, etc.

Se conoce (RU, certificado de copyright 1465488 U1) una valla para impedir la propagación de petróleo y productos derivados del petróleo sobre la superficie del agua, que incluye secciones separadas conectadas herméticamente entre sí. Cuando se utiliza esta barrera, que consta de secciones con flotadores inflables cilíndricos encerrados en un caparazón, no se produce un ajuste perfecto de la tela de la barrera al borde inferior del hielo (se forman montículos, protuberancias, etc. en el borde inferior del hielo). como resultado de lo cual el petróleo se filtra entre las barreras y el borde inferior de la capa de hielo y sale a la superficie de la capa de hielo.

También hay barreras fabricadas artesanalmente y utilizadas por las compañías petroleras nacionales durante los períodos de heladas, hechas de láminas de hierro unidas entre sí en altura mediante una junta de goma. La estructura terminada se instala en el canal de hielo y se fija a la superficie del hielo con soportes metálicos insertados en los orificios perforados en la parte superior (sobre el agua) de la estructura.

Las desventajas de este diseño incluyen:

a) el peso relativamente grande de la estructura, que complica el trabajo en condiciones invernales sobre hielo;

b) fijación insuficientemente rígida del mismo en el canal de hielo, realizada solo en la parte superior sobre el agua (la parte inferior bajo el agua de la estructura permanece sin asegurar), lo que en un río, incluso con una corriente relativamente pequeña, puede provocar flexión de la parte bajo el hielo de la barrera y el paso del petróleo por debajo del sitio de localización.

Conocido __) solución técnica "TÉCNICAS DE RESPUESTA A DERRAMES DE PETRÓLEO EN CLIMAS EXTREMOS DE FRÍO", en la que para localizar petróleo y productos derivados del petróleo en la superficie del agua en invierno, se utilizan láminas de madera contrachapada insertadas en el corte de hielo y superpuestas entre sí, aseguradas sobre la superficie del hielo con pasadores de metal insertados en orificios perforados en la superficie de las láminas de madera contrachapada. Las principales desventajas de este diseño se deben a la elección del material de barrera, que utiliza madera contrachapada que está sujeta a deformaciones cuando está mojada, y a la falta de una conexión confiable de las láminas entre sí. Estas deficiencias provocan la aparición de huecos por donde pasa el aceite. Cabe señalar que este diseño sólo es adecuado para un uso único.

El más cercano en cuanto a un conjunto de características esenciales similares es, tomado como prototipo, la conocida () barrera invernal de JSC "TSASEO" - "ECOSPAS", diseñada para atrapar y localizar una "manchada" de petróleo en los ríos. durante el período de congelación. Las barreras de invierno constan de secciones separadas conectadas entre sí mediante un sistema de conexiones de bloqueo. La lona de la sección de la pluma está hecha de tejido polimérico resistente a las heladas con revestimiento de PVC de doble cara. Las desventajas de este diseño, que impiden lograr el resultado técnico que se indica a continuación, incluyen el peso significativo de la estructura de soporte hecha de tubos de acero, que asegura la estabilidad de las secciones de la pluma en posición vertical.

El problema que pretende solucionar el modelo de utilidad propuesto es la modernización de las barreras existentes para contener el petróleo cuando se derrame bajo la capa de hielo para su posterior traslado al lugar de recogida.

El resultado técnico que se puede obtener al implementar este modelo de utilidad es crear una estructura de pluma fácil de ensamblar e instalar, confiable y duradera.

El resultado técnico especificado se logra debido a que la pluma consta de al menos una sección, incluido un conjunto de postes de soporte metálicos, cada uno de los cuales está fijado verticalmente en la consola del correspondiente poste de aterrizaje en forma de L, instalado con su soporte. termina en el agujero a lo largo del canal de hielo, y la lona, ​​que se fija a los postes de soporte mediante los ojales instalados en ella, y la parte inferior debajo del hielo de cada poste de soporte está curvada radialmente en dirección contra el flujo.

El diseño declarado de la barrera consta de secciones separadas, cada una de las cuales es un conjunto de partes de tres nomenclaturas (poste de soporte, poste de aterrizaje en forma de L y lona). El montaje y posterior instalación de la sección de la pluma lo realiza fácilmente personal capacitado gracias al método más sencillo de conectar elementos estructurales mediante sujetadores estándar.

Como regla general, cada puntal de soporte tiene una serie de orificios tecnológicos en la parte superior (sobre el hielo) para ajustar su posición en la consola del puntal de aterrizaje en altura dependiendo del espesor del hielo y asegurarlo en la consola mediante un pasador con una cerradura. La capacidad de ajustar la altura de la barrera con respecto a la superficie del hielo permite su uso con un espesor de hielo de hasta 1100 mm. El método especificado para conectar las partes portantes de la barrera garantiza una fijación rígida y confiable de toda la estructura a la superficie del hielo.

El peso insignificante de la valla montada se explica por el bajo consumo de metal de las piezas de la valla: la producción de postes de soporte a partir de un perfil metálico hueco y la implementación de postes de aterrizaje en forma de L.

La lona de la pluma se fija a los postes de soporte mediante ojales instalados en ella mediante cierres giratorios (soportes). Los pestillos giratorios en las partes superior e inferior de los postes en el lado adyacente a la lona se instalan de tal manera que la distancia entre ellos a lo largo del eje longitudinal del poste sea igual a la distancia más corta entre dos filas de ojales a lo largo del Bordes superior e inferior de la tela de la pluma.

La fabricación de la tela boom a partir de un material de tejido polimérico con revestimiento de PVC de doble cara garantiza su uso repetido. Este material de alta calidad tiene una alta resistencia a la tracción, una superficie lisa, resistencia al desgaste, flexibilidad y conserva sus cualidades de trabajo a una temperatura de -45°C. Como sustituto del tejido se pueden utilizar los siguientes materiales sintéticos: PVC inhibido, poliéster uretano, poliuretano, fibra de poliéster y nailon.

La esencia del modelo de utilidad se ilustra mediante dibujos:

Figura 1 - sección de lona de la botavara;

Fig.2 - poste de soporte vertical;

Fig.3 - puntal de aterrizaje;

Figura 4 - sección de la pluma instalada (la flecha muestra la dirección del flujo);

Figura 5: sección de pluma instalada (foto).

A continuación, utilizando el ejemplo de un diseño de barrera específico de la serie "Rubezh-Zima-150" (en adelante, barrera "Rubezh"), diseñado para atrapar y localizar una mancha de petróleo en los ríos durante el período de congelación, se muestra información Se proporciona confirmando la posibilidad de implementar un modelo de utilidad con el logro del resultado técnico anterior.

La planta de Rubezh consta de secciones separadas, cada una de las cuales es una estructura que consta de los siguientes componentes:

Tela 1;

Un juego (6 piezas) de postes metálicos de soporte vertical 2, que le dan a la lona una posición vertical y suficiente tensión;

Juego (6 piezas) de postes de aterrizaje 3 para instalar postes verticales a lo largo del canal de hielo;

Sistema de fijación (pasadores con trabas, cierres giratorios).

La tabla muestra las principales dimensiones y datos técnicos de una sección de la planta de Rubezh.

La tela 1 (Fig. 1) de cada sección de la fábrica de Rubezh es una sola pieza soldada de un material de tela polimérica resistente a las heladas con revestimiento de PVC de doble cara, de 15300 mm de largo y 1400 mm de ancho. Los bordes de la lona están plegados y termosellados. A lo largo de toda la longitud de la lona a intervalos de 3 m, correspondiente a la distancia entre los postes de soporte, se instalan pares de ojales 4 para fijar la lona a los postes de soporte.

El poste de soporte vertical 2 (Fig. 2) está hecho de un perfil de acero hueco cuadrado con una sección transversal de 25/25 mm y un espesor de pared de 3 mm. La parte inferior del poste bajo el hielo tiene una curva (R~100 mm) para aumentar la rigidez. En la parte superior (sobre el hielo) de cada poste hay una serie de orificios tecnológicos 5 con un paso de 100 mm para ajustar su posición en la consola 6 del poste de aterrizaje (Fig.3) 3 en altura dependiendo del espesor. del hielo y fijándolo en la consola mediante un alfiler. En ambos extremos del poste de soporte, en el lado donde la red está adyacente a él, se sueldan dos cerraduras giratorias (soportes) 7, destinadas a la fijación al poste de la red. La distancia entre los centros de los cierres giratorios es igual a la distancia entre las filas superior e inferior de ojales en el lienzo. El número de postes de soporte utilizados está determinado por la longitud de la sección del brazo, y la distancia entre los postes se selecciona de tal manera que evite que la banda se hunda.

El poste de aterrizaje en forma de L 3, realizado en forma de soporte, está destinado a sujetar un poste vertical con una lona y la posterior instalación de su extremo de soporte en un orificio de la capa de hielo. El poste de soporte vertical se fija en la consola del poste de aterrizaje mediante un pasador con cerradura.

La instalación de la mina Rubezh está permitida sobre una capa de hielo establecida cuyo espesor garantiza un trabajo seguro. El canal de hielo discurre por debajo de la mancha de petróleo en un ángulo con respecto a la corriente. El ángulo de instalación de la barrera depende de la velocidad del caudal del río.

El montaje e instalación del equipo militar Rubezh (Fig. 4-5) se realiza en la siguiente secuencia:

Cortar un canal de hielo de 20 cm de ancho en un ángulo de no más de 30 grados con respecto a la orilla del río;

Coloque el lienzo a lo largo del canal a una distancia de 40-50 cm del borde;

Dependiendo del espesor del hielo, seleccione un agujero en el poste vertical para fijarlo al poste de aterrizaje;

Conecte el poste de aterrizaje al vertical: fije el poste vertical en la consola del poste de aterrizaje con un pasador con cerradura;

Sujete la lona a las rejillas insertando los cierres giratorios en los ojales correspondientes (las rejillas se encuentran debajo de la lona) de la lona;

Frente a cada poste vertical, a 30 cm del borde del canal de hielo, se perfora un agujero;

Coloque el extremo de soporte del poste de aterrizaje en el orificio, mientras baja el extremo curvo del poste vertical con la lona sujetada al canal de hielo;

Baje los restantes postes de soporte de la sección de la misma manera, asegurando la tensión de la red girando los postes de aterrizaje en los agujeros.

Al instalar la siguiente sección, las secciones extremas del lienzo se superponen y se fijan a un poste vertical.

La pluma se retira en orden inverso.

Se recomienda utilizar la barrera de la serie Rubezh-Zima-150 en cuerpos de agua con velocidades de corriente de hasta 1,0 m/s y es más apropiado cuando el espesor del hielo es de 25 a 90 cm después de realizar trabajos operativos con la barrera. , o antes de abrir la capa de hielo en el río (durante la instalación preventiva a largo plazo de una barrera), la barrera debe retirarse del hielo cortándola, apretándola, etc.

El diseño propuesto de la barrera garantiza su fijación segura y su rápido despliegue en el río durante el período de congelación. La barrera de la serie Rubezh-Zima-150 se puede utilizar tanto en el proceso de respuesta rápida a derrames de petróleo de emergencia en cuerpos de agua en invierno, como se puede instalar permanentemente (congelada en hielo) en las áreas más peligrosas desde el punto de vista de la posibilidad de fugas de aceite de emergencia rec.

1. Una barrera que consta de una sección, que incluye una lona y un conjunto de postes de soporte y aterrizaje hechos de un perfil metálico hueco, cada uno de los cuales tiene una parte inferior bajo el hielo curvada radialmente en dirección contraria a la corriente, se fija verticalmente en el correspondiente poste de aterrizaje de la consola en forma de L, instalado con su extremo de soporte en el orificio a lo largo del canal de hielo, y la lona se fija a los postes de soporte mediante los ojales instalados en el mismo.

2. Pluma según la reivindicación 1, caracterizada porque cada poste de soporte está asegurado en la consola del poste de aterrizaje mediante un pasador con cerradura.

3. Pluma según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque la lámina se fija a los postes de soporte mediante cierres giratorios.

4. Botavara según la reivindicación 3, caracterizada porque la lona está hecha de material tejido polimérico con un revestimiento de PVC de doble cara.

5. Una barrera según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque la lona está hecha de un material tejido-polímero con un revestimiento de PVC de doble cara.

6. Una botavara que consta de secciones, cada una de las cuales incluye una lona y un conjunto de postes de soporte y aterrizaje hechos de un perfil metálico hueco, con cada poste de soporte, cuya parte inferior bajo el hielo está curvada radialmente en dirección contra la flujo, fijado verticalmente en una consola del correspondiente poste de aterrizaje en forma de G, instalado con su extremo de soporte en el orificio a lo largo del canal de hielo, y la lona se fija a los postes de soporte mediante los ojales instalados en él, y las secciones extremas Las lonas de las secciones adyacentes de la barrera se interconectan con una superposición y se fijan a un poste de soporte común.

Plumas de emergencia (inflables)

La barrera de emergencia está diseñada para contener los derrames de petróleo que se producen en caso de accidente en barcos de todo tipo al cruzar aguas interiores. Se utiliza para localizar derrames de petróleo de emergencia en embalses, aguas estancadas, ríos, aguas portuarias, así como para cercar rápidamente los barcos cuando reciben combustible, durante las operaciones de carga de los petroleros. ABZ consta de brazos inflables que se conectan entre sí mediante dos tipos de conexiones de bloqueo:

Junta traslapada estándar (conectada con cuatro pernos).

Conexión de bloqueo internacional ASTM (cola de milano) de liberación rápida.

La pluma de emergencia tiene una alta resistencia a la tracción y proporciona una velocidad de remolque de hasta 3 nudos. El diseño del sistema de protección asfáltica proporciona la máxima resistencia a las cargas de oleaje y viento.

Auges emergentes

Al realizar operaciones con petróleo y productos derivados del petróleo, los barcos se vallan tradicionalmente con barreras mediante un remolcador portuario. Para que un barco se acerque al atracadero y parta, es necesario instalar y retirar una barrera que esté constantemente a flote varias veces al día. Este método tradicional requiere mantener un equipo de trabajadores y un remolcador con tripulación las 24 horas del día.

Las barreras emergentes (PBO) se instalan una vez durante muchos años. Después de la instalación, el aire se libera de forma remota, las barreras se apoyan en el suelo y no interfieren con la navegación. Si es necesario, se suministra aire a la pluma de forma remota desde el muelle, las plumas flotan y toman la forma deseada en la superficie.

El complejo, al estar en la parte inferior, no se desgasta y está listo para trabajar las 24 horas del día, tanto en verano como en invierno. La frecuencia de uso no está limitada. Las barreras emergentes se pueden instalar tanto en agua dulce como en agua de mar.

Las barreras emergentes (PBO) se diferencian en su uso:

emergencia: ubicado en la parte inferior y elevado a la superficie solo en caso de una emergencia.

Cada sección de dicha barrera está equipada con válvulas de retención de entrada y válvulas de seguridad contra derrames. Para colocar dicha pluma en el suelo después de eliminar el accidente, es necesario liberar gas de cada sección secuencialmente desde el costado de la embarcación.

Estas barreras emergentes deberían instalarse para la separación de emergencia de las aguas portuarias, cerrando la entrada a un puerto o terminal, para evitar la dispersión de petróleo en caso de un derrame de emergencia.

También es recomendable colocar este tipo de barrera en el río cerca del cruce submarino del oleoducto principal. Para reparaciones de emergencia, se utilizan cilindros de alta presión como estación de llenado de gas.

trabajadores: barreras emergentes ubicadas en la parte inferior y elevadas para proteger el camión cisterna durante la carga (buques durante el abastecimiento de combustible).

Al final de las operaciones petroleras, el aire de la VBZ se libera del muelle sin ayuda de una embarcación y la VBZ queda en el suelo. El barco zarpa y hasta que el siguiente barco esté amarrado, la VBZ permanece en el fondo.

Para este tipo de VBZ, una estación de llenado de gas con globos no es conveniente. La mejor opción es un compresor de presión media que funcione con un receptor de un volumen tal que sea suficiente para llenar el VBZ.

Cualquiera de los tipos enumerados de VBR se puede instalar a profundidades de 25 a 30 m tanto en condiciones marinas como fluviales.

La localización del petróleo en la superficie del agua se logra mediante el uso de barreras. El principio de su funcionamiento es crear una barrera mecánica que impida el movimiento del petróleo ubicado en la superficie del agua.

El diseño de la barrera prevé la presencia de una parte flotante, de protección y de lastre. La parte flotante de la barrera está diseñada para asegurar su flotabilidad y se fabrica tanto en forma de flotadores separados 1 de sección redonda o rectangular (Fig. 3.14a, b), como en forma de tubos macizos (Fig. 3.14 c-f). Evidentemente, en este último caso el diseño es más eficiente y fiable. La parte blindada de la barrera es el principal elemento de retención del petróleo. Se trata, por regla general, de una pantalla flexible 2 de hasta 0,6 m de altura, que está unida con un borde a la parte flotante de la barrera, y en su otro borde está unida una parte de lastre 5 (por ejemplo, una cadena). asegurando la posición vertical de la pantalla. En varios diseños de pluma, blindaje y... Las piezas de lastre están combinadas y tienen la forma de un tubo lleno de agua. El mantenimiento de los brazos en la posición prevista se garantiza mediante vientos 3.

La apariencia de la barrera tipo Anaconda (Rusia) se muestra en la Fig. 3.15. Consiste en una tela 5, que forma una cámara 6, en la que se insertan flotadores cilíndricos 7. El lastre es una cadena de metal, cuyos extremos están sujetos por elementos de la conexión intermedia 4. La pluma está equipada con un cable de descarga 1. , ubicado en la cresta de la pluma 2,

Y la cinta de defensa 3, diseñada para aliviar la red de la pluma de las fuerzas de rotura que se producen al remolcar las plumas y trabajar en la corriente.

Arroz. 3.14. Construcción de barreras: a) con flotador rectangular; b) con flotador redondo; c) en forma de tubos; 1 - flotador; 2 pantallas flexibles; 3 estiramientos; 4 tubos; cadena de 5 lastre

La elección del esquema de instalación de la barrera depende del ancho del río o embalse, así como de la velocidad del flujo de agua.

Cuando el ancho de la superficie del agua es superior a 300 my la velocidad de movimiento de la contaminación es inferior a 0,36 m/s, se utiliza un esquema de barrera delimitadora (Fig. 3.16a). En este caso, un extremo de la botavara está sujeto al ancla flotante 7, y el otro se enrolla con el uso del barco 6 para que la contaminación del petróleo acabe en una especie de “trampa”. A continuación, la barrera junto con la contaminación del petróleo se desplaza o se fija con anclajes fijos 2.

5 actual

Arroz. 3.15. Dispositivo de pluma tipo anaconda

El diseño de la barrera Balear (Francia) consta de flotadores huecos que se llenan automáticamente de aire debido a la expansión de resortes y válvulas ubicadas en cada flotador. Al plegarse, los resortes se comprimen, se libera aire y se reducen las dimensiones de la barrera.

Arroz. 3.16. Esquema de instalación de barreras: a) contornear; b) en forma de cuña; c) esquina; d) “espina de pescado”; 1 - estiramiento; 2 - ancla; 3 - orilla; 4 - auge; 5-contaminación por petróleo; 6 barcos; ancla flotante de 7

Con una anchura de la superficie del agua de hasta 250...300 m y una velocidad de flujo de más de 0,36 m/s, es preferible un diseño en forma de cuña (Fig. 3.166). Implica instalar barreras en un ángulo agudo (20...40°) con respecto a la dirección del flujo. En comparación con la transversal, esta colocación de la pluma tiene una serie de ventajas. En primer lugar, se reducen significativamente el arrastre y la carga sobre la barrera, así como los tirantes de sujeción. En segundo lugar, cuando las barreras se instalan transversalmente y la velocidad del flujo de agua es superior a 0,2 m/s, parte de la capa superior de contaminación de agua y petróleo fluye alrededor de la barrera desde abajo, lo que reduce drásticamente su eficacia. Finalmente, como resultado del choque con la barrera en ángulo, el agua contaminada con petróleo se mueve hacia la costa, donde las velocidades de las corrientes son generalmente más lentas y, por lo tanto, es más fácil recolectar el petróleo.

Para garantizar la posición en forma de cuña de los brazos, la distancia entre los puntos de fijación de los vientos se elige de tal manera que se evite una desviación excesiva del brazo en planta.

Una opción para la colocación de barreras en forma de cuña es instalarlas en ángulo con la dirección del flujo (Fig. ZLbv). Si el río tiene un gran ancho, es aconsejable instalar barreras en forma de espiga (Fig. 3.16d).

Las barreras laterales se utilizan con velocidades de flujo de agua de hasta 1,2 m/s. Esto se explica por el hecho de que delante de la barrera se acumula una gruesa capa de petróleo, que sufre el impacto hidrodinámico del agua en movimiento. A altos caudales en la parte inferior de la barrera en la interfaz petróleo-agua, debido a la turbulización, la capa de petróleo se tritura (emulsiona), sus partículas se separan y se transportan debajo de la barrera. Por razones obvias, las barreras también son ineficaces con olas de más de 1,25 m de altura.

Durante los ejercicios de toda Rusia para eliminar accidentes en el río. Irtysh, se probaron los siguientes medios para localizar la contaminación por petróleo:

Barrera flotante (proyecto 4423) diseñada por ATsKB;

Boom BZ-14-00-00 (Rostov del Don);

Barrera tipo “Uzh-20M” diseñada por IPTER;

Pluma "Balear-312" (Francia);

Pluma "Balear-3232 (Francia).

Las características técnicas y los resultados de las pruebas de estos tipos de barreras (BZ) se dan en la tabla. 3.6.

Basándose en los resultados de las pruebas, la comisión recomendó equipar los servicios de recuperación de emergencia con barreras domésticas del tipo BZ-14-00-00 y Uzh-20M. ,.,

Recolectando petróleo de la superficie del agua. llevado a cabo por métodos mecánicos y físico-químicos.

Mecánico El método se implementa manualmente o utilizando medios mecanizados. Se utilizan medios manuales (palas, escobas, raspadores) cuando no son aplicables los mecanizados, así como para la limpieza de la zona posterior al uso de estos últimos.

Los mecanizados incluyen equipos de recolección de petróleo estacionarios, portátiles y flotantes. Los medios estacionarios sirven como fuente de vapor y agua caliente para lavar la costa contaminada con petróleo, aire comprimido o electricidad, para accionar el motor de los medios de recolección de petróleo para separar la mezcla recolectada, acumular el petróleo recolectado, etc. Por ejemplo, el “ Dispositivo Lamor Rock Clearer”, que es un cepillo que gira alrededor de un eje horizontal gracias a un motor neumático. El aire comprimido se suministra desde un compresor instalado cerca.

Tabla 3.6- Características de las barreras

Los dispositivos flotantes incluyen dispositivos (recolectores de petróleo) que recolectan petróleo directamente de la superficie del agua (en el extranjero se les llama skimmers, del inglés). desnatar- eliminación de la capa superior).

A metodos fisicos y quimicos La eliminación de la contaminación por petróleo incluye:

Recolectar aceite usando sustancias que aumentan la superficie.
tensión en la interfaz agua-aceite, lo que ayuda a reducir la densidad
moderar (lo que significa aumentar el espesor de la marea negra);

Absorción de aceite por adsorbentes.

Para “retraer” la película de aceite en la superficie del agua, en nuestro país se desarrolló el fármaco CH-5. Entre las sustancias extrañas con fines similares, se conocen los siguientes medicamentos: Oil Herder de Shell y Correxit OS-5 de Exxon. Su uso es eficaz cuando el agua fluye a una velocidad inferior a 0,25 m/s y las olas tienen menos de 1 m.

Los métodos efectivos para limpiar áreas de agua de la contaminación por petróleo incluyen métodos de absorción de petróleo con adsorbentes.

Dado que el uso más extendido de skimmers y adsorbentes de aceite, los consideraremos con más detalle.

Skimmers de aceite

Según el principio de funcionamiento, se pueden dividir en adsorción, vacío, adhesivo, umbral, tornillo y uso de fuerzas centrífugas (Fig. 3.17).

Skimmers de aceite 1

Usando fuerzas centrífugas

Como regla general, se utilizan sustancias sintéticas que reciben un tratamiento especial para que no absorban agua. El funcionamiento del skimmer de aceite que se muestra en la figura se basa en el principio de adsorción. 3.18. Su elemento principal es una cinta 7 hecha de un material muy poroso, que primero absorbe el aceite 4 y luego es expulsada por un rodillo 8 y un tambor impulsor 2 instalado en el barco 1. El aceite acumulado se bombea a través de una manguera flexible 9 hacia el tanque. A continuación, la cinta pasa a lo largo de las guías 3 y nuevamente se hunde en el agua, absorbe el aceite, rodea el tambor giratorio 5 montado en el pontón 6 y regresa al dispositivo exprimidor. Además de una alta capacidad de adsorción, el material de la cinta debe tener alta resistencia, flexibilidad y elasticidad. El polipropileno reforzado con trenza de nailon satisface más plenamente estos requisitos. Con una longitud de cinta de 50 my una velocidad de movimiento de 30 m/min, la productividad de la instalación es de hasta 70 litros de aceite por minuto. A medida que aumenta la viscosidad del aceite, disminuye la capacidad de adsorción del material de la cinta. Por tanto, este método de recogida de hidrocarburos líquidos es eficaz cuando su viscosidad cinemática no supera los 300 mm 2 /s.

Con umbral ajustable

Con discos giratorios

Con fregona de cable continuo

Arroz. 3.17. Clasificación de los skimmers de petróleo.

Trabajo adsorción Los skimmers de petróleo se basan en la absorción (adsorción) de petróleo mediante un material especial (adsorbente). El papel del adsorbente.

Arroz. 3.18. Skimmer de aceite de adsorción: 1-bote; tambor de 2 impulsores; 3 guías; 4-aceite; tambor de 5 vueltas; 6 pontones; 7 cintas; 8 rodillos; Manguera flexible de 9

También se conoce un dispositivo para eliminar aceite de la superficie del agua: un cable de fregona, que incluye una correa sin fin que absorbe el aceite y está hecha de hebras de poliuretano estiradas a través de las hebras del cable de soporte de modo que sobresalgan de él en dirección radial. alrededor de la circunferencia en forma de pila. La cinta adsorbente pasa entre dos rodillos giratorios, que exprimen el aceite, que drena en una bandeja, desde donde se bombea el aceite a un depósito. La desventaja de este dispositivo es la baja productividad del aceite recogido.

El trabajo describe el skimmer de adsorción de aceite Marco (EE.UU.). Como elemento colector de petróleo en este buque se utiliza una cinta, fabricada

Lino confeccionado con malla de nailon sobre el que se aplica una capa de espuma de poliuretano oliófila porosa. El aceite se exprime de la correa a un recipiente especial.

El elemento principal vacío Los skimmers de aceite son recipientes en los que se crea un vacío mediante una bomba de vacío, que asegura la succión de la capa de aceite hacia el recipiente. Por ejemplo, JSC Verkhnevolzhsk Nefteprovod ha desarrollado una instalación para recolectar aceite mediante el método de vacío. Consta de una bomba de vacío, un separador para separar la mezcla agua-aceite, un tubo colector y boquillas de vacío. La instalación de aspiración se instala alejada de la mancha de aceite y las boquillas de aspiración (bandejas montadas en el mango) se conectan mediante mangueras. Los trabajadores, que se mueven a través de aguas poco profundas (por ejemplo, un pantano), presionan las bandejas contra la superficie del suelo y el aceite que se ha depositado en el suelo y la vegetación se recoge gradualmente en un separador bajo la influencia del vacío. Después de separar la mezcla de agua y aceite, el agua se drena al suelo y el aceite se bombea a un recolector de aceite especial.

El funcionamiento del skimmer de petróleo "Oil-sorb-1" (desarrollado por VNIISPTneft, ahora IPTER) se basa en la creación de un embudo de vórtice en la superficie del agua. La productividad del skimmer de aceite es de 30 m 3 /h, el peso total es de 16 toneladas.

Trabajo adhesivo Los skimmers de aceite se basan en la adhesión del aceite a la superficie de elementos especiales, de los cuales luego se limpia y se deposita en un tanque colector de aceite. El funcionamiento del skimmer de aceite que se muestra en la Fig. se basa en el principio de adhesión. 3.19. Durante la rotación de los tambores 1, el aceite es arrastrado hacia arriba por su superficie, donde se limpia con cepillos especiales 2 hacia el tanque de almacenamiento 3, y desde este último a través de la tubería 4 se bombea al tanque.

en un contenedor

Arroz. 3.19. Skimmer de aceite adhesivo: 1 -

tubería actual

En Noruega, la empresa Frank Moon también propuso un diseño que funciona según el principio adhesivo (figura 3.20). En la manguera receptora está montado el depósito de aceite 2, compuesto por 200 discos de 500 mm de diámetro con cepillos. La consola hidráulica 1 baja el depósito de aceite 2 hacia la suciedad del aceite. La consola está diseñada de tal manera que automáticamente

copia el perfil de las olas, asegurando así que el dispositivo receptor esté ubicado en la superficie del agua, independientemente de la altura de las olas. Por tanto, el sistema es capaz de operar en condiciones de mar hasta 5 puntos. Está diseñado para recoger aceite con una viscosidad de 100.. L 50 mm 2 / h (dependiendo del espesor de la capa de aceite).

Arroz. 3.20. Dispositivo de recolección de petróleo de Frank Moon (Noruega): 1 -

consola; receptor de 2 aceites

Para crear límite skimmers de aceite. Se crea una disminución en el nivel en la cámara receptora bombeando agua fuera de ella. Como resultado, se crea el efecto de una fuga superficial tranquila de una capa de agua hacia el orificio receptor, lo que asegura que la película de aceite sea arrastrada hacia él desde un área más grande. Muy a menudo, como orificio receptor se utiliza un embudo "flotante", conectado a la tubería mediante una bomba que bombea la contaminación del petróleo. Este método de recolección de petróleo es muy eficaz para recolectar películas gruesas de petróleo en ausencia de perturbaciones en la superficie del agua. El dispositivo tiene un funcionamiento sencillo y fiable.

Los skimmers de aceite de umbral se muestran en la Fig. 3.21. El primero de ellos (Fig. 3.21a) consta de un pontón 1, un tanque 2 y una manguera de succión 3. La contaminación del petróleo 4 ingresa al tanque 2 a través del borde frontal del skimmer de petróleo 5, sumergido en agua (cuando la bomba está funcionando). Cuanto mayor sea el caudal de bombeo, menor será el umbral de caída. Cuando se detiene el bombeo, se eleva por encima del nivel del agua. Así, ajustando la velocidad de bombeo, se pueden recoger y eliminar películas de aceite de diferentes espesores. Con un ancho del borde delantero del skimmer de aceite igual a 1 m, la productividad máxima del dispositivo alcanza las 12 t/h.

El segundo desnatador de aceite (Fig. 3.216) consta de cuatro flotadores 6 conectados en pares, que sostienen un conducto 7 con un manguito de succión 3. Los flotadores se ajustan de modo que los bordes del conducto 8 queden ligeramente hundidos. La película de aceite 4 que fluye hacia el conducto se elimina a través de una manguera flexible utilizando una bomba de succión.

En Suecia, el skimmer de petróleo más común es el dispositivo de la empresa Gustav Terling (Fig. 3.22). Consiste en un marco 2 sostenido por flotadores de fibra de vidrio 1, un embudo receptor 3 y una bomba de tornillo 4. El producto bombeado es recogido por el embudo de carga y dirigido a un tornillo giratorio, que realiza la función de una bomba volumétrica.

Los especialistas de JSC Privolzhsknefteprovod, junto con Giprovostok-neft, desarrollaron, fabricaron y probaron el skimmer de aceite de barrena PSHN-2. Funciona de la siguiente manera. Se suministra aire comprimido a un taladro neumático, que hace girar un sinfín horizontal y aspira aceite a través de un hueco en su cuerpo. A la salida de la carcasa del tornillo, se vierte aceite a través del

una cerca ubicada sobre el nivel del agua en el depósito hacia un sumidero sin fondo. Luego, después de sedimentarse, el aceite se vierte en un tanque de almacenamiento de aceite, desde donde se bombea mediante una bomba de tornillo.

Las características distintivas del skimmer de aceite de este diseño son:

Seguridad contra incendios y explosiones gracias al uso como accionamiento
aire comprimido;

Pequeña profundidad de inmersión del skimmer de petróleo en el depósito;

Bajo peso y dimensiones de la instalación, permitiendo
Transporte del skimmer de petróleo en la zona del derrame a lugares de difícil acceso.
allí a mano;

Alto grado de separación de la mezcla agua-aceite debido al uso de
barrena como cuerpo de trabajo de un skimmer de aceite, excluida la emulsión
giro y el uso de un tanque de sedimentación sin fondo.

Las principales características técnicas de PSHN-2 se dan en la tabla. 3.7.

Tabla 3.7 - Características de PSHN-2

/ Skimmers de petróleo, utilizando fuerzas centrífugas, Forme un embudo de vórtice utilizando un impulsor y suministre agua contaminada con aceite para su separación en un hidrociclón. Aquí, cuando el líquido gira debido a las fuerzas centrífugas, el agua más pesada es arrojada hacia la pared y el aceite, al ser más ligero, migra al centro del hidrociclón. Salen de él en dos corrientes diferentes. :

En Francia se han desarrollado varias estructuras de tipo “Cyclonet”, que utilizan el principio de separación centrífuga de aguas contaminadas con petróleo.

Durante los ejercicios de toda Rusia para eliminar accidentes en el río. Irtysh, se llevaron a cabo pruebas de algunos tipos de skimmers de petróleo durante la recolección de un simulador de petróleo (aceite vegetal). En los ejercicios se presentó lo siguiente:

Skimmer de petróleo NSD U-1 (empresa Eridan);

Skimmer de petróleo de JSC MN Druzhba;

Instalación de skimmer de vacío (Oficina Central de Diseño de Astrakhan);

Skimmer de aceite no autopropulsado con equipo de bombeo "Disk-Egmo"
(Francia);

Skimmer de petróleo NA-15M (JSC Uralsibnefteprovod);

Skimmer de aceite NSDU-2 (IPTER);

Aceite universal con borscht UNS-003 (empresa "INBAS").
Características técnicas de estos skimmers de hidrocarburos pi resultados de sus pruebas
Las torturas se dan en la tabla. 3.8.

Tabla 3.8 - Características de los skimmers de petróleo y sus indicadores de desempeño.

Con base en los resultados de las pruebas, la comisión llegó a las siguientes conclusiones:

1. Todos los skimmers de petróleo presentados tienen una de las desventajas:
o el rendimiento es demasiado bajo con resultados satisfactorios
separación tatah de la mezcla agua-aceite, o en alta producción
Sin embargo, no se garantiza una separación de alta calidad del aceite del agua.

2. Los skimmers de petróleo UNS-003 y JSC MN Druzhba son más eficientes.

3. Como resultado del uso de skimmers de aceite NSDU-1, NA-15 en tuberías
y se forma JSC "MN "Druzhba"" bombas centrífugas y de engranajes
una cantidad significativa de emulsión persistente de aceite y agua que contiene
aceite 250...300 mg/l.

4. El diseño de la mayoría de los skimmers de petróleo no permite su uso.
completo con barreras para recolectar petróleo en la corriente.

5. Para trabajos en decantadores y graneros, lo más recomendable es utilizar
skimmers de aceite del tipo disco o tambor, ya que proporcionan
recogida de aceite de alta calidad sin el uso de un separador de aceite especial -
cuerpo

Adsorbentes

Los adsorbentes son materiales naturales o artificiales altamente dispersos con una superficie exterior desarrollada sobre la que se adsorben sustancias de gases o líquidos en contacto con ellos. Los adsorbentes para recoger aceite de la superficie del agua son principalmente materiales porosos que absorben bien las partículas líquidas de hidrocarburos y absorben poco o nada el agua (superficies hidrófobas).

Todos los adsorbentes se dividen en tres grupos: 1) inorgánicos naturales; 2) orgánico natural; 3) sintético.

A adsorbentes inorgánicos naturales. incluyen perlita, vermiculita, zeolita y otros minerales. Son de naturaleza muy extendida y tienen un coste relativamente bajo. Sin embargo, los adsorbentes inorgánicos tienen una baja capacidad de petróleo, tienen poca flotabilidad, son de baja tecnología y peligrosos de usar (las partículas finas del adsorbente son arrastradas por el viento y también forman polvo, que es cancerígeno).

Adsorbentes orgánicos naturales son los residuos vegetales (trigo y paja de caña, aserrín, cáscara de trigo sarraceno, residuos de producción de algodón, musgo seco, turba), sorboil A, sorboil B, fibra de secado al aire AFS, Lesorb-Extra, sustancia fibrosa de carbono, etc. Estos sorbentes se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza o son residuos de empresas industriales. Los sorbentes de este grupo se caracterizan por valores medios de capacidad de petróleo. Sin embargo, para garantizar la hidrofobicidad, casi todos deben someterse a un procesamiento adicional, lo que aumenta su coste.

A adsorbentes sintéticos OTHOcaT^jammpi^r., polipropileno, caucho granulado, resina de urea-formaldehído y fenol-formaldehído, lavsan, gomaespuma, carbón, guata y otros materiales. Se utilizan en forma de gránulos, migas, polvo y láminas. Los materiales sintéticos altamente olefílicos e hidrofóbicos son ideales para recolectar petróleo derramado sobre el agua; tienen alta capacidad de petróleo y baja absorción de agua. Las desventajas de los adsorbentes sintéticos son que son más caros que los orgánicos, no se biodegradan y, cuando se eliminan, pueden afectar negativamente al medio ambiente.

El uso de sorbentes está determinado en gran medida no por la composición del material del que están hechos, sino por la forma en que se producen (migas, fibras, telas, polvo, gránulos). Por tanto, se dividen en dispersos y fibrosos. Se acostumbra clasificar como dispersos todos los materiales minerales y orgánicos en los que la relación entre el tamaño lineal máximo y el mínimo no supere 10. Las sustancias en las que esta relación sea superior a 10 se clasifican como fibrosas.

El principal indicador que determina la eficiencia operativa de los sorbentes es su capacidad de absorción de petróleo (capacidad de petróleo), es decir, la masa de petróleo absorbida por unidad de masa del sorbente. Sin embargo, en las condiciones de recogida de petróleo de la superficie de un yacimiento, es necesario tener en cuenta que al mismo tiempo el sorbente absorbe agua. A medida que aumenta la absorción de agua, disminuye la eficacia de los sorbentes. Por tanto, un indicador de rendimiento igualmente importante es la absorción de agua. Finalmente, la forma más sencilla de regenerar un sorbente es exprimir parcialmente el aceite recogido, lo que permite volver a utilizar el material regenerado.

El trabajo proporciona datos sobre los valores de absorción de petróleo y agua de 35 sorbentes diferentes, así como el grado de extracción de petróleo de ellos (Tabla 3.9). Sus datos muestran que para algunos de los sorbentes considerados, el uso de exprimidor es inútil (espuma, caucho granulado, resina de urea-formaldehído en trozos, agril, níquel espumado, Pit Sorb), y para algunos es ineficaz (trigo y paja de caña , aserrín , cáscara de trigo sarraceno). Del resto de materiales, una alta proporción de absorción de aceite (más del 70%) tienen goma espuma en láminas (3 mm de espesor), SINTAPEX, hollín microporoso, guata, fibra de vidrio acolchada, residuos de producción de algodón y Lessorb.

Basándose en la investigación realizada, los autores concluyen que el uso del sorbente SINTAPEX obtenido a partir de residuos de hilatura es prometedor. En cuanto a sus características, se acerca al bateo, pero mucho más económico. Es recomendable utilizar este sorbente en forma de servilletas, tapetes y cintas.

Tabla 3.9 - Características técnicas de algunos sorbentes.

Continuación de la mesa. 3.9

Continuación de la mesa. DEMONIO

Cabe señalar la alta capacidad selectiva de absorción de aceite del caucho granulado, la resina de urea-formaldehído en trozos, el lignito triturado, el betún triturado, el agril, la fibra en rollo de algodón y el "Pit Sorba". Sin embargo, la regeneración de estos sorbentes es muy difícil.

El trabajo también presenta los resultados de pruebas comparativas de varios sorbentes (Tabla 3.10).

Tabla 3.10 - Resultados de las pruebas de eficiencia del sorbente.

De la tabla Evil se desprende claramente que los absorbentes de espuma de urea-formaldehído KFP-1, KFP-2, KFP-3, KFP-crumb tienen la mayor capacidad de aceite (51... 179 g/g). También se caracterizan por valores muy altos de porcentaje de absorción de aceite. A continuación, con gran diferencia, se encuentran los polisorbentes N-1, N-2, P-1 y las esteras NPM-8. La intensidad de aceite de las servilletas NPM-2.5, los tapetes NPM-3, la lana ecológica, ZM, las servilletas Lessorb-Extra es aproximadamente 2 veces menor. Además, todos ellos también se caracterizan por una baja absorción de agua.

En el trabajo también se presentan los resultados de pruebas comparativas de varios sorbentes.

Los resultados obtenidos deben tenerse en cuenta a la hora de elegir un sorbente, dependiendo de si las consecuencias de un derrame de petróleo se eliminan en el agua o en la tierra, cómo y si se eliminará el material adsorbido.

Petróleo, etc. Desafortunadamente, la eliminación de muchos sorbentes saturados (PIT SORB, Turbosorb, Sibsorbent, BTI-1, IPM-3, etc.) implica quemarlos o enterrarlos, lo que va en contra del objetivo de conservación de recursos.

El uso de sorbentes debe considerarse como una medida adicional para la recogida de hidrocarburos después del uso de skimmers de hidrocarburos. Sin embargo, se pueden utilizar como un medio independiente para recolectar el petróleo derramado en ausencia de skimmers de petróleo, pequeñas áreas de contaminación por petróleo, protección contra la contaminación por petróleo de la zona costera y estructuras costeras, para liberar la superficie de una masa de agua de una continua película de petróleo para preservar la fauna y la flora, si existe un peligro real de ignición del petróleo, explosión de estructuras costeras y estructuras y vehículos ubicados en el agua en la zona de emergencia.

Esquemas de disposición de medios técnicos para la localización y recogida de derrames de petróleo de emergencia en los cruces de agua de oleoductos.

AK Transneft y SKB Transnefteavtomatika han desarrollado esquemas para disponer de medios técnicos para localizar y recolectar petróleo de la superficie de los yacimientos.

Esquema de instalación de un skimmer de petróleo y barrera en el lecho principal del río (Fig. 3.23). La mayor parte del petróleo se recoge mediante un skimmer situado a cierta distancia del lugar del accidente. La barrera y el skimmer de petróleo se colocan con la expectativa de capturar lo más completamente posible la contaminación por petróleo que flota hacia la superficie en forma de columna, expandiéndose en los planos vertical y horizontal. En el camino D hacia la barrera, todas las partículas de petróleo deben tener tiempo de flotar hacia la superficie, y el ángulo de apertura de la barrera debe garantizar su captura completa a pesar de la presencia de viento lateral.

Velocidad de ascenso de partículas de aceite de diámetro pequeño (~1 mm) dH descrito por la fórmula de Stoke a

Donde g es la aceleración de caída libre; r en, r- densidad del agua y del aceite; jue- viscosidad dinámica del agua.

Esto significa la duración del ascenso de las partículas de petróleo a la profundidad del lecho del río. hp será t sol „ = hola i.

Si la velocidad del flujo de agua se denota por y P, entonces la distancia mínima permitida requerida será

18-/

" = UTAH- - rvsp

Arroz. 3.23. Esquema de localización y recogida de petróleo mediante barrera y skimmer de petróleo en el lecho del río: 1- contaminación de aceite; 2- ancla; 3 - dinamómetro; 4- auge; 5 - espumadera de aceite; 6- - boya

La velocidad del petróleo que se esparce sobre la superficie del agua, teniendo en cuenta la influencia del viento y las olas, según los datos, puede alcanzar el 3,5% de la velocidad del viento. y C. Por lo tanto, durante el tiempo hasta que la partícula de petróleo ubicada sobre el oleoducto flote hacia la barrera t r - D/ y p9 se moverá una distancia

Cantidad de apertura del auge R seleccionado dependiendo del valor encontrado lc, la posición del skimmer de petróleo con respecto al lugar donde se despresuriza el oleoducto y la dirección del viento.

Esquema de instalación de un skimmer de petróleo y barreras cerca de la costa. Se recomienda localizar y recolectar parte de la contaminación por petróleo que se ha extendido a lo largo de la costa y los matorrales costeros de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 3.24. Dado que cerca de la orilla puede haber acumulación de

En la dirección opuesta al flujo, el extremo superior de la barrera se extiende hacia el núcleo del flujo principal del río. El petróleo se lava de la costa y de los matorrales y se expulsa con agua suministrada a través de boquillas contraincendios mediante una motobomba, un camión de bomberos o una máquina de riego.

Arroz. 3.24. Esquema de localización de petróleo en aguas poco profundas y franja costera mediante un dispositivo de recolección de petróleo: 1 - motobomba; baúl de 2 fuegos; 3 - contaminación por petróleo; 4 anclas; pluma de 5 brazos; 6—lugar para el muestreo de agua; Máquina de 7 aspiradoras; Dispositivo skimmer de 8 aceites

Esquema de recogida de aceite con esteras absorbentes de aceite. Como se muestra en la Fig. 3.25, las esteras absorbentes de aceite 4 están unidas al cable 2, que se almacena en bloques entre la orilla y las anclas de varilla. El cable se mueve mediante un cabrestante 3. Las esteras saturadas de aceite se regeneran en la instalación 5.

Arroz. 3.25. Esquema de localización de petróleo en aguas poco profundas y franja costera mediante un dispositivo de recolección de petróleo: 1 - motobomba; 2- boquilla contra incendios; 3-contaminación por petróleo; 4 anclas; 5- auge; 6- lugar de muestreo de agua; Máquina de 7 aspiradoras; 8- dispositivo de recogida de aceite