авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Совершенствование систем ликвидации разливов нефти в замерзающих морях

-- [ Страница 2 ] --

Как видно, все представленные значения превышают величину 1,0 х 10-3, и поэтому разливы нефти в Баренцевом и Белом морях можно определить как вероятные события, т.е. события которые произойдут в течение срока эксплуатации терминалов и танкеров.

Во-вторых, результаты оценки демонстрируют увеличение рисков при нефтегрузовых операциях к 2010 г. в 2-3 раза (по разным методикам), что соответствует росту объемов транспортировки.

Предлагаемая методика позволяет определить уровни риска для отдельных портов, терминалов или районов с учетом сезонных различий, выявляя при этом основные причины и факторы, обуславливающие уровень риска.

Расчетные показатели аварийности необходимо сравнить со сведениями о фактических разливах, поскольку действительность обычно расширяет теоретические представления о возникновении аварийных ситуаций. Например, приведенный в работе перечень разливов, произошедших в последние годы в Баренцевом море, показывает существенный вклад береговых источников загрязнения, судов военно-морского флота. Таким образом, расчетные показатели аварийности являются лишь одним из факторов, на основе которых определяются параметры региональной системы ЛРН.

При проведении экономической оценки ущерба, возникшего в результате разлива нефти, наиболее сложным вопросом является оценка ущерба окружающей среде. До сих пор в международной и российской практике не выработано единого подхода к основным проблемам: что относится к ущербу окружающей среды, как учитывать косвенный ущерб от загрязнения, кто и в каком объеме несет ответственность за такой ущерб. Такие явления, как потеря биомассы, падение рыбных уловов и даже «снижение привлекательности ландшафта» крайне сложно напрямую увязать с углеводородным загрязнением. Поэтому для экономического анализа ущерба на практике используется фактическая стоимость затрат на очистку морской среды и береговой линии от нефтяного загрязнения.

В статистике Международной Федерации танкеровладельцев по борьбе с нефтяным загрязнением (International Tanker Owners Pollution Federation - ITOPF) показано, что для 26 нефтяных разливов, произошедших в 80-90 - х годах, удельные затраты на очистные операции изменялись от 71 до 21000 USD/т, средний показатель составил 3830 USD/т. Отмечено, что в странах северной Европы средние издержки составили 4564 USD/т, а в северной Америке - 5073 USD/т.

Поскольку операции ЛРН в замерзающих морях являются более сложными и требуют дополнительного оборудования, в качестве нижнего предела удельного ущерба можно использовать показатель стран северной Европы и Америки: Wmin 5000 USD/т. В качестве верхней оценки удельного ущерба принимаются удельные затраты на ликвидацию нефтяного разлива после аварии танкера “Эксон Валдиз” в 1989 г., которые составили более 30000 USD/т, а с учетом косвенных потерь - около 45000 USD/т, т.е. Wmax 45000 USD/т.

В мировой практике имеются случаи и более высоких удельных затрат на ликвидацию загрязнения. Например, при разливе мазута в Баззардс Бэй в 2003 г. уборка одной тонны обошлась примерно в 175 тысяч долларов, и к этому следует добавить штраф в размере 50 тысяч долларов штрафа за тонну. Столь высокие расходы вызваны двумя факторами: во-первых, разлив вызвал загрязнение густо населенного берега, поэтому потребовалась тщательная уборка крупной территории; во-вторых, разлившийся тяжелый мазут очень медленно разлагается в природной среде.

При ограниченных, как правило, экономических и технических возможностях определение оптимальной стратегии борьбы с нефтяным загрязнением сводится к стандартной задаче линейного программирования. Обозначив через R1, R2, R3 - количества ресурсов, которые предполагается расходовать для воздействия на параметры системы и морской среды, влияющие на вероятности возникновения и мощности утечек, а также функции очищения, соответственно, за период разработки месторождения Т, оптимальное распределение ограниченных ресурсов достигается, когда некоторый функционал от случайного процесса:

(6)

имеет экстремум при условиях:

Решение этой задачи методом геометрической интерпретации и проведенный его анализ показывают, что оптимальная стратегия борьбы с нефтяным загрязнением должна заключаться в разработке и совершенствовании эффективных методов по очищению морской среды от нефтяных углеводородов.

Таким образом, разработанные принципы оценки экологического риска и последствий нефтяного загрязнения морской среды позволяют при обосновании технических решений и расчетах эффективности освоения морских нефтегазовых месторождений количественно учитывать эколого-экономические последствия.

В третьей главе рассмотрены технологии и оборудование, используемые для операций ЛРН, проанализирована их применимость в ледовых морях.

Как видно из таблицы 2, применение многих технологий борьбы с нефтяными разливами в ледовых условиях являются малоэффективным, по сравнению с традиционными методами:

- дистанционного обнаружения и мониторинга разлива в инфракрасном и оптическом диапазоне;

- механического сбора разлитой нефти.

Таблица 2 - Сравнительный анализ эффективности технологий ликвидации разливов нефти

Этапы ликвидации разлива Методы Эффективность в открытой воде Эффективность в ледовых условиях
Обнаружение и мониторинг Оптические Средняя Низкая
Инфракрасная радиометрия Хорошая Хорошая
Обнаружение в УФ диапазоне Средняя Средняя
Обнаружение флуоресценции нефти Очень хорошая Хорошая
Радиометрия на СВ частотах Средняя Низкая
Радиолокация Низкая Низкая
Локализация Подвижные боны Хорошая Средняя
Стальные боны - отделение крупных льдин Хорошая
Подповерхностные барьеры – источник разлива под водой Средняя/низкая Низкая
Защита береговой линии Заградительные боны Средняя Низкая
Отвод пятна Низкая Низкая
Сбор / удаление нефти Механический сбор Хорошая Средняя
Сжигание на месте Хорошая Средняя
Использование диспергентов Средняя Низкая
Использование сорбентов Средняя Средняя
Биобработка Низкая Очень низкая
Рекомендуемые методы Перспективные методы

Анализ показывает, что применение методов флуорометрии эффективно, но оборудование имеет высокую стоимость, а сжигание нефти осложнено экологическими ограничениями, что не позволяет рекомендовать эти методы в качестве основных.

Сделан вывод о том, что хотя успешность операций ЛРН в целом определяется этапами локализации и ликвидации нефтяного пятна, в ледовых условиях весьма важными являются этапы обнаружения и мониторинга движения во льду нефтяного разлива, что обусловливает необходимость разработки методов моделирования распространения нефтяного пятна.

Исходя из характеристик дрейфа льдов в арктических морях в работе разработана теоретическая модель перемещения загрязненного нефтью льда на основе стохастической кинематической модели. Модель основывается на марковском вероятностном процессе, в котором состояние нефти определяется положением дрейфующего льда в данном временном интервале. Статистические параметры долгосрочных траекторий выводятся из элементарных вероятностей перемещения. Формулировка модели включает: место и время разлива; параметры дрейфа льда даются в значениях вероятностей, зависящих от местоположения и времени года; траектория кончается, когда лед либо тает, либо покидает моделируемый район.

Исследуемый район делится на клетки, обозначаемые целыми числами 1, 2, …, N (рис. 2).

 Схема условного разделения исследуемой акватории Эти числа определяют-12

Рисунок 2 - Схема условного разделения исследуемой акватории

Эти числа определяют переходные состояния Т = (1, 2, …, N). Расположение загрязненного льда в отрезок времени t определяется только номером клетки, которую он занимает. Методика вычислений включает выбор размеров клеток и временного интервала. Чтобы гарантировать результативность модели (размер клетки и временной интервал) в пределах выбранных погрешностей необходимо проводить натурные эксперименты по исследованию движения ледовых полей. В США проведен целый ряд исследований с помощью телеметрических буев по программам AIDJEX, OCSEAP, LOREX и др., на основе которых можно получить достаточно точные математические модели.

При выборе технического оборудования и средств ЛРН определяющим фактором является необходимость их размещения на специализированном судне, что на практике означает следующее:

- обеспечение ледостойкости специализированного судна (необходимого ледового класса);

- использование единых методов обнаружения пятна и сбора/удаления нефти, как на открытой воде, так и в ледовых условиях;

- наличие вертолетной площадки;

- предпочтительно использование навесных систем сбора нефти (не требуется постановка бонов);

- обеспечение хорошей маневренности, в т.ч. на малом ходу.

Необходимые технические требования к специализированным судам для проведения операций ЛРН приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Рекомендуемые технические требования для судов ЛРН при операциях в замерзающих морях

Характеристика Параметры
1 Классификация судна Не ниже LU5 по Правилам Российского морского регистра судоходства
2 Палубные площади для размещения и развертывания нефтесборного оборудования Не менее 2-х стандартных 20-футовых контейнеров Не менее 5 м свободной площади перед слипом
3 Слипы для спуска нефтесборного оборудования Ширина не менее 4 м
4 Двигательная установка и подруливающие устройства Обеспечение маневренности на малом ходу
5 Вертолетная площадка Вертолет типа К-226 (длина с вращающимися винтами 13,0 м, высота 4,15 м, ширина 3,25 м, максимальная взлетная масса 3400 кг, вес груза 1400 кг, на внешней подвеске - 1500 кг, практическая дальность 750 км, вместимость 8 чел.)
6 Катер-бонопостановщик Мощность двигателей 350-400 л.с. Линии бонов для защиты береговых линий
7 Буксирные устройства и лебедки
8 Посадочные места для навесного оборудования
9 Специальные посты и помещения Склад хранения инициаторов горения, посты (мостики) управления забортным оборудованием, пост обработки данных и управления операциями, лабораторное помещение

Из опыта разработки планов ЛРН для конкретных проектов была также выявлена потребность в следующем оборудовании специализированных судов для работ в Арктике:

- средства для экстренной перегрузки нефти и нефтепродуктов с аварийных судов;

- средства для обнаружения и оценки параметров нефтяных разливов;

- средства спуска на воду, буксировки, управления и подъема нефтесборного оборудования;

- трубопроводы и насосы для приема и перекачки нефтеводяной смеси от нефтесборных устройств за бортом;

- сепараторы для первичного разделения нефти и воды;

- парогенераторы и паропроводы для обработки и очистки оборудования, загрязненного нефтью;

- емкости и оборудование для размещения, приготовления и распыления диспергентов;

- при принятии решения о возможности использования сжигания нефти - размещение запаса инициаторов горения и устройств для поджигания разлива;

- катера-бонопостановщики с необходимой мощностью двигателя и автономностью плавания для проведения разведки, участия в нефтесборных ордерах и самостоятельных операциях ЛРН;

- размещение и использование оборудования с учетом арктических условий (укрытие, подогрев, защита от обледенения, обслуживание и т.п.);

- контрольно-измерительная аппаратура для обеспечения учета операций с нефтью и др.

Четвертая глава посвящена комплексному исследованию проблем, связанных с ликвидацией разливов нефти, при решении которых должны быть учтены и увязаны многочисленные, часто противоречивые и неопределенные, факторы природного, организационного, технического и экономического характера. Рекомендации по совершенствованию систем ЛРН основываются на разработках Госморспасслужбы России, результатах зарубежных исследований и сведения о планах ЛРН для аналогичных зарубежных объектов, российском опыте разработки планов ЛРН для реальных проектов и объектов.

Показано, что действующее законодательство и нормативная база в области ЛРН обладает значительными недостатками, существенно затрудняющими организацию и финансирование мероприятий ЛРН: а) не предусмотрено каких-либо серьезных санкций за несоблюдение требований в области ЛРН; б) нормативные требования установлены для объектового уровня, на региональном уровне ответственность возложена на государственные органы, но нормативные требования не установлены; в) не установлены требования к операциям в исключительной экономической зоне.

В настоящее время нормативно определены объемы и категории разливов (таблицы 4 и 5), а также установлено, что силы и средства ЛРН должны обеспечить локализацию разлива в море в течение 4х часов.

Таблица 4. Нормативные максимально возможные объемы разлива

Сооружения и суда Объем разлива, т
Нефтеналивные суда (танкеры), например: 2 танка
Дедвейт 20 тыс. т 4000 – 5000
Дедвейт 70 тыс. т 12000 – 14000
Стационарные и плавучие добывающие установки, нефтяные терминалы 1500

Таблица 5. Нормативная категорийность и уровни разливов

Категория чрезвычайной ситуации Объем разлива, т
локального значения До 500
регионального значения 500 – 5000
федерального значения Более 5000

Проведенная оценка количества технических средств, необходимых для практической реализации заданного норматива при различных категориях разливов (объемы, соответственно, 50, 500 и 5000 т.), показывает (таблица 6),

Таблица 6 - Оценка необходимого состава основного оборудования для локализации разливов различных уровней реагирования

Показатели Уровни разливов
1 2 3
1 Объем разлива, т 50 - 500 500 - 5000 более 5000
2 Протяженность боновых заграждений, км 2,9 – 5,8 5,8 – 13,0 более 13,0
3 Специализированные суда 1 - 2 4 - 8 10 – 15
4 Катера 3 - 6 10 - 15 15 – 20
5 Скиммеры и нефтесборные системы
производительность 20 м3/ч 4 – 10 10 – 15 15 – 20
производительность 100 м3/ч 1 – 4 5 – 10 10 – 15
производительность 250 м3/ч - 1 - 2 3 – 4
6 Объем танков для собранной нефти, м3 40 -200 200 - 1500 1500 – 3000
7 Оборудование для сжигания нефти, компл. - 1 - 2 3 – 4


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.