Нефтяная и газовая промышленность развивается исключительно высокими темпами. По мере роста добычи и потребления нефти и газа в народном хозяйстве неуклонно расширяется сеть магистральных газо-, нефте, и нефтепродуктопроводов (табл. 1).
Нефтяная и газовая промышленность развивается исключительно высокими темпами. По мере роста добычи и потребления нефти и газа в народном хозяйстве неуклонно расширяется сеть магистральных газо-, нефте, и нефтепродуктопроводов (табл. 1).
Ширина «коридора», в пределах которого ведутся основные строительные работы, регламентируется нормами отвода земель, например для трубопроводов диаметром 1220—1420 мм она составляет от 30 до 45 м. В некоторых случаях для доставки труб и материалов сооружаются дороги, что вызывает необходимость использования дополнительных земель за пределами полосы строительства.
Одной из первоочередных задач при решении проблемы охраны окружающей среды является классификация ее компонентов и воздействий на них. Выбор наиболее эффективных организационных, технологических и конструктивных решений по охране окружающей среды может быть осуществлен только при условии установления правильной связи между источниками и типами воздействий и их влиянием на отдельные компоненты окружающей среды.
В настоящее время имеются различные классификации компонентов окружающей среды, которые отражают главным образом локальные (специфические) воздействия. Так, в горнодобывающей промышленности — это отчуждение земель, создание на них отвалов отработанных пород и загрязнение воздуха; в нефтеперерабатывающей промышленности — сброс сточных вод и испарение нефти и нефтепродуктов.
Трассы магистральных трубопроводов прокладываются в различных природно-климатических зонах, отличающихся геологией, геокриологией, гидрологией, географическим ландшафтом, освоенностью, чувствительностью биогеоценоза к антропогенным и техногенным воздействиям, характером и размером их последствий и т. п. При изыскании трасс, строительстве и эксплуатации трубопроводов на грунтовую среду, растительный покров, животный мир, подземные и поверхностные воды, приземной слой атмосферы оказывают влияние различные среды.
Из приведенного анализа источников и типов воздействия на окружающую среду и их последствий видно, что из-за органической связи различных компонентов отдельные источники воздействия оказывают влияние практически на все компоненты окружающей среды одновременно. Это обстоятельство существенно затрудняет проведение дифференцированного анализа влияния каждого из источников воздействия на отдельные компоненты окружающей среды.
Специфика влияния трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов на окружающую среду заключается в том, что в случае отказа линейной части трубопровода вредному воздействию в той или иной мере подвергаются практически все компоненты окружающей среды. Так, при растекании нефти по дневной поверхности в результате утечки из нефтепровода загрязняется почвенно-растительный комплекс, при этом растительный покров уничтожается, что может привести к смене пастбищ животными или путей их миграции. Самовозгорание или сжигание разлившейся нефти с целью удаления ее с поверхности земли загрязняет приземный слой атмосферы. Отекание нефти в пониженные участки местности, сопровождающееся инфильтрацией ее в грунтовую среду, способствует загрязнению подземных вод, рек и водоемов. Высокая токсичность и пожароопасность нефти и нефтепродуктов значительно усугубляют последствия нефтяного загрязнения и тем самым предопределяют необходимость детального изучения причин утечек и характера загрязнений.
Значение нижнего яруса растительного покрова как корма диких и домашних животных, тепло- и влагорегулятора почвы, основного средства против образования оврагов, оползней и эрозии трудно переоценить. Между тем основное воздействие нефти и нефтепродуктов на ПРК при отказах трубопроводов сводится именно к снижению биологической продуктивности почвы и фитомассы растительного покрова.
Как уже отмечалось, утечки нефти и нефтепродуктов, возникающие при повреждении магистральных нефте- и нефте-тгродуктопроводов, резервуаров, а также при сливно-наливных операциях, приводят к загрязнению прилегающих грунтовых участков. В процессе поверхностной миграции (например, с дождевыми водами) и инфильтрации нефть и нефтепродукты -загрязняют поверхностные и подземные воды. Самоочищение загрязняемых таким образом сред происходит крайне медленно, что может привести к длительному исключению их из пользования. Как последствия, так и связанные с ними материальные убытки определяются размерами и степенью загрязнения грунтовой среды. Поэтому представляют интерес исследование процесса загрязнения и оценка конечных размеров загрязнения грунтовой среды в зоне повреждения нефте- и нефте-продуктопроводов, резервуаров и др.
Поэтому интегральное выражение (3.5) заменяется соответствующей суммой, а йх — постоянным шагом Ах (горизонтальным расстоянием между смежными точками профиля). Отметим, что постоянство шага по длине профиля затрудняет использование данной методики из-за резкого увеличения объема информации при малых значениях Ах или возрастания погрешности при больших значениях Ах. Кроме того, проектный профиль трубопровода, как известно, представляется высотными отметками точек перегиба рельефа местности и соответствующими им горизонтальными проложениями, в общем случае не корреспондирующими с величиной шага. Следовательно, непосредственное использование такого профиля возможно при; условии его дополнительной обработки и выбора соответствующего шага. Учитывая это, приведем метод определения потенциального стока, отличающийся от рассмотренного исключением необходимости фиксации шага по длине профиля и возможностью использования данных обычных проектных профилей нефтепроводов без их дополнительной обработки [6].
В зависимости от масштаба аварии применяют различные способы ликвидации утечек и ограничения площади разлива нефти.При утечке нефти через небольшие трещины или свищи утечки устраняют без остановки перекачки и опорожнения нефтепровода. В образовавшееся отверстие забивают деревянную или свинцовую пробку, срезают ее заподлицо, накладывают металлическую латку и приваривают по контуру к трубопроводу. Если устранить утечку таким способом трудно, применяют аварийные хомуты.
Рассмотрим вредные воздействия, оказываемые на реки и водоемы в процессе строительства и эксплуатации подводных трубопроводов.При проектировании и строительстве подводных переходов основное внимание уделяется вопросам экономичности принимаемых конструктивных решений и надежности трубопровода как системы, транспортирующей нефть или газ. Поэтому в ряде случаев строители руководствуются лишь требованиями экономии и скорости строительства. Как раз эти два фактора часто и являются причиной совершенно недопустимых приемов и методов строительства подводных трубопроводов с точки зрения охраны окружающей среды.
Следовательно, наибольшую опасность для эксплуатационной надежности подводных трубопроводов представляют оголение труб и последующие механические воздействия. Именно на устранении этих факторов должны быть сосредоточены усилия проектировщиков, строителей и эксплуатационников.
Подводные переходы для повышения их надежности обычно прокладывают в две «нитки», на расстоянии 20—50 м одна от другой.Отметим, что затраты на строительство резервной нитки такие же, как и на строительство основной, а иногда они даже превышают их. Поэтому можно считать, что повышение надежности за счет резервирования требует в среднем двойного увеличения капиталовложений. Если же учесть, что резервный трубопровод во многих случаях не эксплуатируется, то расходы, связанные с поддержанием его в рабочем состоянии, начинают окупаться лишь при возникновении аварийной ситуации.
Однотрубные конструкции даже при существенном увеличении толщины стенки труб не исключают возможности их размыва при эксплуатации.Рассмотрим конструкции, в которых несущая труба не контактирует с окружающей средой — это так называемые двухтрубные конструкции «труба в трубе».
При повреждениях подводных участков магистральных нефте-и нефтепродуктопроводов происходит аварийный выброс значительного количества перекачиваемого продукта в реку или водоем. В результате водным объектам независимо от их назначения наносится значительный ущерб. Для предотвращения возможных последствий или их уменьшения необходимо всестороннее изучение процесса загрязнения воды нефтью и нефтепродуктами, скорости самоочищения, требований, предъявляемых к качеству воды, характера ущерба и методов ликвидации загрязнения.