Промышленная экологическая безопасность

Промышленная и экологическая безопасность | ИПОПБ

Начиная с середины прошлого столетия, во всем мире стал развиваться мощнейший технологический переворот. Из года в год появлялись все новые и новые предприятия, среди которых нефтедобывающие компании, заводы, промышленные объекты и иные предприятия, существование и функционирование которых зачастую негативно сказывается на окружающем мире. И сегодня как никогда актуальными стали вопросы промышленной и экологической безопасности на предприятии.

Промышленная и экологическая безопасность – один из ключевых моментов, позволяющих судить о степени ответственности предприятия как перед своими подчиненными, так и перед всем обществом в целом. В этой связи владельцы многих компаний задумываются над внедрением требований международных стандартов ISO 14001 и OHSAS 18001. Вопрос ответственности общества за состояние окружающей среды возник еще в начале 70-ых годов прошлого века. Ответом на этот вопрос стала разработка экологического стандарта ISO 14001. OHSAS 18001 принадлежит к серии стандартов OHSAS 18000, содержащих руководящие указания по разработке и внедрению систем менеджмента промышленной безопасности и охраны труда.

Таким образом, промышленная и экологическая безопасность – это важный вопрос, для решения которого требуется внедрение требований указанных стандартов. Промышленная и экологическая безопасность является актуальной для всех государств темой, так как промышленность – важная отрасль и рычаг экономического развития любой страны. Бурное распространение производственных объектов представляет собой потенциальный риск возникновения промышленных аварий, что приводит к негативным последствиям как для здоровья и жизни персонала, так и для состояния окружающей среды. В этой связи возникает необходимость экстренного реагирования на техногенные и иные аварии и их предотвращения. Внедрение требований международных стандартов позволит минимизировать риски и свести к нулю возможность возникновения чрезвычайных ситуаций.

Однако, решить проблему лишь посредством внедрения требований стандарта не удастся, необходимо действовать комплексно и системно. Речь идет об обучении персонала по вопросам безопасности. Соответствующие курсы проводятся в нашем институте. Промышленная и экологическая безопасность требует создания комплекса организационно-технических мер, направленных на защиту экологии и здоровья людей от негативного воздействия деятельности тех или иных предприятия. Комплексный подход также подразумевает собой определение производственных факторов, оказывающих вредное влияние на экологию. Для этого важно проводить экологические аудиты, в ходе которых осуществляется проверка деятельности компании и определяется уровень эффективности выполнения всех нормативных требований, направленных на охрану окружающей среды, сохранение здоровья и жизни сотрудников и всего общества. Каждое предприятие должно задуматься над модернизацией защитного комплекса. Именно своевременный экологический контроль способен снизить объемы выброса вредных веществ.

Так, промышленная и экологическая безопасность на предприятии призвана защищать территорию предприятия и прилегающую к нему территорию от негативного воздействия технологических выбросов и обеспечивать безопасные условия труда. Для любого предприятия важным является также сведение к минимуму вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций и негативных факторов. Каждый ответственный руководитель должен своевременно позаботиться об обучении своих сотрудников в специализированных центрах, таких, как наш институт.

Опасность для человека и окружающей среды является сегодня весьма актуальной проблемой, ведь наличие развитой промышленности, сети транспортных коммуникаций, эксплуатация грузоподъемных и буровых установок, деятельность нефтегазовых компаний – все это увеличивает вероятность возникновения техногенных катастроф. Поэтому важно использовать комплексный подход, внедрять требования международных стандартов и проходить качественное и профессиональное обучение у высококвалифицированных специалистов нашего института.

По статистическим данным, успешно интегрированные программы по экологии на предприятии помогают не только минимизировать вредное воздействие на окружающую среду, но и снизить уровень выплат за выброс отходов. В свою очередь, программы по охране труда на предприятии снижают коэффициент травматизма и повышают здоровье всех сотрудников. Любое предприятие, вне зависимости от его формы собственности, размеров и расположенности, обязано следовать основным принципам в области промышленной и экологической безопасности.

Какие преимущества дает успешный комплексный подход в таком важном вопросе, как промышленная и экологическая безопасность? В первую очередь, постоянно улучшается состояние окружающей среды и промбезопасности. Во-вторых, повышается эффективность производственного контроля. Надежность технологического оборудования и внедрение новых прогрессивных технологий в этом случае играют главную роль. Развитие бизнеса предприятия заключается в экономическом успехе компании, так считают владельцы многих предприятий. Однако, экономический успех в сочетании с отлаженной системой промбезопасности и с защитой экологии – это не простое развитие бизнеса, это его устойчивое развитие. Более того, обеспечить промышленную безопасность на должном уровне требует Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Поэтому любые эксплуатируемые объекты обязаны проводить комплекс мероприятий для выполнения закона, принятого на территории Российской Федерации.

Наш институт проводит обучение по промышленной безопасности и профессиональную подготовку кадров по следующим направлениям:

газовая и нефтяная промышленность;
угольная и металлургическая промышленность;
подземные сооружения;
химическая и нефтехимическая промышленность;
гидротехнические сооружения;
тепловые электроустановки, электрические станции и сети и т.д.

Это далеко не полный список направлений, по которым проводится надлежащее обучение в нашем институте. Такой широкий обучающий диапазон возможен благодаря опыту наших преподавателей, накопленному годами. В зависимости от учебной программы определяется время проведения курсов. По окончании курсов выдается соответствующий документ установленного образца.

Мы предлагаем не только прослушать теоретический курс, но и обучиться на практике. Для этого в нашем институте есть все необходимое: аудитории для проведения семинаров, средства видеотрансляции, компьютерные классы, современная мультимедийная техника и методические материалы. Нашим преимущество является комплексный подход к обучению по охране труда, по окончании которого проводится проверка знаний. Также мы проводит переаттестацию кадров в области промбезопасности. Помните, безопасность объекта и экологии в руках каждого из нас. Лишь своевременное обучение станет залогом сохранения собственного здоровья, здоровья коллег и окружающей среды.

Экологическая и производственная безопасность технологических процессов и технических систем

1. Обеспечение экологической безопасности жизнедеятельности человека

Обеспечение экологической безопасности на территории Российской Федерации, формирование и укрепление экологического правопорядка основаны на действии федерального закона «Об охране окружающей природной среды» с марта 1992 года в комплексе с мерами организационного, правового, экономического и воспитательного воздействия на граждан.

Отмеченный закон содержит свод правил охраны окружающей природной среды в новых условиях хозяйственного развития и регулирует природоохранные отношения в сфере всей природной среды, не выделяя ее отдельные объекты, охране которых посвящено специальное законодательство.

Задачами природоохранного законодательства являются:

• охрана окружающей природной среды,

• предупреждение вредного воздействия хозяйственной или иной деятельности,

• оздоровление окружающей природной среды и улучшение ее качества.

Эти задачи реализуются через 3 группы нормативов:

1) нормативы качества окружающей природной среды;

2) экологические требования к хозяйственной и другой деятельности, влияющей на окружающую природную среду;

3) механизм исполнения этих требований.

К нормативам качества окружающей природной среды относятся предельно допустимые нормы воздействия (химического, физического, биологического):

• предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ,

• предельно допустимые выбросы (ПДВ) вредных веществ,

• предельно допустимые сбросы (ПДС) вредных веществ,

• нормы радиационного воздействия,

• нормы остаточных химических веществ в продуктах питания и др.

Нормативы утверждаются специально уполномоченными органами государства, в частности Госсанэпиднадзором Российской Федерации, и обязательны для всех хозяйствующих субъектов.

Экологические требования предъявляются всем хозяйствующим субъектам независимо от форм собственности и подчиненности, а также гражданам Российской Федерации.

Органы охраны окружающей природной среды и санэпиднадзора имеют право экологического контроля и наложения запрета деятельности на всех стадиях проектирования объектов, их размещения, строительства, ввода в эксплуатацию и эксплуатации.

Вместе с тем закон гарантирует право граждан на здоровую и благоприятную природную среду, закрепляет полномочия граждан и общественных экологических объединений в охране окружающей природной среды, позволяет требовать представления экологической информации, проведения экологической экспертизы. Граждане имеют право обращаться в административные и судебные органы с заявлением о приостановлении или прекращении деятельности экологически вредных объектов, а также обращаться с исками о возмещении вреда, причиненного здоровью и имуществу.

В систему экологического контроля входят:

1) государственная служба наблюдения за состоянием окружающей природной среды (мониторинг);

2) государственного контроля;

3) производственного контроля;

4) общественного контроля.

При этом мониторинг организуется с целью наблюдения:

• за происходящими в окружающей природной среде физическими, химическими, биологическими процессами;

• за уровнем загрязнения атмосферы, воздуха, почв, водных объектов, последствиями влияния загрязнения на растительный и животный мир;

• за обеспечением заинтересованных организаций и населения текущей и экстренной

информацией об изменениях в окружающей природной среде;

• за предупреждениями и прогнозами состояния окружающей природной среды.

В проведении государственного экологического мониторинга участвуют:

• Госсанэпиднадзор Российской Федерации (в части мониторинга неблагоприятных воздействий факторов окружающей среды на здоровье человека);

• Минсельхоз Российской Федерации (в части мониторинга загрязнения почв, растительной продукции, вод и снега тяжелыми металлами, пестицидами, нитратами в АПК);

• Комитет Российской Федерации по земельным ресурсам и землеустройству;

• Комитет по геологии;

• Федеральный надзор Российской Федерации по ядерной и радиационной безопасности.

Основная нагрузка ложится на государственную систему мониторинга Роскомгидромета. В ее состав входит сеть пунктов режимных наблюдений:

о за уровнем загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхности вод, морской среды, лесной растительности;

о за химическим составом осадков, снежного покрова, уровнем радиации.

10.01.2002 г. в нашей стране принят Федеральный закон «Об охране окружающей среды», в котором конкретизированы требования, входящие в состав ранее принятого закона «Об охране окружающей природной среды» (1992).

Система стандартов «Охрана природы» ГОСТ 17.0.0.00 устанавливает требования к при-родопользователям элементов биосферы (атмосферы, гидросферы, почвы) в части защиты их от антропогенного воздействия.

ГОСТы являются основными нормативно-техническими документами (НТД), устанавливающими общие требования к конкретным видам природопользования. Они дают признаки и методики определения степени воздействия на окружающую среду различных загрязнителей.

2. Промышленная экология; влияние хозяйственной деятельности человека на атмосферу,

гидросферу и биосферу

Производственная среда - это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.

Травмирующие и вредные факторы подразделяют:

• на физические,

• химические,

• биологические,

• психофизиологические.

Физические вредные факторы - движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещенность, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и др.

Химические - вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека.

Биологические - патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также некоторые животные и растения.

Психофизиологические - физические перегрузки (статические и динамические) и нервнопсихические (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

Конкретные производственные условия характеризуются совокупностью негативных факторов, а также различаются по уровням вредных факторов и риску проявления травмирующих факторов.

Источниками негативных воздействий на производстве являются не только технические условия. Так, на степень травматизма оказывают влияние профессионализм, уровень знаний и трудовых навыков безопасной работы, психофизическое состояние и действия работающих, соблюдение ими трудовой дисциплины и правил техники безопасности.

Воздействие негативных факторов производственной среды приводит к травмированию и профессиональным заболеваниям работающих.

3. Общие требования к экологической и производственной безопасности технических

систем и технологических процессов

При проектировании и изготовлении технологического оборудования, механизмов и машин необходимо учитывать основные требования безопасности для обслуживающего их персонала, а также надежность и безопасность эксплуатации этих устройств.

При проведении технологических процессов может иметь место возникновение опасных зон, в которых на работающих воздействуют опасные или вредные производственные факторы. Примером могут служить опасность механического травмирования, опасность поражения электрическим током, воздействие различных видов излучения, шума, вибрации.

Экспертизу безопасности следует проводить как на этапе проектирования любого вида оборудования, так и при его эксплуатации.

Для защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов используют средства коллективной и индивидуальной защиты.

Средства коллективной защиты (СКЗ) делятся на:

• оградительные,

• предохранительные,

• блокирующие,

• сигнализирующие,

• системы дистанционного управления машинами и оборудованием,

• специальные.

Оградительными средствами защиты (ограждениями) называются устройства, препятствующие появлению человека в опасной зоне.

Предохранительные устройства должны автоматически отключать машины (агрегаты) при выходе какого-либо из их параметров за пределы допустимых значений.

Примерами предохранительных устройств служат:

• предохранительные клапаны;

• разрывные мембраны, устанавливаемые для предотвращения аварий;

• различные тормозные устройства;

• концевые выключатели и ограничители движения или подъема, предохраняющие движущиеся механизмы от выхода за установленные пределы.

Блокировочные устройства исключают возможность проникновения человека в опасную зону или устраняют опасный фактор на время пребывания человека в опасной зоне.

По принципу действия блокировочные устройства делятся на:

• механические,

• электрические,

• фотоэлектрические,

• радиационные,

• гидравлические,

• пневматические,

• комбинированные.

Сигнализирующие устройства предназначены для информации персонала о работе машин и оборудования, для предупреждения об отклонениях технологических параметров от нормы или о непосредственной угрозе.

По способу представления информации различает сигнализацию:

• звуковую,

• визуальную (световую),

• комбинированную (светозвуковую).

Системы дистанционного управления основаны на использовании телевизионных или телеметрических систем, а также визуального наблюдения с удаленных на достаточное расстояние от опасных зон участков.

Если не предусмотрены средства коллективной защиты (СКЗ) работающих или они не дают требуемого эффекта, то используются средства индивидуальной защиты (СИЗ).

Для исключения эксплуатации оборудования, соответствующего требованиям безопасности, производится соответствующая проверка оборудования как перед его первичным использованием, так и в процессе эксплуатации.

Применительно к оборудованию повышенной опасности проводятся специальные освидетельствования и испытания.

Важное место в повышении безопасности и экологичности машин и установок занимает функциональная диагностика. Она основана на текущем контроле функционирования технической системы.

С этой целью фиксируют показания контрольно-измерительных приборов, регистрирующих изменение рабочих параметров. Одним из методов функциональной диагностики является виброакустический метод.

При этом акустическая и вибрационная диагностика производится непосредственно на этапе эксплуатации оборудования. При наличии в спектрах шума и вибраций характерных составляющих определяют дефектные элементы машин, выявляют возникновение аварийных режимов (например, вибрации в насосах, вибрации металлорежущих станков и электродвигателей).

4. Нормативные показатели безопасности

Анализ причин появления опасности для человека при его взаимодействии с техническими системами позволяет выделить ее причины - организационные и технические.

Для устранения организационных причин совершенствуется технологический процесс, уточняются процедуры подготовки и контроля операторов. При этом техническая система рассматривается как замкнутая система, взаимодействующая с окружающей средой.

В этом случае под окружающей средой понимается комплекс условий на каждом этапе жизненного цикла системы. В комплекс условий включаются все возможные факторы, воздействующие на систему, в том числе профессионализм конструкторов, технологические факторы производственного процесса изготовления, режимы эксплуатации (электрические, тепловые и др.).

При этом объективной закономерностью является то, что при переходе от этапа к этапу в жизненном цикле технической системы количество воздействующих на систему факторов возрастает, увеличивая и степень жесткости влияния.

Это ведет к уменьшению надежности и увеличению опасности в цепочке «человек - техническая система - окружающая среда», что делает задачу обеспечения безопасности технических систем чрезвычайно сложной.

На практике необходимый уровень безопасности технических средств и технологических процессов устанавливается системой государственных стандартов безопасности труда (ССБТ) с помощью соответствующих показателей.

Стандарты формируют:

• общие требования безопасности,

• требования безопасности к различным группам оборудования и производственных процессов,

• требования к средствам обеспечения безопасности труда.

Нормативные показатели безопасности во всех сферах труда разрабатываются в соответствии с санитарными нормами и вводятся посредством соответствующих государственных стандартов (ГОСТ).

Соответствующие нормативы, гарантирующие безопасное взаимодействие человека с техническими системами и технологическими процессами, установлены для электромагнитных полей, электрического напряжения и тока, излучений оптического диапазона, ионизирующих излучений, химических, биологических и психофизических опасных и вредных факторов.

При разработке технических средств и технологий применяются все возможные меры для снижения опасных и вредных факторов ниже предельно допустимого уровня. Для каждого технического средства разрабатываются правила эксплуатации, гарантирующие безопасность при их выполнении; для каждой технологической операции также разрабатываются правила техники безопасности.

Техника безопасности - это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов.

Для каждого вида работ существуют определенные правила техники безопасности, человек допускается к работе только после их изучения. В паспорте любого технического устройства изложены правила эксплуатации, выполнение которых делает безопасной работу с этим устройством. Обеспечение безопасных условий на рабочих местах является обязанностью администрации.

На исключение негативного воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов направлены технические принципы обеспечения безопасности, основанные на использовании физических законов.

К ним относятся:

• принцип защиты расстоянием,

• принцип прочности,

• принцип слабого звена,

• принцип экранирования.

Принцип защиты расстоянием заключается в установлении такого расстояния между человеком и источником опасности, при котором обеспечивается заданный уровень безопасности.

Принцип прочности состоит в том, что в целях повышения уровня безопасности усиливают способность материалов, конструкций и их элементов при механических воздействиях сопротивляться разрушениям, а также остаточным деформациям.

Принцип слабого звена состоит в применении в целях безопасности ослабленных элементов конструкции или специальных устройств, которые разрушаются или срабатывают при определенных предварительно рассчитанных значениях факторов, обеспечивая сохранность производственных объектов и безопасность персонала.

Принцип экранирования состоит в том, что между источником опасности и человеком устанавливается преграда, гарантирующая защиту от опасности. Преграда должна препятствовать прохождению опасных свойств в атмосферу.

5. Предельно допустимые уровни энергетических загрязнений

Государственная экологическая экспертиза является обязательной мерой охраны окружающей природной среды, предшествующей принятию хозяйственного решения, осуществление которого может оказать вредное воздействие на окружающую природную среду.

Основными экологическими нормативными показателями предприятий, технических средств, технологий являются предельно допустимые выбросы (ПДВ) и предельно допустимые сбросы (ПДС).

ПДВ в атмосферу устанавливают для каждого источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от данного источника с учетом рассеивания вредных веществ в атмосфере не создадут предельной концентрации, превышающей их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира.

Для атмосферного воздуха населенных мест имеется норма максимальной разовой и среднесуточной ПДК. При отсутствии данных о загрязняющих веществах нормирование производится по ориентировочному безопасному уровню воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

Если в воздухе населенных пунктов концентрации вредных веществ превышают ПДК, а значения ПДВ по причинам объективного характера на сегодняшний день не могут быть достигнуты, вводится поэтапное снижение выбросов от действующих предприятий до значений, обеспечивающих соблюдение ПДК, или до полного предотвращения выбросов.

При этом на каждом этапе до обеспечения величин ПДВ устанавливают временно согласительные выбросы (ВСВ) вредных веществ на уровне выбросов предприятий с наилучшей достигнутой технологией и технологическими процессами.

При установлении ПДВ временно согласованных выбросов (ВСВ) учитываются перспективы развития предприятия, физико-географические и климатические условия местности, взаимное расположение промышленных и жилых зон. ПДВ пересматриваются через 5 лет.

ПДС вещества в водный объект - это масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

ПДК веществ в водных объектах - это такая концентрация веществ в воде, выше которой она становится непригодной для пользования.

Нормативные документы правительства РФ предусматривают образование зон санитарной охраны источников водоснабжения. При этом размер зоны зависит от протяженности русла реки и колеблется от 100 до 500 метров.

В качестве критерия оценки загрязненности почв предусмотрено установление нормативов ПДК вредных химических, бактериальных и радиоактивных веществ в почве.

Когда предприятия производят работы, связанные с нарушением земель, они обязаны обеспечить снятие, использование и сохранение плодородного слоя почвы, а по окончании работ произвести рекультивацию нарушенных земель, восстановление их плодородия и других полезных свойств земли.

Острой экологической проблемой является размещение быстро растущего количества отходов и очистка старых свалок. Решить эту проблему может только снижение количества производимых отходов и внедрение безотходных технологий.

Комплексные экологические требования применительно к каждому отдельному предприятию конкретизируются в его экологическом паспорте. Это нормативно-технический документ, включающий данные по использованию предприятием ресурсов и определению влияния его производства на окружающую среду.

4. Меры по оптимизации хозяйственной деятельности и охране окружающей природной

среды

Общие направления повышения безопасности и экологичности технических систем и технологических процессов установлены санитарными нормами и предусматривают:

• замену вредных веществ безвредными или менее вредными;

• замену сухих способов переработки и транспортировки пылящих материалов мокрыми;

• замену технологических операций, связанных с возникновением шума, вибраций и других вредных факторов, процессами или операциями, при которых обеспечены отсутствие или меньшая интенсивность этих факторов;

• замену пламенного нагрева электричеством, а твердого и жидкого топлива - газообразным;

• герметизацию оборудования и аппаратуры;

• полное улавливание и очистку технологических выбросов, очистку промышленных стоков от загрязнения;

• тепловую изоляцию нагретых поверхностей и применение средств защиты от лучистого тепла.

Важным направлением в защите окружающей среды является разработка малоотходных и безотходных технологий. Переход к малоотходным технологиям позволяет осуществлять проектирование и выпуск технологического оборудования с замкнутыми циклами движения жидких и газообразных веществ, что резко сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу.

Все технические средства при вводе в эксплуатацию и ежегодно в период эксплуатации проверяются на соответствие предъявляемых к ним требований, а контрольно-измерительная аппаратура ежегодно проверяется в специальных лабораториях.

При этом техническое средство, не соответствующее данным технического паспорта и требованиям безопасности, а также не прошедшее своевременную проверку, не допускается к эксплуатации, подлежит ремонту, модернизации или замене и обязательному контролю.

Важнейшим средством повышения надежности и безопасности технических систем в процессе эксплуатации является функциональная диагностика. Системы функционального диагно

стирования дают возможность контролировать объект в процессе выполнения им рабочих функций и реагировать на отказ в момент его возникновения.

Эти системы, как правило, проектируются и изготавливаются вместе с контролируемым объектом и позволяют поддерживать режимы работы технических систем в заданных пределах и предупреждать аварийные ситуации.

К средствам производственной безопасности (СПБ) относятся приборы, аппараты, устройства, которые предназначены для оповещения и защиты человека от воздействия опасных производственных факторов.

СПБ различаются:

• размерами,

• назначением,

• областью применения;

• принципом действия.

Правовая охрана окружающей природной среды (ОПС) заключается в создании, обосновании и применении нормативных актов, которыми определяются как объекты охраны, так и меры по ее обеспечению.

В настоящее время для защиты среды обитания в каждой стране разрабатывается природоохранное законодательство, в котором присутствует раздел международного права и правовой охраны природы внутри государства, содержащий юридические основы сохранения природных ресурсов и среды существования природных ресурсов, а также среды существования жизни.

Переход России на рыночные отношения, ее интеграция в мировое сообщество создали соответствующий социально-экономический и экологический фон, обусловивший необходимость формирования системы законодательства в области охраны природы, промышленной безопасности, предупреждения ЧС, защиты населения, материальных и культурных ценностей от последствий аварий и катастроф.

7. Общие характеристики природоохранной деятельности

Природоохранной деятельностью является любая деятельность, направленная на сохранение качества окружающей среды на уровне, обеспечивающем устойчивость биосферы.

К ней относятся:

о крупномасштабная деятельность, осуществляемая на общегосударственном уровне по сохранению эталонных образцов нетронутой природы и сохранению разнообразия видов на земле, по организации научных исследований, подготовке специалистов-экологов и воспитанию населения; о деятельность отдельных предприятий по очистке от вредных веществ сточных вод и отходящих газов, снижению норм использования природных ресурсов и т.д. Эта деятельность осуществляется в основном инженерными методами.

Существуют два основных направления природоохранной деятельности предприятий:

• очистка вредных выбросов,

• устранение самих причин загрязнения.

Первое направление «в чистом виде» малоэффективно, так как с его помощью далеко не всегда удается полностью прекратить поступление вредных веществ в биосферу. При этом сокращение уровня загрязнения одного компонента окружающей среды ведет к усилению загрязнения другого.

Использование очистных сооружений, даже самых эффективных, резко сокращает уровень загрязнения ОПС, однако не решает этой проблемы полностью, поскольку в процессе функционирования этих установок тоже вырабатываются отходы, хотя и в меньшем объеме, но, как правило, с повышенной концентрацией вредных веществ. При этом работа большей части очистных сооружений требует значительных энергетических затрат, что также небезопасно для окружающей среды.

Более того, загрязнители, на обезвреживание которых идут огромные средства, представляют собой вещества, как правило, непригодные для использования в народном хозяйстве.

Для достижения высоких эколого-экономических результатов необходимо процесс очистки вредных выбросок совместить с процессом утилизации условленных веществ, что сделает возможным объединение первого направления со вторым.

Второе направление (устранение самих причин загрязнения) требует разработки малоотходных, а в перспективе и безотходных технологий производства, которые позволяли бы комплексно использовать исходное сырье и утилизировать максимум вредных для биосферы веществ.

Правда, далеко не для всех видов производств найдены приемлемые техникоэкономические решения по резкому сокращению количества образующихся отходов и их утилизации, поэтому в настоящее время приходится работать по обоим указанным направлениям.

При этом, заботясь о совершенствовании инженерной охраны ОПС, надо помнить, что никакие очистные сооружения и безотходные технологии не могут восстановить устойчивость биосферы, если будут превышены допустимые (пороговые) значения сокращения естественных, не преобразованных человеком природных систем, в чем проявляется действие закона незаменимости биосферы.

Таким порогом может оказаться использование более 1% энергетики биосферы и глубокое преобразование более 10% природных территорий. В связи с этим технические достижения не снимают необходимости решения проблем изменения приоритетов общественного развития, стабилизации роста народонаселения, создания достаточного количества заповедных и охраняемых территорий.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Пароль на архив: privetstudent.com

6. Экологическая безопасность производства

Раздел включает три подразделов:

организация охраны труда;
безопасное ведение технологических процессов, безопасное устройство и эксплуатация технологического оборудования, электробезопасность;
экологическая экспертиза и мероприятия по защите окружающей среды.

6.1. Организация охраны труда

Согласно Конституции РФ и КЗоТ РФ управление охраной труда, контроль за безопасным ведением технологических процессов, поддержание санитарно-гигиенических условий возложены на руководителя, главного инженера и всех главных специалистов предприятия, в том числе и главного технолога. Кратко излагаются их основные (приоритетные) обязанности в обеспечении безопасности на предприятии (в цехе). Качественное обучение и инструктаж по безопасным приемам труда позволяют предотвратить производственный травматизм или снизить его.

Студенты описывают формы обучения (с отрывом от производства, ФПК и пр.), периодичность аттестации по охране труда; виды инструктажей, их периодичность и документальное оформление, а также указывают лиц, осуществляющих проведение инструктажей.

В обеспечении безопасности важное место занимает надзор, осуществляемый органами, ведомственными организациями, профессиональными союзами. Необходимо называть эти органы (СЭС, ВГСЧ, Гостехнадзор, Энергонадзор и пр.) и формы надзора.

В процессе работы на обслуживающий персонал воздействуют различные опасные и вредные производственные факторы (ОВПФ), поэтому необходимо предусмотреть средства индивидуальной защиты (СИЗ): виды, область их использования, специальную одежду и специальную обувь. Если работа связана с возможным воздействие вредных газов, пыли, жидкостей, надо предусмотреть выдачу работающим спецпитания (молоко, пектин), определить продолжительность рабочего дня, доплаты за вредность.

6.2. Безопасное ведение технологических процессов, безопасное устройство и эксплуатация технологического оборудования, электробезопасность

Безопасное ведение технологических процессов включает в себя:

комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов и операций;
применение автоматической сигнализации при возникновении различных нарушений в ходе работы механизмов, появления повышенных концентраций вредных веществ в воздушной среде;
автоматические блокировки технологического оборудования и санитарно-технических устройств, срабатывающих при неисправностях или при повышении концентраций вредностей выше норм;
замену процессов и технологических операций, связанных с возникновением шума, вибрации, с выбросом опасных и вредных компонентов, на процессы и операции, при которых достигается либо полное отсутствие этих факторов, либо значительное снижение интенсивности их образования;
герметизацию оборудования, встроенные местные отсосы вредных паров и газов;
полное улавливание и очистку вентиляционных выбросов, технологических жидкостей, стоков.

Предусматриваются соответствующие инженерные решения с целью исключения негативного влияния технологических процессов на работающих и предотвращения загрязнения воздуха и водоемов.

Безопасное ведение технологических процессов невозможно без соответствующего устройства и оснащения технологического оборудования и организации рабочих мест. Поэтому в этом подразделе необходимо подробно описать, какие виды опасностей возможны при эксплуатации, обслуживании, монтаже (демонтаже) и ремонте установленного технологического оборудования, подъемных механизмов, средств безрельсовой механизации.

Все движущиеся части технологического оборудования, являющиеся источниками опасности, должны быть ограждены, причем если выступающая часть оборудования направлена в сторону прохода, то размер его (ширина) измеряется от крайней точки выступающей конструкции, а не от фундамента. Ширина всех проходов на береговых предприятиях для обслуживания оборудования должна быть не менее 1 м, на судах – не менее 0,8 м. Элементы конструкций технологического оборудования не должны иметь острых углов, кромок и зеркальных поверхностей, отражающих свет.

Все виды теплоиспользующих и теплообразующих машин и механизмов должны иметь теплоизоляционное покрытие. Температура наружной поверхности не должна превышать 45 °С) (автоклавы, бланширователи, котлы, обжарочные печи).

При работе машин и механизмов для перемещения сырья, полуфабрикатов, готовой продукции (элеваторы, транспортеры, рольганги) не должно быть падения перемещаемого продукта на пол, попадания брызг в рабочую зону.

Оборудование, использующее в качестве греющей среды пар или горячую воду (паромасляная печь, варочные котлы, автоклавы), должно быть оснащено предохранительными клапанами, а система трубопроводов пара и горячей воды оснащается редуцирующими устройствами.

Разделочное оборудование должно быть устроено так, чтобы было исключено травмирование рук при эксплуатации, осмотрах и ремонте (например, порционирующие машины (слайсеры) должны иметь ограждение колодочного транспортера, исключающее попадание рук в опасную зону резания сырья – при снятом ограждении пуск машины невозможен). Необходимо описать, каким образом выполнена защита персонала от попадания в опасные зоны.

Съемные или шарнирно-установленные ограждения на машинах и механизмах должны иметь блокировки, исключающие пуск оборудования со снятыми или приподнятыми ограждающими конструкциями. Непрерывно-транспортирующие механизмы протяженностью более 5 м должны быть оборудованы переходными мостиками, исключающими загрязнение сырья, полуфабрикатов, готовой продукции. Для этой цели по всей длине мостика предусматривается сплошная (без отверстий) площадка с обшивкой по высоте не менее 200 мм. Высота леерного ограждения – 1200 мм.

Если предусматривается размещение оборудования на площадках, то по их периметру должно быть ограждение высотой 1200 мм, угол наклона трапов (лестниц) не должен превышать 45-55°. При длине площадки 12 м и более предусматривается не менее двух трапов.

Ограждения, устанавливаемые на машинах и механизмах, должны полностью исключать, попадание человека в опасные зоны. Все приводные и передаточные механизмы, как правило, следует закрывать неподвижными ограждениями или размещать в изолированных корпусах или внутри станины технологического оборудования.

Маховики или ручки для ручного проворачивания механизмов не должны вращаться при работе или должны быть закрыты специальными кожухами. Оборудование, имеющее два и более рабочих места (например, участок закаточных машин), должно быть оснащено световой или звуковой сигнализацией (отличной от других сигналов).

По каждому из видов оборудования описываются все устройства безопасности, устанавливаемые на них, и перечисляются контрольно-измерительные приборы.

Для производства монтажно-демонтажных работ предусматривают либо ручные тали, либо тельфер.

В зависимости от характера работ выбирается соответствующее исполнение оборудования (искрозащитное, влагозащитное, взрывозащитное). Конструкция некоторых видов оборудования должна включать в себя сигнализацию при нарушении нормального режима работы оборудования и его остановку, например, изменение натяжения рабочего полотна транспортера, повышение давления в сосуде, работающем под давлением (пара, воды). Органы управления технологическим оборудованием должны иметь удобные и безопасные форму, размеры и поверхность. При пользовании органами управления должны быть исключены наклоны тела человека и перемещения по рабочему месту.

Правильная организация рабочего места позволяет длительное время сохранять работоспособность персонала и предотвращать возникновение производственных травм.

В понятие «организация рабочего места» входят:

удобное и безопасное расположение технологического, нестандартного (рабочие столы) и прочего оборудования и коммуникаций (трубопроводы пара, холодной и горячей воды);
отсутствие загроможденности и захламленности, свободный и безопасный доступ для санитарной уборки;
необходимые защитные устройства и приспособления (подставки, ограждения);
механизированные процессы удаления отходов, а также передачи полуфабрикатов и готовой продукции на дальнейшую переработку и хранение;
на каждом рабочем месте площадь свободного пространства должна быть не менее 1 м2, а высота – не менее 2,1 м.

Для человека опасность представляет не только касание открытых токопроводящих частей электрооборудования, но и соприкосновение с металлоконструкциями, нормально не находящимися под напряжением, но оказавшимися под током в силу неисправности электрооборудования или электрических коммуникаций. Человек, оказавшийся звеном электрической цепи, будет поражен током.

Наиболее часто встречаются два вида замкнутых электрических цепей:

касание человеком одновременно открытой токоведущей части (оголенный провод) и любой металлоконструкции, выполняющей роль «земли» (батарея отопления, водопроводная труба);
касание человеком нетоковедущей металлоконструкции, которая оказалась под напряжением (короткое замыкание, переход напряжения) и любой другой металлоконструкции, выполняющей роль «земли».

Главными условиями электробезопасности являются качественная изоляция токоведущих проводов и кабелей, выполнение любых осмотров, ремонтов, наладок только на отключенных сетях и токоприемниках, выбор типов электрооборудования в соответствии с условиями их эксплуатации.

Наука и технологии // Экология

В последние годы заметно возрос интерес к нефтепоисковым работам на арктическом шельфе, а также в других слабоизученных регионах. И хотя эта деятельность выглядит как нечто новое, нефтепоисковые работы, а в некоторых случаях и добыча нефти в Арктике, уже ведутся долгое время.

В 1970 и 1980 г почти 100 скважин было пробурено в канадских территориальных водах моря Бофорта и в Канадском Заполярье. В тот же период в территориальных водах США, в Чукотском море, было пробурено пять скважин. В заливе Кука, у южных берегов Аляски, нефтедобыча ведется уже 50 лет, а нефтедобыча на северном берегу Аляски началась более 30 лет назад, в основном на базе континентальных скважин, но также и с прибрежных искусственных островов, расположенных на мелководье.

В последнее время началась добыча нефти и газа на шельфах России. Продолжаются или планируются дальнейшие шельфовые нефтепоисковые работы в других регионах Арктики, например, в море Бофорта и у побережья Аляски, в Чукотском море, в Западной Гренландии, в Карском и в Баренцевом морях. Нефтяные разливы в море могут произойти на любом из этапов добычи, хранения или транспортировки нефти. Какие технологии для их ликвидации существуют сегодня?

Широко известно, что по совокупности показателей токсичности и масштабов вовлечения в хозяйственную деятельность нефть является одним из наиболее существенных факторов экологического риска для биоты вообще, а арктической, в силу особой уязвимости природной среды к техногенному и антропогенному загрязнению, особенно. В составе нефти содержатся мутагены, канцерогены, ингибиторы биосинтеза и другие токсиканты.

Нефтяные разливы в море могут произойти на любом из этапов добычи, хранения или транспортировки нефти. Среди потенциальных источников разливов нефти можно назвать фонтанирование скважины во время подводной разведки или добычи, выбросы или утечки из подводных трубопроводов, утечки из резервуаров для хранения нефтепродуктов, располагающихся на суше, или утечки из трубопроводов в береговой зоне, а также в результате аварий с участием судов, транспортирующих нефть, или разлива топлива с судов. По сравнению с водами Мирового океана, арктические морские воды имеют более низкие значения температуры и солености.

Типичные зимние условия в Арктике - низкие температуры, образование и движение морских льдов, экстремальные и непредсказуемые погодные условия и продолжительные периоды темноты (полярная ночь). Любое из перечисленных условий является фактором повышения рисков значительных аварийных разливов нефти и способно привести к снижению эффективности мероприятий по ликвидации таких разливов. Но одновременно наличие льда может помочь локализовать разлив нефти, за счет этого можно выиграть время на подготовку мероприятий по ликвидации разлива и, соответственно, снизить ущерб окружающей среде. А низкие температуры и малые амплитуды волн в ледяном поле замедляют выветривание разлитой нефти, что и увеличивает окно реализации некоторых способов уборки нефти.

Стоит отметить что, условия аналогичные арктическим (морской лед, низкие температуры), круглый год или какую-то его часть могут наблюдаться в таких регионах, как Сахалин, Балтийское море, Каспийское море и Лабрадор.

Ликвидация разливов нефти требует больших затрат и усилий в любых обстоятельствах, а арктические условия создают дополнительные сложности, связанные с защитой окружающей среды и логистикой. В то же время уникальные особенности арктической окружающей среды в некоторых случаях способствуют ликвидации разлива.

В этой статье рассмотрены некоторые из этих особенностей и их влияние на технологии и оборудование, используемые при ликвидации аварийных разливов нефти в условиях Арктического континентального шельфа. В некоторых случаях эти технологии являются стандартными приемами ликвидации разливов нефти, доработанными с учетом климатических температур региона, но во многих случаях способы уборки были специально разработаны для применения именно в Арктике. Некоторые из этих технологий разработаны недавно, тогда как другие являлись предметом исследовательской деятельности более 30 лет. Во всех случаях технологии продолжают совершенствоваться и дорабатываться в лабораторных и полевых условиях; в последующие годы планируется проведение дополнительных научно-исследовательских работ.

Технологии ликвидации разливов нефти на континентальном шельфе Арктики

Ликвидация нефтяного разлива на море ставит перед собой цель уменьшить ущерб для экологических и социально-экономических ресурсов, сокращая при этом время, необходимое для восстановления этих ресурсов и обеспечивая приемлемые стандарты очистки [4].

Технологии ликвидации разливов нефти - это, по существу, способы сбора и извлечения нефепродуктов.

Основными способами ликвидации аварийных разливов являются [2]:

- механический способ (основан на применении механических нефтесборных устройств различной конструкции: крупногабаритных нефтесборных систем и скиммеров);

- сжигание на месте (нефть является воспламеняемым веществом при нормальных условиях и может быть свободно сожжена на поверхности воды или льда);

- применение химреагентов (многократное ускорение природного эмульгирования нефти в море под воздействием волнения и течений, поглощение сорбентами).

Также для локализации разлива нефти в определенной зоне и препятствования его распространения по поверхности воды применяются боновые заграждения. Боны могут иметь как обычную конструкцию, так и быть огнестойкими

Выбор технологий локализации и ликвидации разлива производится, исходя из условий разлива и реальных возможностей, определяющихся имеющимися силами и средствами, а также местными условиями, связанными с разрешением использования сжигания, диспергентов для защиты районов высокой экологической ценности [3].

Механическое ограждение и сбор нефти

Нефть, разлитая на открытой водной поверхности, быстро растекается, формируя тонкую пленку. В таких условиях в первую очередь необходимо осуществить локализацию нефтяного пятна, чтобы предотвратить дальнейшее растекание нефти и обеспечить максимальную толщину нефтяной пленки для ее эффективного сбора [1].

Для локализации разливов нефти на открытой воде при малой сплоченности льда (до 30%) зачастую используют следующие традиционные технологии [5, 6]:

- боновые ограждения «нулевого» рубежа - заранее или оперативно устанавливаемые ограждения судов, платформ и причалов, являющихся источниками разливов нефти (рисунок 1);

- сбор спускаемыми на воду плавающими скиммерами в местах с наибольшими концентрациями нефтепродуктов, создаваемыми в U- или J-образных нефтесборных ловушках с использованием буксируемых линий бонов (рисунок 2);

- сбор нефти и нефтепродуктов скиммерами, установленными (закрепленными) на судах в нефтесборных ловушках, образующихся при тралении разлива (рисунок 3);

- отклонение/остановка дрейфа - линии направляющих боновых ограждений с закреплением концов бонов на берегу или на морских сооружениях;

- использование комбинированных схем для получения преимуществ каждой из технологий (рисунок 4).

РИС. 1. Схема организации нулевого рубежа локализации и нефтесборных заграждений на акватории

РИС. 2. Традиционные схемы организации сбора нефти и нефтепродуктов с буксируемыми линиями бонов

РИС. 3. Схема сбора нефти тралением

РИС. 4. Комбинированные схемы сбора нефти

Как говорилось выше, для локализации и концентрации разлитой нефти и для дальнейшего сбора на открытой водной поверхности обычно применяются боновые системы. Традиционный сбор нефти с использованием боновых заграждений наиболее эффективен на открытой водной поверхности и при сплоченности льда до 10%, но может быть использован с относительной эффективностью и при сплоченности ледяного покрова до 20-30% и в сопровождении ледокола, если концентрация льда превышает 70%. Нефтесборные системы с одним судном, оборудованным выносными бортовыми стрелами, на которых закреплены боны, могут маневрировать между крупными льдинами и работать при большей концентрации льда, чем это возможно для традиционных боновых систем. По мере увеличения сплоченности льда использование бонов ограничивается и на приток нефти можно рассчитывать только при наличии течения, приносящего нефть к нефтесборным устройствам или прижимающего разлив к кромке сплоченного льда, у которой могут формироваться участки с толщиной, достаточной для эффективного сбора. При концентрации льда более 70% лед выполняет функцию барьера, препятствующего растеканию нефти, и при достаточной сплоченности полностью предотвращает растекание и утончение нефтяного пятна. Такая естественная локализация может быть преимуществом при мероприятиях ЛАРН, так как в таких условиях нефтяное пятно занимает меньшую площадь и собирается в более толстую пленку между льдинами, откуда ее легче собрать, чем при разливе среди множественных фрагментов разреженного льда или в открытой воде. Кроме того, присутствие льда изменяет характер ветрового волнения в море, так как льдины гасят короткие волны. В отсутствие разбивающихся волн нефть, скопившаяся между льдинами, выветривается не так быстро, как в условиях открытой воды, когда под действием атмосферных условий она эмульгируется и выветривается, становясь вязкой [1].

Уплотнение разливов у участков высокой сплоченности или у кромки сплошного льда создает опасность захвата нефти льдами и сбор нефти на таких участках должен производиться максимально оперативно.

Сбор крупного разлива нефти в битом льду не будет непрерывным и потребует многократных перестановок нефтесборных устройств в покрытых нефтью разводьях между льдами. При этом производительность нефтесборного оборудования может быть далека от его паспортных характеристик в силу перерывов в его работе, по свойствам собираемой нефти, имеющей повышенную вязкость при низких температурах, и характеристик разливов. Сбор значительных количеств разлитой нефти требует много времени, многочисленных нефтесборных устройств и их носителей с вытекающими отсюда задачами ресурсного и организационного характера.

Скиммеры могут использоваться при скоплениях нефти практически в любых ледовых условиях, если специализированные суда могут подойти к месту разлива без нарушения естественной локализации нефти льдинами.

В настоящее время существует 4 основных типа скиммеров, используемых для сбора нефти в море: олеофильные, пороговые, вакуумные и механические. Несмотря на то, что принципы работы нефтесборных систем не претерпели существенных изменений за последние тридцать или даже больше лет, сейчас, благодаря усовершенствованному дизайну и новым разработкам, эффективность их работы существенно увеличилась. Каждый из типов нефтесборных систем имеет свои преимущества и недостатки, но любые системы механического сбора нефти, разлитой в присутствии льда, должны быть оборудованы системой удаления льда для получения доступа к нефти и эффективного ее сбора. Такие системы должны быть рассчитаны на работу при низких температурах, поэтому скиммеры оборудуют системами защиты и/или подогрева, защищающими их от замерзания.

Выбор типов скиммеров определяется следующим образом:

- при незначительной сплоченности льда и сплоченности до 30% - все типы скиммеров, размещаемые на участках чистой воды в сочетании с искусственной локализацией боновыми заграждениями;

- в условиях крупнобитого льда повышенной сплоченности льда могут использоваться спускаемые на воду в разводьях специализированные скиммеры, позволяющие отделять нефтеводяную смесь ото льда (типа Lamor Arctic Skimmer);

- в условиях мелкобитого льда предпочтительно использование небольших спускаемых с судна скиммеров (например, съемных устройств типа Rope Mop или Fox Tail, а также щеточных скиммеров, которые крепятся к стреле-манипулятору).

Стоит отметить, что разлив нефти не останавливает процесс ледообразования, который будет продолжаться после выравнивания температуры разлитой нефти с температурой морской воды под слоем разлитой нефти. Этот процесс является одним из факторов, ограничивающих подвижность разлива нефти в зимнее время.

В случаях, когда отделение нефти ото льда оказывается невозможным (ледовая каша, вмерзшая в лед нефть и т.п.) может потребоваться подъем загрязненного льда на палубу судна, хотя возможности обработки загрязненного льда на судах без специально оборудованных палубных площадок обычно ограничены.

Не исключена и такая ситуация, когда разлив нефти происходит под сплошным или сильно сплоченным льдом (например, при авариях на морских трубопроводах). В таком случаи в предполагаемых местах скопления нефти производится вскрытие ледового покрова ледоколами и разрушение крупных льдин, способных удерживать нефть, для обеспечения сбора нефти. Если использование ледоколов невозможно (например, при разливе на мелководье) и имеется возможность высадки людей на лед, то производится поиск локальных скоплений нефти точечным вскрытием ледового покрова и, при обнаружении нефти, устройство ледовых каналов для сбора всплывающей в них нефти. Если вскрытие льда ледоколами и вручную оказывается невозможным, то место предполагаемого скопления нефти отмечается выставлением индикаторных буев для отслеживания положения до появления технической возможности вскрытия льда или его сезонного разрушения [5].

Сжигание нефти на месте

Технология сжигания на открытой воде позволяет очень быстро и эффективно удалить нефть с водной поверхности. Применение буксируемого огнеупорного бонового заграждения, с помощью которого улавливается разлитая нефть, увеличивает ее толщину, а также изолирует некоторую часть разлива на открытой воде или в разреженных льдах, с последующим воспламенением нефти гораздо проще проводить операции по ЛАРН, предусматривающие использование механических средств сбора, транспортировки, хранения, обработки и утилизации. Воспламенение нефти осуществляется путем выброса на нефть запального устройства (желатинообразного топлива), как правило, с вертолета или с судна. В случае успешного воспламенения некоторая часть или вся нефть выгорает с поверхности воды или льда. Но некоторое количество нефтепродуктов после горения остается в любом случае. Эти остаточные продукты могут оставаться на плаву, оседать на дно или обладать нейтральной плавучестью (в зависимости от типа разлитой нефти и условий горения).

Нефть может попасть на поверхность льда в результате непосредственного разлива либо вследствие ее миграции сквозь лед в весеннее время (из слоев нефти, заключенных под ледовым покрытием или внутри него, после подводного выброса в зимнее время). В таких ситуациях сжигание на месте может рассматриваться как одна из контрмер для удаления нефтяных пятен. В случае с большим количеством проталин, разбросанных на большой территории, для воспламенения отдельных нефтяных пятен можно применять вертолеты с воспламенителями. На небольших территориях могут применяться способы ручного воспламенения. Под действием ветра нефть в проталинах может сгоняться к подветренной кромке льда, где ее толщина достигает нескольких миллиметров. Эффективность сжигания нефти в отдельных проталинах может превышать 90-95%. Общая эффективность сжигания на месте при удалении нефти с поверхности льда, установленная при проведении полевых испытаний, лежит в пределах от 30 до 90% и в среднем составляет 60-70%. Эффективность зависит от обстоятельств разлива, например, от распределения размеров проталин относительно точности внесения воспламенителя, толщины пленки, степени эмульгирования и т.д. Для областей неподвижного льда, где нефть может появиться на поверхности ранней весной, возможно вручную смыть и/или собрать остатки горения до момента окончательного разрушения ледового покрова [1].

Нефть, разлитая на поверхности льда и смешавшаяся со снегом, может успешно сжигаться в сугробах даже в условиях арктической зимы. Загрязненная нефтью снежная масса, доля снега в которой достигает 70%, может сжигаться на месте. Для смесей с более низким содержанием нефти для инициации горения могут использоваться катализаторы, такие как дизельное топливо или свежая сырая нефть. Для еще более разжиженных смесей нефти в снегу целесообразно сгребать загрязненный нефтью снег в сугробы, пока нефть не сконцентрируется до уровня, допускающего успешное воспламенение и сжигание. При этом сугробы загрязненного нефтью снега должны быть конусообразными с углублением посередине, куда помещается воспламенитель. Под действием тепла от пламени тают окружающие внутренние стенки конического сугроба, при этом из снега высвобождается нефть, которая стекает в центр сугроба и служит топливом для огня. При таком способе образуются значительные количества талой воды у основания сугроба, которую следует отводить.

Ключ к эффективному применению технологии сжигания - это достаточная толщина нефтяного пятна. С помощью огнеупорного бонового заграждения можно собирать пятна и поддерживать их достаточную толщину на относительно открытой воде. Однако при повышении сплоченности льда применение бонового заграждения становится затруднительным. В таком случае для увеличения толщины нефтяного пятна применяют собирающие поверхностно-активные веществ (ПАВ), которые во множестве экспериментов доказали свою эффективность за счет значительного уплотнения нефтяных пятен в холодной воде, а также в битом и снеговом льду при сплоченности ледового покрова до 70% [1].

Несмотря на множество факторов, побуждающих к рассмотрению технологии сжигания на месте как основного способа борьбы с разливами нефти, применение данного метода может вызывать некоторые возражения. Отмечается три главных проблемы:

Эффективность технологии в значительной мере зависит от первоначальных условий разлива, а особенно - от толщины пятна. В случае если разлив нефти произошел на неподвижном поле относительно сплоченного льда, нефть в основном не растекается, при этом образуя пятно с толщиной, достаточной для эффективного сжигания. С другой стороны, при разливе нефти на менее сплоченный лед, отмечается ее тенденция к распространению и истончению слоя с течением времени, что делает сжигание неэффективным, если не применять какие либо средства локализации пятна.
Опасения по поводу вторичных возгораний, представляющих угрозу для человеческой жизни, имущества и природных ресурсов.
Потенциально вредные воздействия на окружающую среду и здоровье человека со стороны побочных продуктов сжигания, в первую очередь - дыма.

Ввиду выше изложенного, технология сжигания нефти на месте разлива является дополнительной и применяется в тех случаях, когда ее механический сбор, транспортировка или ликвидация оказываются невозможными.

Сжигание нефти на месте выполняется в соответствии c [7] и только по согласованию с Департаментом Росприроднадзора по соответствующему федеральному округу [5].

Применение химреагентов (диспергентов)

Химические диспергенты - это смесь поверхностно-активных веществ (ПАВ), аналогичных по свойствам и воздействию многим видам обычного мыла; они были специально разработаны для применения в морской среде. При распылении на пленку нефти диспергенты рассеиваются на ней и снижают ее поверхностное натяжение. При наличии волновой энергии пониженное поверхностное натяжение помогает разбить нефтяное пятно на капли намного меньшего размера, чем образующиеся из необработанной нефти. Волны и течения распространяют мелкие капли нефти в дисперсном состоянии (диаметром менее 100 мкм) в водной толще, где нефть претерпевает естественное биоразложение. Польза от уменьшения размера капель двойная: во-первых, капли не всплывут на поверхность и будут оставаться взвешенными в водной толще, во-вторых, они имеют форму, которая более доступна для микроорганизмов, живущих в морской воде. Такие капли обладают площадью поверхности, доступной для колонизации бактериями в несколько сот раз больше, по сравнению с поверхностной пленкой. То есть диспергенты превращают нефтяное пятно в субстанцию, которая способна намного более эффективно разрушаться в воде природными микроорганизмами.

Диспергенты были специально разработаны для данной задачи и наиболее эффективны на свежей нефти, которая еще не стала слишком вязкой под влиянием выветривания. Так как нефть на поверхности воды со временем меняет свои свойства вследствие атмосферного воздействия, использование диспергентов имеет определенное «окно возможностей» - время, в течение которого их использование наиболее эффективно. Если нефть становится слишком вязкой или слишком эмульгированной, эффективность диспергентов снижается. «Окно возможностей» может значительно изменяться (от 24 часов до нескольких суток) в зависимости от свойств нефти и условий разлива. На рисунке 5 показан процесс применение диспергентов и рассеивания нефти [1].

РИС. 5. Диспергенты улучшают естественное рассеивание и биоразложение нефти

Но следует помнить, что диспергенты - это химические реагенты, которые нельзя вносить в море бесконтрольно, без соблюдения определенных норм и правил. Бездумное применение диспергентов может привести к образованию очень высоких концентраций диспергированной нефти на мелководье, в результате чего морской флоре и фауне будет нанесен серьезный ущерб.

Риск, связанный с использованием диспергентов, заключается в том, что некоторые морские организмы попадут под воздействие повышенных концентраций диспергированной нефти (и растворимых в воде нефтяных компонентов). При этом птицы страдают больше от нефтяной пленки на поверхности моря, чем от диспергированной нефти, а рыба (и другие представители морской флоры и фауны) страдает больше от диспергированной нефти, чем от нефтяной пленки на поверхности моря.

Поэтому решение о применение диспергентов возможно только после анализа суммарной экологической выгоды (АСЭВ), процедуры рассмотрения возможных последствий для окружающей среды, которая осуществляется согласно [8] и только по согласованию с Департаментом Росприроднадзора по соответствующему федеральному округу [5].

Преимущества и недостатки применения диспергентов приведены в таблице 1 [5].

ТАБЛИЦА 1. Преимущества и недостатки применения диспергентов

Преимущества	Недостатки
Химически диспергированная нефть в меньшей степени поддается перемещению под воздействием ветра. Если применение диспергента эффективно, траектория движения нефтяного пятна может быть изменена.	Нефть, диспергированная при помощи химических веществ, глубже проникает в толщу воды, чем нефть, которая не была обработана. Поэтому подводные организмы могут подвергнуться воздействию химически диспергированной нефти в большей степени, чем обычной.
Существует меньшая вероятность того, что разлитая нефть, диспергированная при помощи химических веществ, достигнет побережья, чем нефть, которая не была обработана хим. веществами. Это ведет к уменьшению периода удерживания нефти.	На закрытых участках мелководья с малым перемещением или притоком воды химически диспергированная нефть может находиться более продолжительный период времени, что приведет к более длительному воздействию на придонные биологические сообщества.
Нефть, диспергированная в море, растворится перед тем, как достигнет побережья. Это может снизить риск воздействия нефти на биологические сообщества литоральной зоны.	Химическое диспергирование снижает потерю летучих углеводородов в процессе испарения. Как правило, не рекомендуется диспергировать легкие фракции нефти до испарения летучих углеводородов.
Диспергированная нефть проходит процесс естественного биоразложения быстрее, чем нефть, не обработанная диспергентами, так как капли диспергированной нефти занимают больший по площади участок на поверхности воды для деятельности бактерий, чем нефтяные пятна.	Диспергенты являются токсичными для морских и прибрежных живых организмов. Диспергенты не должны применяться на участках с малой площадью нефтяного пятна.
Может быть предотвращено образование высоковязких водонефтяных эмульсий.	Диспергенты неэффективны для применения на высоковязких сортах нефти (с высоким содержанием парафина или асфальтена).
Диспергенты могут применяться при погодных условиях и состоянии моря, когда прочие методы ликвидации разливов нефти неэффективны.	Распространение химически диспергированной нефти менее предсказуемо и в меньшей степени поддается мониторингу, чем нефтяные пятна на поверхности воды.
С помощью диспергентов можно обрабатывать за единицу времени больший объем нефти, чем с помощью эквивалентных средств при использовании других методов.	Диспергированная нефть не может быть локализована или собрана.

С учетом перечисленных преимуществ и недостатков применение диспергентов целесообразно в тех случаях, когда не могут быть использованы механические средства сбора, при малой толщине нефтяной пленки (около 0,1 мм), при опасности воспламенения и взрыва разлитой нефти или при необходимости быстрой защиты экологически чувствительных и экономически важных участков побережья. Наиболее эффективным считается применение диспергаторов при толщине пленки нефти в пределах от 0,1 до 1 мм [3].

Что касается применения диспергентов в Арктике, нефть становится более вязкой при низких температурах и поэтому эффективное рассеивание нефти возможно в ограниченном диапазоне вязкости. Его пределы были предметом интенсивных лабораторных исследований, начиная с 1980-х гг и позже в крупномасштабных экспериментах 2003-2008 гг в Национальном испытательном бассейне США по реагированию на разливы нефти. В результате этих экспериментов был сделан вывод, что диспергенты остаются эффективными для большинства неэмульгированных нефтей даже при температуре воды, близкой к температуре замерзания, при условии, что вязкость нефти не превышает 20 000 сП, а температура застывания нефти ниже температуры воды. Дальнейшие исследования показали, что даже нефть, температура застывания которой на 10°C выше окружающей, может быть диспергирована. Когда температура окружающей среды на 10°C ниже температуры застывания, нефть теряет свою текучесть, проникновение диспергентов в нее снижается, и формирования маленьких капель, необходимых для эффективной дисперсии, не происходит [1].

В течение многих лет доминирующей точкой зрения была та, что сплоченность льда, превышающая 30-50%, значительно снижает волновую энергию, чем уменьшает эффективность диспергентов. Эксперименты в испытательных бассейнах в 1990-х и 2000-х гг. поколебали данную точку зрения, поскольку в них было выявлено, что, несмотря на то что общая волновая энергия действительно уменьшалась, достаточная локализированная энергия создавалась за счет механического взаимодействия между льдинами. Испытания в больших волновых бассейнах показали, что такая энергия взаимодействия была во многих случаях достаточной для рассеивания нефти, обработанной диспергентами. Улучшить эффективную дисперсию, также можно при помощи винтов судна и небольших катеров [1].

Появление ледоколов с азимутальными приводами сделало еще более осуществимым создание турбулентных потоков с помощью судовых винтов. Такие суда обеспечивают эффективную направленную энергию смешивания с большей зоной охвата, чем обычные суда. Это важно для получения эффективной дисперсии, так как при сплоченном ледовом поле энергия смешивания должна быть достаточной для создания очень маленьких капель, которые оставались бы во взвешенном состоянии и продолжали бы рассеиваться в воде при ограниченной естественной турбулентности, имеющей место под ледяным покровом. В противном случае нефть может подниматься обратно к нижней поверхности льда после перемещения судна.

Стоит отметить, что солоноватая вода (т.е. имеющая меньшую соленость, чем обычная морская) может влиять на эффективность диспергентов в прибрежных зонах, находящихся вблизи устьев рек, а также в воде, образующейся при таянии ледовых полей. Традиционные морские диспергенты являются наиболее эффективными в воде с соленостью между 25 и 40% (SL Ross, 2010). Эффективность большинства таких диспергентов снижается при солености выше или ниже данного диапазона [1].

Для обработки разливов на поверхности воды диспергенты могут распыляться на пленку нефти с катеров, вертолетов и самолетов. Одной из проблем, возникающих при использовании большинства видов оборудования, особенно на самолетах, является сложность точного распыления диспергентов на пленку нефти и непроизводительное расходование части диспергентов, попавших на воду. Этот вопрос наиболее актуален для распыления с самолетов: хотя они прекрасно подходят для охвата больших территорий и по сравнению с оборудованием на катерах обладают бесспорным преимуществом высокой скорости, они менее способны к точному распылению на небольшие пятна нефти, особенно когда те находятся между льдинами.

Матрицы технической эффективности технологий и оборудования ЛАРН

Для выбора и обоснования применяемой технологии и оборудования для ликвидации разлива нефти требует учитывать много важных параметров, в частности: масштабы и объемы загрязнения, температуру воздуха и морской воды, направление и скорость ветра и течения, сплоченность ледового покрова и т.д.

В таблицах 2 и 3 приведены матрицы сопоставления технической эффективности применения различных технологий ликвидации разливов нефти при различных гидрометеорологических и ледовых условиях (область эффективных технических решений показана зеленым цветом; малоэффективных решений - желтым; неэффективных решений - красным) [9].

ТАБЛИЦА 2. Матрица технической эффективности технологий ликвидации разливов нефти при различных гидрометеорологических условиях

ТАБЛИЦА 3. Матрица технической эффективности технологий ликвидации разливов нефти при различной ледовитости

Выводы:

- Механический сбор разлитой нефти в ледовых условиях возможен, и такие методы должны быть включены в состав стратегии ликвидации разливов нефти во льду.

- Сбор нефти в сезон открытой воды с использованием механических технологий может быть более эффективен в арктических условиях, чем в средних широтах, из-за долгого светового дня.

- Высокая концентрация льда (> 70%) снижает растекаемость нефти при отсутствии боновых заграждений, что уменьшает площадь нефтяного пятна и позволяет применять механические средства для сбора нефти при условии, что нефтесборное оборудование имеет к ней доступ.

- Низкая скорость обработки нефтяного пятна и трудности, связанные с доступом к нефти при большой сплоченности льда, ограничивают использование механической уборки применением на небольших разливах.

- Технология сжигания нефти на месте является проверенным способом ЛАРН, который позволяет быстро уничтожить нефть с эффективностью до 98%.

- Технология сжигания на месте является очень важным средством для ликвидации аварийных разливов нефти в арктических условиях. Она может успешно применяться при различных типах и степенях сплоченности льда. Ключевым преимуществом этого способа является безопасное и эффективное уничтожение больших количеств нефти при минимальном привлечении персонала и оборудования. В итоге сжигание позволяет эффективно и рационально распорядиться имеющимися силами и средствами для уменьшения воздействия на окружающую среду нефти, разлитой на поверхности воды.

- Испытания в волновых бассейнах, а также лабораторные и полевые показали, что диспергенты могут быть эффективным средством ЛАРН в условиях низких температур, во льду и даже при наличии солоноватой воды.

- В условиях открытого дрейфа льда (от 30 до 90% ледяного покрова) энергии волн может оказаться достаточно для эффективной дисперсии нефтяного пятна, обработанного диспергентами.

- При образовании более сплоченного ледового покрова требуется дополнительная энергия для перемешивания. Применение винтов ледоколов для создания энергии смешения является эффективным способом использования диспергентов при наличии льда.

- Использование диспергентов является методом, требующим специального анализа (АСЭВ), и в некоторых регионах и условиях их применение может быть ограниченно.

- Арктические условия могут увеличить «окно возможности» использования диспергентов. С учетом соответствующих экологических соображений, эта технология сможет стать одним из главных методов реагирования на разливы нефти в Арктике.

Литература

Стивен Поттер, Иан Бьюст и Кен Трудель. Ликвидация разливов нефти на арктическом шельфе. Передовой международный опыт. Москва. 2013 г. 140 с.
Труды 11-й Международной конференции и выставки по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO / CIS Offshore 2013).10-13 сентября 2013 года, Санкт-Петербург - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2013.
Ю.Л. Воробьев, В.А. Акимов, Ю.И. Соколов Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Москва. 2005 г. 368 с.
Руководство по ликвидации разливов нефти на морях, реках и озерах, изд. ЗАО «ЦНИИМФ», С.-Петербург, 2002, 344 с.
План по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов для Пильтун-Астохского месторождения. Компания «Сахалин Энерджи». Москва - Южно-Сахалинск, 2016 г.
План по предупреждению и ликвидации разливов нефти в оперативной зоне ответственности морской ледостойкой стационарной платформы «Приразломная». ООО «Газпром нефть шельф». Санкт-Петербург, 2013 г.
СТО 318.04.69-2015 «Правила сжигания нефти в море на месте ее разлива».
СТО 318.4.02-2005 «Правила применения диспергентов для ликвидации разливов нефти».
Report to WWF on Considerations for the Sakhalin II Project (2000). Offshore Oil Spill Response in Dynamic Ice Conditions [www.iccopr.uscg.gov].