Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»
Кафедра видобування нафти, газу та конденсату
Реферат
З дисципліни «Екологічна безпека в нафтогазовій промисловості»
На тему «Забруднення довкілля при транспортуванні вуглеводнів»
Виконав: студент групи ХТ- М622
Сущев Т.К.
Перевірив: д.т.н., проф. Білецький В.С.
Харків-2022
2
Зміст
Вступ ......................................................................................................................... 3
Забруднення довкілля при транспортуванні вуглеводнів ................................... 4
Висновки ................................................................................................................ 10
Список джерел інформації ................................................................................... 11
3
Вступ
Велика кількість проблем виникає при транспортуванні і переробці
нафти. До недавнього часу вважалося допустимим, що до 5% від видобутої
нафти втрачається при її зберіганні та перевезенні. З огляду на загальні
обсяги видобутку, масштаби надходження нафти і нафтопродуктів у
навколишнє середовище вельми масштабні, не рахуючи різних катастроф з
танкерами або нафтопроводами.
В нашому рефераті ми розглянемо: основні види транспорту
вуглеводнів, забруднення ґрунтів при аварії на магістральних нафтопроводах,
аварії та викиди вуглеводнів на воді, а також приведемо декілька прикладів
аварії при транспортуванні та їх наслідків для навколишнього середовища.
4
Забруднення довкілля при транспортуванні вуглеводнів
Щорічно в Світовий океан з тих чи інших причин скидається від 2 до
10 млн. т нафти. Аерофотозйомкою із супутників зафіксовано, що вже майже
30% поверхні океану покрито нафтовою плівкою. Джерел таких надходжень
багато – це аварії танкерів, скидання баластних і очисних вод, принесення
забруднюючих компонентів ріками. І хоча формально ці питання виходять
вже за рамки процесу розробки та нашої спеціальності, всі вони мають
вирішуватись у комплексі, служити одній меті – охороні навколишнього
середовища.
Транспортування
нафти
та
нафтопродуктів
на
далекі
відстані
здійснюється залізничним, водним, трубопровідним та автомобільним
транспортом (рис.1). У ряді випадків нафтопродукти доставляються літаками
та вертольотами.
Рисунок 1 – Основні види транспорту вуглеводнів
При водному транспорті (морському та річковому) сира нафта та різні
нафтопродукти перевозяться у наливних суднах самохідного (танкери) та
несамохідного типу (ліхтери, баржі). При автомобільних перевезеннях
5
нафтопродукти великих нафтобаз доставляються на невеликі нафтобази і
навіть споживачам. У цьому випадку нафтопродукти перевозяться в
автоцистернах, а також у дрібній тарі. Нафта та нафтопродукти перевозять
залізницями, як правило, у вагонах-цистернах. Тільки невелика частина цієї
продукції транспортується у дрібній тарі. Трубопровідний транспорт нафти і
нафтопродуктів забезпечує транспортування її великих кількостей.
Але існує і інша сторона: танкери, що сіли на мілину, що часто
супроводжується витіканням нафти в акваторії, залізничні аварії, в результаті
яких відбуваються пожежі, загоряння цистерн, що перекинулися, аварії на
трубопроводах. Ми часто зустрічаємо повідомлення про такі події вже
сьогодні.
При витоку або пошкодженні нафтопроводів відбувається забруднення
ґрунтів. Забруднення великих площ можливо при фонтануванні нафти з
експлуатаційних свердловин або свердловин, що знаходяться в стані буріння.
Таке забруднення ґрунтів може викликати серйозні екологічні наслідки.
Встановлено, що при розливах нафта, що потрапила в ґрунт, опускається
вертикально вниз під впливом сили тяжіння; одночасно відбувається її
поширення вшир, проникнення в пори між частинками ґрунту.
Забруднення нафтою призводить до значних змін фізико-хімічних
властивостей ґрунтів. Зокрема, внаслідок руйнування ґрунтових структур і
ґрунтових
частинок
знижується
водопроникність
ґрунтів.
У
таких
забруднених ґрунтах різко зростає співвідношення між вуглецем і азотом за
рахунок вуглецю нафти. Це погіршує азотний режим ґрунтів, порушує
кореневе живлення рослин. Несприятливий вплив забруднення ґрунтів
нафтою через харчові ланцюги може негативно впливати і на людину.
Основна частка у забрудненні акваторій посідає процеси, пов'язані зі
зберіганням і транспортом нафти і нафтопродуктів, головним чином під час
транспортування їх танкерами, нафтоналивними баржами та іншими
суднами. Раніше баластні води танкерів скидалися в море, що призводило до
значного забруднення акваторій портів, в яких проводилася їх завантаження
6
або розвантаження. Нині скидання баластних вод в море заборонено. З 1980 р
почала діяти Міжнародна конвенція по запобіганню забрудненню моря
нафтою, яка передбачає повну заборону зливу таких вод і нафтових залишків
з танкерів по всій акваторії Світового океану.
Аварії та викиди на підводних нафтопроводах відбуваються регулярно.
У більшості випадках їх масштаби досить обмежені. Проте навіть якщо
викид невеликий, він здатен завдати серйозної шкоди, оскільки викид нафти
відбувається впродовж тривалого періоду часу. До недавнього часу
найбільшою аварією такого роду вважалася аварія в затоці Гуанабара
(Бразилія, 2000 р.), у результаті якої вилилося 1,3 млн. т нафти.Також сюди
можна додати затоплення танкеру «Presige» у листопады 2002 р. (рис.2), в
результаты якого в море вилилось 64 тис. т мазуту.
Рисунок 2 – Розлом танкеру «Presige»
Головні місця нафтового забруднення Світового океану відмічаються
на шляхах руху танкерів між Близьким Сходом та Європою, Америкою та
Японією. Значні забруднення наявні також у Середземному, Карибському,
Південно-Китайському та Японському морях.
Аналіз джерел і форм нафтових забруднень дозволив установити, що в
загальній кількості надходжень:
– 23 % складають скиди із суден у море промивних і баластних вод,
тобто забруднення, пов’язані з нормальною експлуатацією суден;
7
– 17 % припадає на скиди нафти та нафтопродуктів у портах чи
припортових акваторіях, включаючи втрати при завантаженні бункерів
наливних суден;
– 10 % потрапляє з берега разом із промисловими відходами та
стічними водами, що містять емульговану, розчинену та плівкову нафту;
– 5 % приносять зливові стоки у вигляді емульгованої, розчиненої та
плівкової нафти;
– 6 % пов’язано з катастрофами суден, бурових у морі, коли
утворюються суцільні поля, слики та плівки з емульгованої чи розчиненої
нафти;
– 1 % дає буріння на шельфі, ці забруднення складаються з
емульгованої, розчиненої та плівкової нафти;
– 10 % припадає на нафту, що надходить з атмосфери в розчиненому та
газоподібному стані;
– 28 % приносять річкові води, що містять нафту в усьому різноманітті
її форм.
Останні два джерела є «транспортерами»: вони сумують нафтові
забруднення від різноманітних об’єктів, розташованих далеко від моря
(повітряні маси – із забруднених міст по шляху слідування, річки – зі свого
басейну), та виносять їх в океан. Агентство США з охорони навколишнього
середовища так чином описує ефект розливу нафти: через 10 хвилин після
потрапляння у воду 1 т нафти утворюється нафтова пляма товщиною 10 мм.
У подальшому товщина плівки зменшується (до менше ніж 1 мм), однак
пляма розширюється – 1 т нафти здатна вкрити площу до 12 км2. Подальші
зміни відбуваються під впливом вітру, хвиль і погоди. Зазвичай пляма
дрейфує під впливом вітру, розпадаючись на дрібніші плями. Нафтова плівка
змінює склад спектру та інтенсивність проникнення у воду світла.
Пропускання світла тонкими плівками сирої нафти складає від 10–11 % (280
нм) до 60–70 % (400 нм). Плівка товщиною 30–40 нм повністю поглинає
інфрачервоне випромінювання. Змішуючись з водою, нафта утворює
8
емульсію двох типів: пряму нафту у воді та зворотну воду у нафті. Прямі
емульсії, що складені краплинами нафти діаметром до 0,5 мкм, менш стійкі
та характерні для нафти, що містить поверхнево-активні речовини. При
утворенні летких фракцій нафта утворює в’язкі зворотні емульсії, які можуть
зберігатися на поверхні, переноситися течією, викидатися на берег чи осідати
на дно.
Нафта і нафтопродукти справляють негативний вплив на морські
біоценози, тому що їх плівки порушують обмін енергією, теплом, вологою та
газами між океаном і атмосферою, а також впливають на фізико-хімічні та
гідрологічні умови, клімат Землі, баланс кисню в атмосфері, викликають
загибель риби, морських птахів та мікроорганізмів. Усі компоненти нафти
токсичні для морських організмів. У нафти є ще одна побічна властивість. Її
вуглеводи здатні розчиняти ряд інших забруднюючих речовин, таких як
пестициди, важкі метали, які разом із нафтою концентруються в
приповерхньому шарі і ще більше отруюють його.
Прикладами найбільших екологічних катастроф, що виникли в процесі
транспортування нафти, можуть бути наступні випадки. У листопаді 1971 в
порту Клайпеда стався розлив понад 16 тис. т мазуту з танкера «Глобе Асімі»
(рис.3), що негативно позначилося на екосистемі Балтійського моря. У 1978 р
неподалік від французького порту Бордо затонув супертанкер «Амоко Кадіс»
(рис.4), пролилося 230 тис. сирої нафти, утворивши на поверхні води
найбільшу нафтову пляму в історії судноплавства. У 1983 р недалеко від
Атлантичного узбережжя загорівся і затонув танкер «Кастілло де Бельвер», в
океані виявилося 250 тис. т нафти. Подібних прикладів з дещо меншими
втратами вуглеводнів може бути названо багато. Тільки у 2007-2012 роках.
на газопроводах Росії сталося понад десяток проривів газопроводів, що
супроводжувалися вибухами (рис.5). Все це показує великі масштаби та різні
форми забруднення навколишнього середовища у процесі транспортування
нафти та газу.
9
Рисунок 3 – Танкер «Глобе Асімі» в Балтійському морі
Рисунок 4 – Наслідки від аварії супертанкера «Амоко Кадіс» неподалік від
порту в Бордо, Франція
Рисунок 5 - Витік газу на газопроводі в Московській області
10
Висновки
В нашому рефераті ми розглянули: основні види транспорту
вуглеводнів, забруднення ґрунтів при аварії на магістральних нафтопроводах,
аварії та викиди вуглеводнів на воді, а також привели декілька прикладів
аварії при транспортуванні та їх наслідків для навколишнього середовища.
11
Список джерел інформації
1.
Забруднення довкілля в процесі транспортування вуглеводнів
[Електронний
ресурс]
//
Вікіпедія
–
Режим
доступу
до
ресурсу:
https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%B1%D1%80%D1%83%D0%B
4%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F_%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B
A%D1%96%D0%BB%D0%BB%D1%8F_%D0%B2_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%8
6%D0%B5%D1%81%D1%96_%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BF
%D0%BE%D1%80%D1%82%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F_
%D0%B2%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%
D1%96%D0%B2#:~:text=%D0%92%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D
0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BE%2C%20%D1%89%D0%BE%20%D0%BF
%D1%80%D0%B8%20%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%
B0%D1%85%20%D0%BD%D0%B0%D1%84%D1%82%D0%B0,%D0%B7%D0%BC%D
1%96%D0%BD%20%D1%84%D1%96%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%BE%2D%D1
%85%D1%96%D0%BC%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B8%D1%85%20%D0%B2%
D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D
0%B5%D0%B9%20%D2%91%D1%80%D1%83%D0%BD%D1%82%D1%96%D0%B2..
2.
Соловьев В.О. Экологическая безопасность в нефтегазовом деле:
учебное пособие / В.О. Соловьев, И.М. Фык, Е.П. Варавина. – Х. : НТУ
«ХПИ»,
2013.
–
96
с.
–
Режим
доступу
до
ресурсу:
http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPIPress/44119/1/Book_2013_Solov%27yev_Ekologicheskaya_bezopasnost%27.pdf
3.
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ
Міжнародної наукової конфе ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С.
45-48. – Режим доступу до ресурсу: https://www.zoology.dp.ua/z13_023.html