21.5.2. Причины загрязнения окружающей среды в процессе эксплуатации нефтепроводов

При сооружении и эксплуатации магистральных нефтепроводов проблеме охраны окружающей среды уделяют первоочередное внимание. Воздействие на окружающую среду магистральных нефтепроводов (МН) обусловлено их спецификой как линейно протяженных объектов (протяженность от сотен до нескольких тысяч километров), прокладываемых в сложных природно-климатических условиях с применением различных конструктивных схем и технологий сооружения для транспортировки вредных для окружающей среды продуктов.

Источники основных выбросов можно классифицировать по трем видам: постоянные, периодические и аварийные. Основные источники загрязнения в процессе эксплуатации трубопроводов – утечки углеводородов через негерметичные соединения; аварийные разливы при авариях трубопроводов; сжигание нефти и нефтепродуктов, разлитых по поверхности в результате аварии на нефте- и продуктопроводах; утечки и испарения при хранении и сливно-наливных операциях; пожары на нефтепроводах.

Сложные и разветвленные системы подводных трубопроводов протяженностью в сотни и тысячи километров для перекачки нефти, газа и конденсата относится к числу главных факторов экологического риска на морских нефтепромыслах. Масштаб токсического поражения организмов в зоне аварии во многом определяется величиной утечки, что в свою очередь зависит от характера повреждения.

В ряде случаев аварийные выбросы нефти и газа на сухопутных магистральных трубопроводах, когда они происходят при пересечении или вблизи крупных рек, опасны и для прибрежных морских экосистем, поскольку любое загрязнение речных вод рано или поздно сказывается на состоянии приустьевой зоны.

Длительные сроки эксплуатации газопроводов и непрерывно изменяющиеся параметры перекачки способствуют увеличению количества механических и развитию усталостных повреждений в металле труб, которые в свою очередь могут привести к авариям.

Рисунок 21.1.- Причины аварий на магистральных трубопроводах по данным Ростехнадзора

На рисунке 21.1 представлены главные причины аварий на магистральных трубопроводах в России.

В соответствии со СНиП 2.05.06-85 магистральные трубопроводы (газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы) следует прокладывать подземно (подземная прокладка). Прокладка трубопроводов по поверхности земли в насыпи (наземная прокладка) или на опорах (надземная прокладка) допускается только как исключение при соответствующем обосновании. При этом должны предусматриваться специальные мероприятия, обеспечивающие надежную и безопасную эксплуатацию трубопроводов.

Основными загрязнителями воздушного бассейна являются легкокипящие углеводороды, твердые частицы и оксиды серы, углерода и азота.

При выходе нефти в окружающую среду вода и почва загрязняются углеводородами, входящими в ее состав. Поверхностный сток вод смывает углеводороды с поверхности почвы и транспортирует их в водоемы. На воде нефть распространяется слоем толщиной в несколько миллиметров или далее одного миллиметра, образуя пленочную нефть, последствия действия которой описывались ранее.

Попадая в почву, нефть опускается в грунте вертикально вниз и распространяется вширь. Скорость продвижения нефти зависит от ее свойств, грунта и соотношения нефти, воздуха и воды в многофазной движущейся системе. Чем меньше доля нефти в такой системе, тем труднее ее фильтрация в грунте. В ходе этих процессов насыщенность грунта нефтью (при отсутствии новых поступлений) непрерывно снижается. При содержании в грунте 10-12 % (уровень остаточного насыщения) нефти она становится неподвижной. Движение прекращается также при достижении нефтью уровня грунтовых вод. Легкие фракции ее плавают на поверхности воды. Нефть перемещается в направлении уклона поверхности грунтовых вод. Пески и гравийные грунты благоприятны для миграции нефти; илы и глины задерживают продвижение нефти. В горных породах нефть движется в основном по трещинам.

Особую опасность для окружающей среды представляют аварийные утечки при отказах нефтепроводов на подводных переходах.

Прогресс в развитии трубопроводного транспорта неразрывно связан с выполнением комплекса мероприятий по охране окружающей среды на принципиально новых научно-технических основах проектирования, строительства и эксплуатации магистральных нефтепроводов. Такие мероприятия позволяют существенно снизить, а иногда практически исключить загрязнение окружающей среды.