CC BY
6УДК 62 Климова Ю.Е., Боландова Ю.К.
Климова Ю.Е.
студент, кафедра химия и инженерная экология, Российский университет транспорта (г. Москва, Россия)
Научный руководитель: Боландова Ю.К.
канд. тех. наук, доц., Российский университет транспорта (г. Москва, Россия)
СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ РАЗЛИВОВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В СЛУЧАЕ АВАРИЙ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Аннотация: в данной статье рассматриваются основные способы ликвидации последствий разливов нефти и нефтепродуктов, причины возникновения таких чрезвычайных ситуаций, а также их экологические последствия для окружающей среды и общества. Разливы нефти, происходящие на железнодорожном транспорте, представляют серьёзную угрозу для природы. Среди основных методов ликвидации разливов нефти можно выделить механические, химические, а также биологические. В некоторых случаях эти методы комбинируются для достижения максимальной эффективности.
Особое внимание уделяется мерам предотвращения разливов нефти, таким как строгое соблюдение правил безопасности при транспортировке и хранении нефтепродуктов, модернизация оборудования и совершенствование технологий переработки и утилизации отходов.
Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, экология, ликвидация разлива.
Более 950 млн. тонн грузов перевозит железнодорожный транспорт Российской Федерации. Из них 25%- опасные грузы. Особенно опасны взрывы и
пожары с опасными грузами. Увеличивающийся моральный и физический износ состава, передача в собственность компаний-операторов подвижного состава, остро ставят вопрос о рисках потерь и оценках последствий при аварийных происшествиях при перевозке опасных грузов (СУГ, АХОВ)
К опасным грузам и веществам можно отнести изделия, которые из-за своих свойств и особенностей при экстремальных обстоятельствах в процессах перемещения или хранения могут нанести вред экологии, вызвав просыпание, утечку, повреждение состава или цистерны, взрыв, пожар и другие опасные последствия. Особую опасность для экологии представляет нефть и нефтепродукты.
С 1 апреля 2023 года в России расширилась география поставок нефтепродуктов железнодорожным транспортом по льготному тарифу. Перевозки нефтепродуктов по льготному тарифу станут возможны не только на Дальний Восток, но и в ряд регионов Сибирского федерального округа, а именно в Красноярский край и Иркутскую область [15]. При этом внутренние перевозки нефтяных грузов составили чуть более 11 млн тонн (+7,9% к январю 2021 г), международные - 9,4 млн тонн (+10,1%), в том числе через порты они составили 7,5 млн тонн (+7,4%), через погранпереходы - 1,9 млн тонн (+22,5%) [13].
Увеличение объема и географии перевозок нефти и нефтепродуктов ведет за собой возможное увеличение аварийных ситуаций, связанных при перевозе опасных грузов.
Только за 9 месяцев 2023 года по информации, поступившей в адрес МТУ Ространснадзора по СФО на Западно-Сибирской, Восточно-Сибирской и Красноярской ж.д. было установлено 44 случая нарушений (инцидентов) при перевозке опасных грузов, за аналогичный период 2022 года - 55 случаев. Причины допущенных нарушений при перевозке опасных грузов распределены следующим образом: течь из сливного прибора 27 (31 - в 2022 году), течь ОГ через аппаратуру котла 0 (5- 2022 г), по причине дефекта котла 4 (7 - 2022 г), через неплотно закрытый люк 2 (0 - 2022 г), прочие причины 11 (12 - 2022 г) [14].
На железных дорогах Российской Федерации имел место ряд случаев аварийных ситуаций при перевозке нефти и нефтепродуктов на железнодорожном транспорте:
1. 6 сентября 2005 года в Москве в районе станции Перерва сошли с рельсов и загорелись четыре цистерны с нефтепродуктами. Затем загорелся ангар с пропановыми баллонами, которые начали взрываться. Пожару была присвоена 5-я, высшая степень сложности. Горящие цистерны пытались отцепить от нетронутых огнем и вывезти из опасной зоны при помощи маневрового тепловоза. Это осложнялось тем, что цистерны находятся в середине состава из десяти вагонов.
На месте происшествия работали более 30 пожарных расчетов, три пожарных поезда. Также в небо поднимались два вертолета МЧС [8].
2. 21 апреля 2006 года в Хабаровском крае на Дальневосточной ж/д потерпел аварию грузовой поезд. Сошли с рельсов восемь цистерн, из которых 4 опрокинулись, возник пожар. Вылилось около 35 тонн нефти. Экологический ущерб - минимальный. Большая часть разлившейся нефти сгорела. Утечки в грунтовые воды не было [12].
3. 9 мая 2013 года в Ростовской области при заходе на станцию Белая Калитва сошла с рельсов 51 цистерна с нефтепродуктами. 17 из них перевернулись, сгорели 10. Площадь возгорания составила 1,5 тыс кв. м, повреждено 1,5 км ж/д полотна. В результате аварии пострадали 52 человека, 18 - госпитализированы. Из зоны ЧП были эвакуированы почти 3 тысячи человек [1].
4. 24 ноября 2012 года в Краснодарском крае на Северо- Кавказской ж/д сошли с рельсов 13 вагонов грузового поезда с сырой нефтью, шесть из них загорелись. Никто не пострадал. Угрозы населению не было, так как эти пути не предназначены для движения пассажирских и грузовых вагонов, а только для выгрузки.
К месту происшествия были направлены пять пожарных поездов и один восстановительный поезд Северо-Кавказской железной дороги для оказания
помощи в ликвидации аварии. Экологической угрозы для окружающей среды нет. [6].
5. 21 марта 2012 года в Приморье на Транссибе на станции Ружино сошли с рельсов 7 цистерн грузового поезда с нефтью. В результате были повреждены четыре ригельных опоры контактной сети, около 1000 метров ж/д полотна, четыре опоры контактной электросети [7].
6. 30 января 2012 года в Амурской области на перегоне Бурея-Домикан Забайкальской ж/д с рельсов сошли 18 вагонов грузового поезда с нефтью, несколько цистерн загорелись. В результате разлилось 240 тонн нефти, было повреждено около 2 км железнодорожного пути, опоры контактной сети [9].
Нефть и нефтепродукты (4 класс опасности) разрушают структуру почвенных биоценозов, нарушает кислородный баланс, провоцирует глобальное изменения климата на планете. Сначала страдают микроорганизмы, вследствие насекомые, животные, а затем и человек. [2].
Факторами риска и основными причинами таких аварий на железнодорожном транспорте являются отказы технических средств и оборудования, низкое качество подготовки подвижного состава под погрузку опасных грузов, ошибки при проектировании и проведении строительных работ, неудовлетворительное состояние путевого хозяйства, а также опасные климатические явления[3].
В соответствии с требованиями ГОСТ 33433—2015 мероприятия по обработке риска могут быть направлены:
- на полное исключение риска,
- уменьшение частоты (вероятности) появления опасного события,
- уменьшение последствий опасного события,
- передачу или распределение риска,
- сохранение риска и разработку планов устранения последствий.
В данной статье рассматриваются мероприятия, связанные с уменьшением последствий опасного события, то есть увеличения эффективности работ по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов [5].
Эффективность работ по ликвидации разливов ННП (нефть и нефтепродукты) во многом зависит от рационального использования методов и технических средств применительно для каждого конкретного случая. В соответствии с классификацией ННП относятся к классу легковоспламеняющимся жидкостям. Поэтому восстановительные работы необходимо обеспечить прикрытием противопожарными средствами. Министерство транспорта РФ выделяет следующий алгоритм ликвидации разливов [4]:
- устранение течи,
- отвод цистерны на безопасное расстояние,
- изоляция опасной зоны в радиусе 200 м,
- перекачка содержимого аварийной цистерны,
- ограждение пролива земляным валом,
- ликвидация пятна разлива,
- при возникновении пожара устройство на пути горящей жидкости
- земляной запруды, тушение пожара или поддерживание контролируемого
- горения до полного выгорания вытекающей жидкости,
- устранение течи,
- отвод цистерны на безопасное расстояние,
- изоляция опасной зоны в радиусе 200 м,
- перекачка содержимого аварийной цистерны,
- ограждение пролива земляным валом,
- ликвидация пятна разлива,
- В случае пожара, специальное устройство должно быть установлено на пути распространения горящей жидкости.
- Земляная запруда может использоваться для тушения пожара или поддержания контролируемого горения, пока вся вытекающая жидкость не выгорит. [4],
Методы ликвидации разливов ННП подразделяются на механические, термические, физико-химические и биологические[4].
В первые часы после разлива основным методом ликвидации разлива является механический сбор нефти, когда толщина слоя нефти является достаточной для производства работ [4].
Термический метод применяется при контролируемых случаях, который основан на выжигании слоя нефти. Применяется после загрязнения, а также при определённой толщине ННП [4].
Физико-химический метод основан на применении диспергентов и сорбентов. Эффективен при самой малой толщине плёнки. Метод оправдал себя на экологически уязвимых территориях. Механизм заключается в впитывание сорбентов ННП. После короткого времени взаимодействия образуются комья твёрдой фракции, которые можно собрать механическим способом и с последующей утилизацией [4].
Диспергенты применяют в крайних случаях, когда пятно движется к особо охраняемым природным территориям. Эти химические вещества расщепляют углерод. Большим недостатком является их высокая стоимость и плохое влияние на окружающую среду [4].
Для получения большего результата после использования механического и физико-химического методов применяется биологический метод. Он используется при толщине плёнки не менее 0,1 м. При взаимодействии с кислородом происходит окислении ННП микроорганизмами [4].
Известен способ очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов, включающий обработку поверхностей дисперсным полимеросодержащим композиционным материалом с последующей регенерацией или утилизацией отработанного продукта, в качестве полимера используют линейный полимер с неограниченной степенью набухания в нефтепродукте, нанесенный на инертный минеральный или органический наполнитель. Однако известный способ малоэффективен и требует большого расхода композиционного материала [10].
Присутствует способ очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов, включающий обработку загрязненной поверхности сорбентом, в качестве которого применяют полиуретановый пенопласт, сбор насыщенного нефтью сорбента с последующей транспортировкой его к отжимному механизму и возврат очищенного сорбента к месту очистки поверхности, обработку загрязненной поверхности ведут полиуретановым полужестким мелкопористым пенопластом с низкой кажущейся плотностью 8-12 кг/м3и размерами пор 0,3-1,2 мм, предварительно разрезанным на пласты любых размеров или в виде крошки, крошку получают из отходов при резке полиуретанового пенопласта на пластины, сорбент укладывают на обрабатываемую поверхность предварительно упакованным в сетчатые мешки [11].
Недостатком данного способа является низкая удерживающая способность сорбента.
Проанализировав данные методы, что лучшим способом ликвидации нефти считается биологический способ. Он более экологически безопасен и не создаёт дополнительно загрязнения. Он способствует окислению нефти, превращая ее в органические элементы, которые непосредственно включаются в природный пищевой цикл, а также не оказывают негативного влияния на окружающую среду.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. 161.RU. Катастрофа в Белой Калитве: хроника событий. URL: https://161.ru/text/gorod/2013/05/09/57774051/ (дата обращения 03.12.23);
2. Viascio. Сводка статистики загрязнения экологии в 2023 году: печальные данные и тревожные тенденции. URL: https://viascю.ra/новости/сводка-статистики-загрязнения-экологии (дата обращения 29.10.23);
3. Боландова, Ю. К. Методы оценки устойчивости от опрокидывания контейнеров при перевозке на специализированных железнодорожных платформах : специальность 05.22.07 "Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация" :
диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Боландова Юлия Константиновна, 2021. - 153 с;
4. В.Д. Катин, А.Н. Луценко Повышение безопасности перевозки нефти и нефтепродуктов железнодорожным транспортом и охрана окружающей среды: Монография / Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2018. - 138ст;
5. ГОСТ 33433—2015 Управление рисками на железнодорожном транспорте,
6. Екатерина Ковалевская. На Кубани потушили железнодорожные цистерны с нефтью// URL: https://rg.ru/2012/11/24/reg-ufo/cisterni-anons.html?id=277389 (дата обращения 29.10.2023);
7. Официальное периодическое издание: РИА Новости. Названа причина крупного пожара в Москве на железной дороге. URL: https://ria.ru/20050907/41321483.html (дата обращения 29.10.2023);
8. Официальное периодическое издание: РИА Новости. Семь цистерн с нефтью сошли с рельсов в Приморье. URL: https://ria.ru/20120321/601457548.html (дата обращения 29.10.2023);
9. Официальное периодическое издание: РИА Новости. ЧП в Приамурье: сошли с рельсов и загорелись цистерны с нефтью. URL: https://ria.ru/20120131/552942532.html (дата обращения 29.10.2023);
10. Пат.2 080 298 C1 Российская Федерация, МПК Е02В 15/04, C02F 1/28/ Способ очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов/ Беспалов А.А. (РФ), заявл. 1994.08.18, опубл. : 1997.05.27, № 2 080 298 C1 (РФ)- 6 с.: ил;
11. Пат.2 241 803 C2 Российская Федерация, МПК Е02В 15/04, C02F 1/28, B01J 20/00;
12. Последствия аварии на станции новый Ургал Дальневосточной железнодорожной дороги ликвидированы полностью [Электронный ресурс]. -http://w.finmarket.ru/news/482427 (дата обращения 29.10.2023);
13. РЖД. Перевозка нефтяных грузов по сети РЖД в январе 2022г на 8,9 %, до 20,4 млн тонн. URL: https://company.rzd.ru/ru/9401/page/78314?id=200593 (дата обращения 12.11.23);
14. РОСТРАНСНАДЗОР. Анализ происшествий при перевозке опасных грузов и результаты проведённой работы по минимизации рисков нарушений при перевозке
опасных грузов МТУ Ространснадзора по СФО. URL: https://rostransnadzor.gov.ru/documents/4422 ( дата обращения 12.11.23); 15. ЦДУ ТЭК. Дороги далёкие, маршруты нелёгкие. URL: https://w.cdu.ra/tek_rassia/issue/2023/8/1173/ (дата обращения 12.11.23)
Klimova Yu.E., Bolandova Yu.K.
Klimova Yu.E.
Russian University of Transport (Moscow, Russia)
Scientific advisor: Bolandova Yu.K.
Russian University of Transport (Moscow, Russia)
WAYS TO ELIMINATE CONSEQUENCES OF OIL AND PETROLEUM PRODUCT SPILLS IN CASE OF ACCIDENTS ON RAILWAY TRANSPORT
Abstract: this article discusses the main ways to eliminate the consequences of oil and petroleum product spills, the causes of such emergencies, as well as their environmental consequences for the environment and society. Oil spills occurring on railway transport pose a serious threat to nature. Among the main methods of oil spill response, mechanical, chemical, and biological methods can be distinguished. In some cases, these methods are combined to achieve maximum efficiency.
Special attention is paid to measures to prevent oil spills, such as strict compliance with safety rules during transportation and storage of petroleum products, modernization of equipment and improvement of waste processing and disposal technologies.
Keywords: oil, petroleum products, ecology, spill response.
