Предупреждение и ликвидация нефтеразливов
13.11.2021 11:54:00
Сырьевая база нефтяной отрасли России по разведанным и предварительно оцененным запасам - одна из крупнейших в мире. Как и во времена Советского Союза, так и до сих пор на территории России происходят разливы нефти и нефтепродуктов как на суше, так и на водной поверхности, которые приводят к загрязнению почв и водных объектов.
Ряд авторов настоящей статьи являлись свидетелями, в т.ч., перелива мазута из емкости резервного мазутного хранилища по причине невнимательности операторов на грунт на одной из ТЭЦ в Ногинском районе Московской области в объеме до 200 тонн, а также чрезвычайной ситуации, когда в 1994 г. в Коми АССР при аварии на нефтепроводе в районе г. Усинска (рр. Колва и Уса) вылилось около 100 000 т нефти, что вызвало загрязнение нефтепродуктами бассейна р. Печоры, по результатам которых было создано специальное аварийно-спасательное формирование для реагирование на подобные утечки нефти. Нельзя обойти вниманием разлив 29 мая 2020 г. на территории ТЭЦ-3 Норильско-Таймырской энергетической компании (НТЭК, входит в группу "Норильский никель"), когда произошла разгерметизация резервуара с дизельным топливом с разливом в объеме порядка 20 000 т с распространением разлива в реки Далдыкан и Амбарная. На ЛПДС Сибнефтепровода авторы наблюдали несколько участков, где ранее происходили разливы, которые сопровождались еще и пожарами.
Данные случаи разливов не единичны, так как в результате несовершенства технологий, других объективных и субъективных причин на всех этапах операций с нефтью и нефтепродуктов происходят и будут происходить аварии, приводящие к разливам нефти и нефтепродуктов. Разлившиеся нефть и нефтепродукты, в свою очередь, загрязняют атмосферу, открытые водоемы, почвы и подземные воды, что, безусловно, изменяет состояние окружающей среды и, как следствие, снижает качество жизненного пространства населения и биоты [1].
Кроме того, помимо прямого техногенного влияния, связанного с изношенностью резервуаров и трубопроводов, на сегодняшний день имеются и примеры воздействия, привнесенные из 80-ых гг. XX в. Примером является Кумжинское газоконденсатное месторождение, до сих пор являющееся «головной болью» для администрации НАО и экологов. В 1980 г., после ликвидации пожара на одной из скважин, была нарушена структура геологической среды и до сих пор наблюдается активный выход газоконденсата, который попадает в водные артерии р. Печоры. Авторы статьи работали над изучением данной ситуации еще в 2005-2007 годах. Администрацией округа были приняты безусловно беспрецедентные меры с ограничением распространения данных выбросов в окружающую среду, однако последствия данной экологической катастрофы пока не ликвидированы.
Также, следует привести пример массовых разливов нефти, произошедших 28.05.1995 г. в результате землетрясения в пос. Нефтегорске Сахалинской области. Были зафиксированы более сотни порывов нефтепроводов, вызванных указанным землетрясением на всем протяжении о. Сахалин и приведшим к катастрофе для самого поселка. Данный список, к сожалению, не является исчерпывающим и его можно дополнить значительным количеством других примеров.
Авторам приходилось наблюдать площадки территорий в Западной Сибири в несколько гектаров, где в результате разливов, произошедших многие годы назад, и ликвидированных по отчетным документам, грунт был полностью пропитан нефтью на глубину до 4-х и более метров (Лангепас). Судя по отдельным инженерно-геологическим разрезам, выполненным на основании геофизических исследований и бурения скважин на юге России и Московском регионе, на отдельных предприятиях прослеживались целые залежи нефтепродуктов на глубине до 10-13 м (!), объёмы которых оценивались в несколько сотен тысяч тонн (!).
На основе экспертного мнения полагаем, что в части предупреждения разливов нефти и нефтепродуктов крайне важны меры по оценке риска возможных разрушений конструкций с последующим разливом нефти и нефтепродуктов, путём обследования состояния сооружений и инженерно-геологического состояния оснований данных сооружений с использованием современных геофизических методов, особенно касающихся гидротехнических сооружений и резервуарных парков.
Важнейшим аспектом в области предупреждения разливов нефти и нефтепродуктов является обследование инженерно-геологического состояния оснований объектов, включая состояние гидротехнических сооружений, которое в настоящее время требуется не менее чем один раз в год. Данное требование и объективная ситуация позволяет предупредить возможные аварийные ситуации. На указанных вопросах следует остановиться отдельно и отметить два основных комплекса объектов, являющихся источниками разливов нефти и нефтепродуктов, а именно нефте- и газопроводы, а также резервуарные парки (площадки добычи и разведки нефтегазовых месторождений в настоящей статье не затрагиваются).
Длина магистральных нефте- и газопроводов в России составляет несколько сотен тыс.км., с диаметром свыше 1000 мм. В результате многолетнего воздействия грунтовых вод, электрохимических процессов и механики теплового расширения и сжатия внешние и внутренние оболочки трубопроводов сильно изнашиваются, что приводит к аварийным ситуациям. Помочь предупредить аварийные ситуации и разливы нефти вполне могут современные геофизические методы. Первая задача – это детальное изучение трассы трубопровода. Хорошо продуманная методика измерения потенциалов катодной защиты и переменного магнитного поля токов, протекающих по трубе, могут эффективно решать задачи оценки местоположения трубы, глубины ее залегания, выявления мест активной утечки тока и нарушений гидроизоляции, что может сильно уменьшить уровень рисков опасности развития аварийных ситуаций.
Особенно актуальна данная задача на территориях распространения вечномерзлых грунтов. Укладка труб при строительстве трубопроводов в зонах распространения вечной мерзлоты за последние 30 лет на отдельных месторождениях по не совсем обоснованным причинам проводилась на глубине 1.5-3 м. Однако, опыт прокладки труб за гораздо больший период, начиная с середины XX в. в России, особенно в зонах распространения вечной мерзлоты, говорит о необходимости выполнения проектных решений по прокладке данных коммуникаций на сваях поверхностной конструкции. Данное решение позволяет не только обеспечить внешнее, безаварийное наблюдение за состоянием нефтегазопроводами, но и своевременное малобюджетное обслуживание данных коммуникаций, что, в свое время, было доказано в работах по способам возведения конструкций в зонах вечной мерзлоты по двум принципам строительства. Примером непродуманных решений могут служить действующие на сегодняшний день газовые месторождения на северо-востоке РФ, где организации, выполняющие мониторинг состояния трубопроводов, не имея представления о их местонахождении практически «сверлят» буровыми станками подземные трубопроводы, нанося ущерб компаниям-владельцам, а в итоге окружающей среде. Кроме того, процессы и динамика вечной мерзлоты оказывают свое воздействие не только на трубопроводный транспорт, но и на иные сооружения, фактически выдавливая любое «инородное» тело из геологической среды. Именно поэтому еще во времена СССР г. Якутск был построен на сваях, имея в виду дома, а тем более иные сооружения и коммуникации. Полагаем, что положительный опыт наших ученых и практиков должен преобладать над сиюминутным ощущением выгоды и дешевизны.
Помимо указанного следует отметить, что разливы нефти и нефтепродуктов, даже в небольшом объеме, в зонах вечной мерзлоты приводят к изменению альбедо ландшафта, т.е. к изменению восприимчивости поверхности к солнечному свету и, как следствие, к более глубокому протаиванию грунта в летний период, образованию таликов и изменению прочностных характеристик грунта даже в зимний период. В зависимости от вида грунта, как правило это супесь или суглинок, изменение термических характеристик (потепление) приводит к проседанию грунта, размыванию и началу процесса образования оврагов, а также процессам дальнейшего распространения загрязнений нефтью ландшафта. По мнению экспертов вышеуказанный разлив нефти 29 мая 2020 г. на территории ТЭЦ-3 Норильско-Таймырской энергокомпании является примером такого латентного разлива, т.е. накопленного разлива за многие годы, поводом проявления которого явилось нарушение герметичности емкости хранения, в результате которого все ранее накопленные в поверхностно-подземном слое нефтепродукты были фактически «смыты» в реки Далдыкан и Амбарная.
Отдельно стоит отметить, что основными причинами аварий в резервуарных парках являются: дефекты сварных соединений; искажение формы оболочки из-за низкого качества ее монтажа или некачественно выполненного фундамента; воздействие низких температур окружающего воздуха (геокриологическая обстановка); вибрационное воздействие насосов при перекачивании жидкости; неравномерное оседание основания; размыв несущего слоя основания жидкостью при повреждении днища коррозией.
Поскольку днище резервуара практически недоступно для прямого контактного обследования, только геофизические методы могут с высокой степенью детальности изучить состояние днища с внешней стороны, обращенной к грунту. С этой целью используются два вида геофизической разведки, которые позволяют решать подобные задачи. Это прежде всего сейсморазведка, в которой обработка данных физических наблюдений проводится с помощью сложных компьютерных систем, позволяющих анализировать волновые картины, снимать их характеристики, строить сейсмогеологические модели среды и рассчитывать необходимые физико-механические параметры разреза. Вторым методом является электрометрия, с помощью которой удается построить карты аномальных векторов электрических полей, которые позволяют, с одной стороны определить места поражения электроизоляционного слоя под дном резервуара, с другой стороны, сделать оценку общего тока катодной защиты, который стекает с данного емкости, что интегрально указывает на степень изношенности днища данного резервуара. Кроме того, указанные методы позволяют оценивать устойчивость сооружений в терминах риска, то есть фактически проводить первичную экспертизу состояния основания объекта (сооружения), на базе выводов которой разрабатывается ТЭО проведения более детальных исследований, включающих бурение малоглубинных (до 8 м) буровых скважин, которые, в свою очередь позволяют корректировать выводы о дальнейших проектных решениях по оценке с помощью геофизических методов состояния грунтов и приведению состояния оснований (в т.ч. фундаментов сооружений) в надежное состояние.
До сих пор разливы нефти и нефтепродуктов являются основным фактором загрязнения не только почв, но и верхней части геологического разреза. Наиболее оперативно оценка нефтяного загрязнения может быть дана с помощью геофизики. Геофизические методы позволяют оконтурить зону загрязнения в плане, оценить мощность и глубину нефтяного пятна. Длительное воздействие нефти и нефтепродуктов, локализованных в верхней части геологического разреза, приводит к появлению объекта, который проявляется в различных геофизических полях и на разных гипсометрических уровнях. Объект, как правило, проявляется в увеличении удельной электрической проводимости на небольших глубинах с активной зоной аэрации, в уменьшении диэлектрической проницаемости, в значительном увеличении вызванной поляризуемости.
Работы по применению геофизических методов для решения перечисленных проблем начались примерно 25 лет назад по совместной инициативе Госкомэкологии России и МГУ им. М.В.Ломоносова. В настоящее время это направление превратилось в самостоятельную ветвь геофизики. Однако сегодня новые технические и методические возможности позволяют выполнять на принципиально новом уровне физические эксперименты по обследованию протечек из хвостохранилищ в ограждающих плотинах, а также нефтяных проливов [9], что неминуемо должно привести к дальнейшему развитию теоретических представлений, методики, аппаратуры и, как следствие, к улучшению точности геофизических прогнозов [10,11].
С целью предотвращения (предупреждения) разливов нефти и нефтепродуктов и оперативного реагирования на них в начале 2000 г. в РФ по инициативе МЧС России были разработаны первые нормативные акты, устанавливающие требования к вопросам организации системы мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов.
Начиная с 2009 г. в России проводилась большая работа по совершенствованию нормативно-правовой базы в области предупреждения и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, в т.ч. с участием авторов данной статьи, в результате которой к концу 2020 г. был утвержден ряд федеральных законов и др. нормативных правовых актов, устанавливающих более жесткие и конкретные требования к вопросам организации системы мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, а также усилена ответственность за их нарушение.
Если с 2002 г. данные вопросы регулировались только двумя постановлениями Правительства РФ (613 и 240) и приказом МЧС России №621, то начиная с июля 2020 г. это:
-
№7-ФЗ «Об охране окружающей среды»;
-
№207-ФЗ «О внесении изменений в ст. 46 Федерального закона "Об охране окружающей среды" и отдельные законодательные акты РФ»;
-
№151-ФЗ «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей»;
-
Постановлением Правительства РФ №2451 от 31 декабря 2020 г., утвердившем Правила организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории РФ, за исключением внутренних морских вод РФ и территориального моря РФ, а также о признании утратившими силу некоторых актов Правительства РФ»;
-
Постановлением Правительства РФ №2124 от 16 декабря 2020 г., «Об утверждении требований к составу и оснащению аварийно-спасательных служб и (или) аварийно-спасательных формирований, участвующих в осуществлении мероприятий по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов»;
-
Постановлением Правительства РФ №2295 от 28 декабря 2020 г.«О порядке возмещения организацией, осуществляющей деятельность в области геологического изучения, разведки и добычи углеводородного сырья, а также переработку (производство), транспортировку, хранение, реализацию углеводородного сырья и произведенной из него продукции, вреда, причиненного окружающей среде, жизни, здоровью и имуществу граждан, имуществу юридических лиц в результате разливов нефти и нефтепродуктов, а также возмещения расходов на привлечение дополнительных сил и средств единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в целях осуществления мероприятий по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов»;
-
приказом Минприроды России от 31.12.2020 N 1139 «Об утверждении методики расчета финансового обеспечения осуществления мероприятий, предусмотренных планом предупреждения и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, включая возмещение в полном объеме вреда, причиненного окружающей среде, жизни, здоровью и имуществу граждан, имуществу юридических лиц в результате разливов нефти и нефтепродуктов»;
-
др. нормативные правовые акты.
С 01.01.2021 законодательство в области предупреждения и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов подчинено исключительно вопросам охраны окружающей среды и жизнеобеспечения населения. Все организации, включая АЗС/АЗК должны доказать свою готовность к обеспечению безопасности в части минимизации или исключения нанесения вреда окружающей среде территориальным органам Росприроднадзора и МЧС России путем проведения комплексных учений, которые, как таковые, выведены из системы РСЧС.
Основными требованиями к хозяйствующему субъекту, как и ранее, в начале 2000 гг., являются наличие актуализированного Плана предупреждения и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов (План ЛРН), а также договора с профессиональным аварийно-спасательным формированием (или наличие собственного нештатного аварийно-спасательного формирования), способного в установленные сроки локализовать и ликвидировать потенциально возможный разлив. При этом постановлением Правительства РФ от 31 декабря 2020 г. №2451 было впервые официально определено, что ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов на территории РФ относится к видам аварийно-спасательных работ, подпадающих под действие ФЗ-151 «Об аварийно-спасательных формированиях и статусе спасателей».
Отметим, что основными позициями федерального законодательства и, в частности, постановления Правительства РФ от 31 декабря 2020 г. №2451 является следующее :
1) работы по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории РФ, за исключением внутренних морских вод РФ и территориального моря РФ, относятся к видам аварийно-спасательных работ;
2) план ЛРН должен разрабатываться в случае, если расчетный разлив на воде составляет 0,5 т и более, на суше – 3 т и более;
3) организации должны разрабатывать План ЛРН и выполнять его мероприятия;
4) организации должны иметь финансовое обеспечение мероприятий по ЛРН (определены варианты такого финансового обеспечения, а само финансовое обеспечение должно быть подтверждено и обосновано расчетами в Плане ЛРН);
5) время локализации разлива не должно превышать на воде 4 часов, а на суше 6 часов с момента обнаружения такого разлива;
6) организации должны раз в 3 года проводить в установленном порядке комплексные учения, подтверждающие их готовность к локализации и ликвидации максимально возможного на их производственных объектах разлива нефти и нефтепродуктов;
7) организации обязаны информировать контролирующие органы власти о каждом факте разлива нефти, нефтепродуктов или нефтесодержащей жидкости;
8) в случае аварийной ситуации, в результате которой произошло загрязнение окружающей природной среды, организация, по вине которой произошло данное событие, обязана провести очистку и утилизацию загрязненных вод, грунтов и почв, а также рекультивацию нарушенных почв, земель;
9) в соответствии с требованиями законодательства все разливы должны быть зарегистрированы, ликвидированы, а территория должна быть рекультивировала с целью дальнейшего восстановления;
10) контролирующими органами власти являются МЧС России, Росприроднадзор, Росморречфлот, а также Ростехнадзор.
Было бы целесообразно сформировать в проектах Планов ЛРН типовые схемы утилизации загрязненных нефтепродуктами территорий, характерных для конкретного региона и субъекта обращения с нефтью и нефтепродуктами, с указанием списка конкретных организаций, которые могли бы осуществить эту деятельность на конкретной территории.
Начиная с 2003 г., авторы данной статьи принимали участие в рассмотрении и/или разработке различного уровня Планов ЛРН, расследовании и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, в т.ч. на водной поверхности, организовывали и проводили значительное количество учений (как комплексных, так и командно-штабных), разрабатывали внутренние нормативные документы в области предупреждения и ликвидации разливов нефти как для организаций, осуществляющих поиск, разведку нефтяных месторождений, ее добычу и переработку, так и для субъектов РФ.
За более чем 25-летний период авторами накоплен значительный опыт в оценке готовности организаций к локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов и в расследовании случаев загрязнения почв, земель, подземных и наземных вод нефтью и нефтепродуктами, в т.ч. совместно с ведущими сотрудниками и профессорско-преподавательским составов МГУ им. М.В.Ломоносова (И.Н.Модин), а также специалистами по утилизации и рекультивации территорий (А.А.Попов) различного масштаба – от десятков до сотен тысяч тонн.
Опыт, полученный в результате многолетней работы в указанной области, дает основания утверждать, что и после разработки новых нормативных документов в области предупреждения и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов ситуация сразу не улучшится. Мероприятия по предупреждению разливов нефти требуют значительных капиталовложений и определенного периода по их внедрению. Таким образом, ближайшей по важности задачей, которая требует меньших вложений и меньшего периода времени, является повышение эффективности процесса реагирования (локализации и ликвидации) на разливы нефти и нефтепродуктов.
Анализ известных авторам случаев ликвидации разливов показывает, что не эффективная ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов в организациях, происходящих в результате аварий, в основном обусловлена:
-
неоперативным реагированием на аварии и происшествия и последующей не слаженностью действий при локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов;
-
недостаточностью, а порой и полным отсутствием сил и средств, необходимых для предупреждения разливов нефти и нефтепродуктов, своевременного реагирования на них, локализации и ликвидации последствий.
-
недостаточной квалификацией имеющихся сил, предназначенных для локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. В ряде случаев это касается не только работников, непосредственно занятых ликвидацией разливов нефти и нефтепродуктов, но и их руководителей, часто не готовых к организации оперативного и эффективного процесса реагирования на такие разливы.
В результате недостаточной квалификации как профессиональных и нештатных работников аварийно-спасательных формирований (ПАСФ и НАСФ), так и их руководства, а также работников организаций, на объектах которых произошел разлив, затраты на локализацию и ликвидацию разливов нефти многократно увеличиваются из-за необходимости последующей рекультивации гораздо больших, чем могло быть, по площади территорий.
На сегодняшний день на практике хозяйствующие субъекты прилагают значительные усилия решению вопросов предупреждения, локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. Закупается современное оборудование для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, заключаются договора с профессиональными аварийно-спасательными формированиями и создаются собственные нештатные и профессиональные аварийно-спасательные формирования. Вместе с тем, системные недостатки в подходе к ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов сохраняются. Так, оборудование зачастую используется только на учениях (чаще всего показательных), фактическое количество профессиональных сил и средств не всегда соответствует разработанным и утвержденным планам предупреждения и ликвидации разливов нефти, а работники профессиональных формирований не всегда применяют такое оборудование в силу недостатка квалификации.
По мнению авторов данной статьи, в настоящее время в ряде предприятий существует острая необходимость совершенствования подхода к локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. В частности, исходя из опыта работы самих авторов в нефтегазовой отрасли следует:
-
повысить внутренний контроль за разработкой и содержанием Планов ЛРН, их актуализацией;
-
повысить контроль за процессом локализации и ликвидации разливов нефти;
-
обеспечить постоянную готовность имеющегося специализированного оборудования по сбору нефти и/или нефтесодержащей жидкости;
-
обеспечить постоянное совершенствование квалификации работников ПАСФ и НАСФ (включая их руководителей), предназначенных для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов;
-
разработать и применять квалификационные требования в области предупреждения и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов к линейному и высшему руководству нефтегазовых предприятий.
Выводы
Исходя из вышеуказанного следует обозначить экспертное мнение по актуальным задачам для всех хозяйствующих субъектов, связанных с обращением с нефтью и нефтепродуктами:
1) требуется переработка Планов ЛРН в соответствии с требованиями законодательства, вступившего в действие с 01.01.2021, в т.ч. для Планов ЛРН с неистекшим сроком действия;
2) для подтверждения готовности организации к разливам нефти и нефтепродуктов необходимо проведение исключительно комплексных учений с учетом максимального расчетного разлива нефти и нефтепродуктов в соответствии с Планом ЛРН, проведенных под контролем территориальных органов МЧС России и др. органов исполнительной власти РФ;
3) аварийно-спасательные формирования, как профессиональные, так и нештатные, выполняющие работы для организаций по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов должны быть аттестованы с 01.09.2021 на новый вид аварийно-спасательных работ – ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории РФ, за исключением внутренних морских вод РФ и территориального моря РФ с учетом требований постановления Правительства РФ от 16 декабря 2020 г. №2124 для различных уровней максимального расчетного разлива нефти и нефтепродуктов;
4) в Плане ЛРН необходимо привести расчет резерва финансовых средств для ликвидации возможного максимального расчетного разлива нефти и нефтепродуктов с учетом возможного ущерба окружающей среде (финансовое обеспечение в виде резерва, страховки, банковской гарантии);
5) в Плане ЛРН необходимо разместить план проведения мероприятий по утилизации собранной нефти и нефтепродуктов со стратегией их последующей рекультивации и реабилитацией.
В Научно-исследовательский и учебный центр (НИУЦ) «Безопасность, Обучение, Развитие» (БОР) на основании многолетнего опыта разработаны и утверждены необходимые программы повышения квалификации, подготовлены методические материалы, которые могут быть гибко адаптированы для всех звеньев работников, задействованных в процессе локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. При необходимости могут быть организованы или подготовлены материалы для оценки знаний работников и линейного руководства, позволяющих руководству провести самооценку готовности своих предприятий.
Кроме того специалисты ООО «НИУЦ «БОР» могут оказывать услуги по переработке Планов ЛРН, исходя из новых требований законодательства, помощи в организации комплексных учений с составлением плана их проведения, включая план ОТБОС учений, методическому сопровождению согласования Плана ЛРН в системе Росприроднадзора, подбору вариантов оборудования и технологий по локализации и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, а также услуги по первичной оценке рисков таких разливов с учетом возможного ущерба окружающей среде и в целях обоснования резерва финансовых средств, адаптированного к реальной системе принятых превентивных мероприятий.
С.Н. РЫБАКОВ, д.г.-м.н., И.Н. МОДИН, д.т.н.,
С.А. ПОКРАШЕНКО, А.А. ПОПОВ, к.г.-м.н.,
НИУЦ «Безопасность, Обучение, Развитие»