Проблема
От трех до пяти процентов от всей добываемой нефти в конечно счете не может быть использовано для последующей переработки. При транспортировке нефти нефтеналивными судами и ее хранении в резервуарах, на дне осаждается нефтешлам состоящий из частиц минерального (не нефтяного происхождения) и наиболее тяжелых углеводородов в основном парафинового ряда, удельный вес которых выше плотности нефти и воды.
Нефтедобывающие предприятия начали использовать резервуары для хранения нефти с начала 19-ого века. Большинство стандартов, широко применяемых в нефтяной индустрии по всему миру, разработаны Американским Нефтяным институтом (API – American Petroleum Institute) и Американским Обществом Инженеров Механиков (ASME – American Society of Mechanical Engineers).
Эти стандарты покрывают такие аспекты хранения нефти и нефтепродуктов как геомертические размеры резервуаров, материалы для их изготовления, налив нефти в резервуары и их разгрузка, ремонт резервуаров. Однако в указанных стандартах буквально вскользь говорится об удалении донных нефтешламов их резервуаров и их мойке.
Удивительно, но через 100 лет после того, как был построен первый резервуар для хранения нефти, ручная очистка резервуаров от нефтешламов остается наиболее распространенным методом очистки по всему миру.
Применение ручного метода очистки нефтяных резервуаров имеет следующие недостатки:
- Огромный риск для здоровья и безопасности людей, производящих очистку резервуаров ручными методами;
- Персонал, занимающийся очисткой резервуаров, обычно подготовлен значительно хуже персонала, занимающегося обслуживанием основного оборудования предприятий, связанных с добычей, переработкой и транспортировкой нефти. Этот фактор многократно увеличивает риск человеческих ошибок и даже преступной халатности. Не секрет что в России для выполнения подобных работ зачастую используется труд неквалифицированных низкооплачиваемых рабочих;
- При подобных методах очистки всегда происходит загрязнение окружающей среды (водного и воздушного бассейнов и почвы земли);
- Объем нефтеотходов, генерируемых при такой очистке, огромен. Это создает проблемы с их последующей транспортировкой, захоронением, повторной переработкой и/или обезвреживанием.
Безопасность очистки резервуаров – фундаментальная проблема
Две основные причины создают проблемы безопасности при очистке резервуаров. Первая заключается в том, что ручная очистка силами сервисных компаний вошла в нормальную практику повсеместно по всему миру. При этом Заказчик обычно мало уделяет внимания оценке подрядчика с точки зрения безопасности проведения работ. Причем данный факт характерен и для ряда Российских предприятий.
Некоторые компании, такие как SAUDI ARAMCO (Саудовская Аравия) или CHEVRON (США) проводят тщательную предварительную экспертизу на предмет безопасности производства работ по очистке резервуаров, которые осуществляют сервисные компании, однако это скорее исключение, чем правило.
Второй аспект проблемы даже более важен и критичен в плане безопасности выполнения указанных работ. Очистка резервуаров в технологическом процессе нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий традиционно рассматривается как последняя по значимости для предприятия. По этой причине очистка резервуаров откладывается на как можно более поздние сроки.
В конечном счете, когда с очисткой уже нельзя больше тянуть, предприятие в спешном порядке ищет подрядчика, руководствуясь при этом в своем выборе, прежде всего не на безопасном и качественном проведении работ по очистке, а на стоимости оказываемых услуг. Зачастую даже не проводится анализ методов очистки резервуаров, которым будет пользоваться нанятая для этих целей сервисная компания.
В результате указанных выше факторов низкоквалифицированные чистильщики работают внутри резервуаров, уровень нефтешлама в которых доходит иногда до 5 метров, используя при этом далеко не безопасные методы очистки резервуаров с взрывоопасной средой.
В большинстве стран при выборе сервисной компании для оказания подобных услуг, минимальная цена очистки резервуара превалирует над риском пожара или даже взрыва. Статистически более 80% всех несчастных случаев являются следствием человеческого фактора, а при очистке резервуаров данная цифра приближается к 100%.
К сожалению, данный замкнутый круг, при котором низкая безопасность очистных работ является следствием низкой стоимости работ по очистке резервуаров, многократно повышает риски как для работников предприятия, на котором производятся очистные работы, так и для инфраструктуры предприятия в целом.
К сожалению, картина очистки резервуаров от донных нефтешламов практически не изменилась со времени, когда был введен в действие первый резервуар (100 лет назад), который чистили лопатами и швабрами.
Здоровье людей
Другим важным аспектом является воздействие углеводородов на здоровье человека при ручном методе зачистки резервуаров. Не секрет, что длительное воздействие углеводородов, попадающих в органы дыхания человека, крайне отрицательно сказывается на здоровье, вызывая целый ряд тяжких заболеваний, включая раковые.
Зачастую средства индивидуальной защиты, применяемые при очистке резервуаров ручными методами, крайне примитивны и фактически не защищают человека от крайне вредной атмосферы внутри резервуаров.
Опыт нашей компании показывает, что в странах традиционно добывающих нефть на протяжении многих десятилетий, средства индивидуальной защиты рабочих, занятых на очистке резервуаров хуже, чем в странах, относительно недавно приступивших к добыче и переработке нефти.
Загрязнение окружающей среды
Очистка нефтяных и нефтепродуктовых резервуаров – колоссальный источник загрязнения окружающей среды по всей планете. Созданные во многих странах институты защиты окрущающей среды, включая экологическую полицию, считают приоритетными технологии, исключающие загрязнения, по сравнению с технологиями, позволяющими утилизировать и обезвреживать загрязнения, генерируемые в результате производственной деятельности.
При ручной очистке резервуаров от нефтешламов генерируется огромное количество отходов первого класса опасности, которые обычно сбрасываются в шламонакопители, загрязняя окружающую среду за счет испарений углеводородов, их биодеструкции и миграции с грунтовыми водами. Перерабатывать такие нефтеотходы из шламонакопителей крайне сложно и затратно.
Как известно, нефтешламы из резервуаров на 60-90% состоят из углеводородов. Если непосредственно в процессе очистки выделить эти углеводороды и вернуть их в производство в качестве промпродукта, то объем нефтешлама подлежащего захоронению снизится соответственно на 60-90%. Особо следует отметить что переработать “свежий” нефтешлам извлеченный из резервуара при его очистке, значительно проще, чем пролежавший длительное время в шламонакопителе.
Экономический аспект
Донные нефтешламы могут быть удалены только какими-либо специальными методами. То есть их невозможно откачать так, как откачивается нефть. Затраты складываются из оплаты труда работников связанных с работами по удалению шлама из резервуаров, а так же из затрат по утилизации и/или захоронению нефтяных шламов, являющихся отходами первого класса опасности. Последняя статья расходов является определяющей.
В России ежегодно образуется более 3 миллионов тонн нефтешламов. Структура образования нефтешламов примерно следующая:
- Нефтедобывающие компании – более 1 миллиона тонн нефтешламов и нефтезагрязненных грунтов;
- Нефтеперерабатываюие предприятия – 0,7 миллионов тонн ежегодно;
- Нефтяные терминалы – 0,3 миллиона тонн;
- Другие источники, включая ж/д транспорт, аэропорты, морские порты – 0,5 миллионов тонн.
Большинство наиболее крупных Российских нефтяных компаний используют услуги сторонних организаций для переработки и захоронения нефтешламов. В зависимости от региона, стоимость захоронения нефтешлама в России варьирует от 700 до 1300 руб за 1 куб.м (24 – 45 долл. США). В связи с принятием правительством России более жестких законов, связанных с охраной окружающей среды, данные цыфры имеют тенденцию к постоянному увеличению.
При использовании специализированного оборудования, удаляемый из резервуаров нефтешлам перерабатывается с извлечением из него нефтяной (углеводородной) составляющей, которая возвращается в производство вместе с нефтью.
При этом, количество шлама подлежащего дальнейшему обезвреживанию или захоронению снижается от 6 до 10 раз.
Что делать?
Следует признать, что все более актуальным становится вопрос применения и в нашей стороне профессиональных и автоматизированных комплексов очистки резервуаров.
Выбор таких комплексов, к сожалению, в мире не очень велик. Один из них — МегаМАКС — имеет все основания получить положительные оценки автора данной статьи.
Итак, чем он понравился:
1. Безопасность проведения очистки резервуара:
- Безопасность при работе комплекса обеспечивается четырьмя уровнями защиты.
- Комплекс располагается на расстоянии 150 м и более от резервуара;
- Все основное оборудование на комплексе исключительно гидроприводное, включая вспомогательное, обеспечивающее удаление шлама из резервуара;
- Система контроля комплекса производит автоматический мониторинг качества заземления всех элементов комплекса, находящихся внутри резервуара при очистке, с автоматическим отключением подачи моющих агентов в случае ухудшения качества заземления;
- Система контроля комплекса производит автоматический мониторинг газовой среды в резервуаре с автоматическим отключением подачи моющих агентов в случае приближения к верхней или нижней границам взрываемости.
2. Безопасность для здоровья персонала
- Обеспечивается минимизацией времени нахождения персонала внутри резервуаре при проведении очистных работ. Присутствие персонала в резервуаре необходимо только в период установки вспомогательного оборудования (роботизированная пушка, бустерный насос, моющие головки). Непосредственно процесс извлечения шлама происходит без присутствия человека в резервуаре. Управление роботизированной пушкой производится дистанционно оператором, находящимся за пределами резервуара.
3. Защита окружающей среды
- Комплекс позволяет не только механизированно извлекать нефтешлам из резервуара, но так же перерабатывать его методом фазоразделения. Современная центрифуга, спроектированная специально для вязких нефтешламов, разделяет его на нефтяную, водную и твердую «фазы». Нефтяная «фаза» возвращается в производство, вода находится в обороте с частичным ее выводом из рециркуляции на очистные сооружения (в случае наличия подтоварной воды в очищаемом резервуаре). Твердая фаза является отходом, подлежащим дальнейшему обезвреживанию или захоронению. Однако количество такого отхода снижается на 60-90% по сравнению с ручной зачисткой резервуаров.
4. Экономическая целесообразность
- Экономическая целесообразность использования подобных комплексов продиктована тремя основными причинами, а именно, возвратом в производство нефтяной фракции, извлеченной из донного нефтешлама, многократным снижением объема нефтеотходов, подлежащих вывозу и захоронению (или обезвреживанию), а так же увеличению скорости оборачиваемости резервуарного парка за счет снижения времени нахождения резервуаров под очисткой.
Указанные выше факторы с учетом быстрорастущих штрафов позволяют обычно окупить приобретение указанного комплекса за период 3-4 года. При этом срок службы комплекса при правильной его эксплуатации составляет 15 лет.
