Способ испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях и система для осуществления способа. Имитатор разлива нефти


Способ испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях и система для осуществления способа

Изобретение предназначено для испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях. Сущность: измеряют параметры приборов до и после воздействия с последующей регистрацией и обработкой их показаний. При этом сначала на водной поверхности создают ограниченное по периметру пространство (8), в которое помещают пленкообразующее вещество (9), имитирующее разлив нефти и нефтепродуктов. Причем в качестве пленкообразующего вещества используют экологически безопасный заменитель, минимальная толщина слоя которого определена чувствительностью испытуемого прибора (7), а максимальная толщина слоя соответствует наименьшему объему нефти и нефтепродуктов в создаваемом ограниченном пространстве, который регистрирует испытуемый прибор. Испытуемый прибор размещают над ограниченным пространством на высоте 2-3 м (L) с последующим горизонтированием его над водной поверхностью. Регистрируют условия окружающей среды в различное время суток и при различных погодных условиях. После стабилизации измерений показания испытуемого прибора фиксируют вместе с информацией о толщине слоя пленкообразующего вещества. При отсутствии показаний испытуемого прибора в ограниченное по периметру пространство дозированно вводят дополнительное количество пленкообразующего вещества. Операцию повторяют до появления соответствующих показаний прибора. На основании анализа зарегистрированных данных оценивают качественные показатели испытуемого прибора. Система для осуществления данного способа состоит из блока (1) испытуемых приборов, блока (2) имитации разлива нефти и нефтепродуктов, блока (3) приема сигналов, блока (4) анализатора, персонального компьютера (5), блока (6) подачи пленкообразующего вещества. Технический результат: повышение достоверности испытаний приборов за счет максимального приближения условий имитации воздействия внешних факторов к натурным условиям эксплуатации приборов. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к системам технико-экологического контроля, используемым для распознавания разливов нефти или нефтепродуктов на водной поверхности, в условиях максимально приближенных к условиям реальной эксплуатации (натурных условиях) приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов.

Наиболее потенциально опасными с точки зрения негативного воздействия на окружающую среду при аварии являются подводные переходы магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов через водные преграды и акватории нефтеналивных портов.

Важным фактором снижения негативного влияния на окружающую среду при разливах нефти или нефтепродуктов является своевременное обнаружение разлива. На сегодняшний день на рынке представлены приборы обнаружения и мониторинга, способные обнаруживать пленки нефти или нефтепродукта на водной поверхности. Приборы реализуют различные методы обнаружения и мониторинга, их действие основано на измерении или индикации физико-химических, электрических, магнитных, радиоэлектронных, акустических и оптических величин. Приборы обнаружения и мониторинга в целях выполнения своих функций могут размещаться на различных платформах: воздушных суднах, морских и речных судах, стационарных платформах (мосты, вышки, буи).

Проблема заключается в том, что при эксплуатации приборов для обнаружения разливов нефти или нефтепродуктов возникают погрешности в показаниях, связанные с реальными условиями работы. Погрешности обусловлены отличием показаний приборов в лабораторных условиях и при проведении испытаний на речных или морских акваториях по причине воздействия внешних факторов, в т.ч. развития волн. Таким образом, возникла необходимость в проведении оценки целесообразности использования тех или иных приборов обнаружения и мониторинга на подводных переходах магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов и в акваториях нефтеналивных портов в условиях реальной эксплуатации.

Сложность создания натурных условий в лаборатории связана с имитацией воздействия внешних факторов, позволяющей полностью имитировать реальные условия разливов нефти и нефтепродуктов на речных и морских акваториях.

В практике контроля обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности известны различные устройства.

Известен способ обнаружения нефтяной пленки на поверхности воды, в котором исследуемую водную поверхность облучают импульсным пучком оптического излучения, принимают отраженный сигнал и проводят сравнение сигналов, отраженных от поверхности чистой и исследуемой воды, выбирая в качестве параметра сравнения количество импульсных сигналов, превысивших порог срабатывания анализатора. Судят о наличии или отсутствии нефтяной пленки, а при ее отсутствии учитывается погрешность, характеризующаяся вероятностью приема отраженных сигналов в условиях волнения (Авторское свидетельство СССР №1354073, кл. G01N 21/55, 1987 г.).

Решение направлено на обнаружение нефтяной пленки на поверхности.

Наиболее близким по технической сущности является способ испытаний на стойкость к воздействию дестабилизирующих факторов внешней среды приборов, применяемых в системах управления и ориентации. Способ испытаний включает измерение параметров приборов до и после воздействия. Для обеспечения достоверности испытаний за счет приближения условий имитации воздействия внешних факторов к реальным условиям функционирования аппаратуры путем разработки метода испытаний, учитывающего влияние основных дестабилизирующих факторов (Патент RU №2169961, кл. H01L 21/66, 1999 г.).

Недостатком данного способа является то, что этот способ не позволяет обеспечить достоверность результатов испытаний при многофакторном воздействии на приборы. Кроме того, условия реализации способа не позволяют вводить коррективы в условия испытания, тем самым приближать их к условиям реальной эксплуатации. Так же как и способ, устройство для его осуществления не обеспечивает проведение испытаний при многофакторном воздействии на исследуемые приборы.

Задача изобретения - обеспечение достоверности испытаний за счет приближения условий имитации воздействия внешних факторов к реальным условиям эксплуатации приборов. Кроме того, было необходимо создать систему для осуществления способа, которая могла бы не только имитировать различные внешние факторы для различных условий, оперативно отражать коррективы в условия испытания, в зависимости от типов испытуемых приборов, но и проводить испытания одновременно различного типа приборов. При этом испытания должны проводиться для группы приборов, принцип действия которых основан на измерениях и индикации оптических параметров.

Технический результат - повышение достоверности испытаний приборов за счет максимального приближения условий имитации воздействия внешних факторов к натурным условиям эксплуатации приборов.

Для достижения технического результата в способе испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях, включающем измерение параметров приборов до и после воздействия с последующей регистрацией и обработкой показаний приборов, сначала на водной поверхности создают ограниченное по периметру пространство, в которое помещают пленкообразующее вещество, имитирующее разлив нефти и нефтепродуктов, над которым на высоте 2-3 м размещают по крайней мере один испытуемый прибор с последующим горизонтированием его над водной поверхностью, при этом производят регистрацию условий окружающей среды, которые проводятся в различное время суток и при различных погодных условиях, причем в качестве пленкообразующего вещества используют - экологически безопасный заменитель, минимальная толщина слоя которого определена чувствительностью испытуемого прибора, а максимальная толщина слоя соответствует наименьшему объему нефти и нефтепродуктов, в созданном ограниченном пространстве, и которую регистрирует исследуемый прибор, после стабилизации измерений показания испытуемого прибора фиксируют с информацией о толщине слоя пленкообразующего вещества, при этом при отсутствии показаний испытуемого прибора в ограниченное по периметру пространство дозированно вводят дополнительное количество пленкообразующего вещества, операцию повторяют до появления соответствующих показаний прибора и на основании анализа зарегистрированных данных производят оценку качественных показателей испытуемого прибора.

При этом в качестве экологически безопасного заменителя используют растительное масло, а толщина слоя пленкообразующего вещества варьируется от 5×10-7 до 1×10-3 м.

В качестве условий окружающей среды определяют температуру воздуха, скорость и направление ветра, высоту волны, показатели освещенности или их комбинации.

Причем, когда в качестве испытуемых приборов используют приборы, реализующие фотографический метод, в качестве условий окружающей среды определяют угол расположения солнца относительно горизонта, а также его азимут, при этом установку приборов осуществляют последовательно в нескольких точках наблюдения.

Кроме того, дополнительно проводится испытание на эффект «ложного срабатывания», при котором проводят снятие показаний приборов на фиксирование инородных предметов в зоне ограниченного водного пространства, причем в качестве материала инородных тел используют дерево, пенополистирол, полиэтилен, полиэтилентерефталат, стекло, плавающие объекты с металлическими вставками из железа и алюминия или их комбинацию.

Система испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях, состоящая из связанных между собой блока испытуемых приборов, блока приема сигналов, блока анализатора, дополнительно содержит блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов, блок подачи пленкообразующего вещества, персональный компьютер, при этом блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов связан с блоком испытуемых приборов, блоком приема сигнала и через блок подачи пленкообразующего вещества блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов связан с блоком анализатора, причем блок испытуемых приборов установлен на неподвижной платформе и выполнен в виде кронштейна, на верхней штанге которого закреплен по крайней мере один испытуемый прибор.

Неподвижная платформа выполнена в виде причала или плавсредства.

Блок анализатора содержит узел определения температуры воздуха, скорости и направления ветра, высоты волны, показателей освещенности, угла расположения солнца относительно горизонта, азимута солнца.

Блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов выполнен в виде бонового заграждения и снабжен устройством закрепления бонового заграждения.

При этом блок подачи пленкообразующего вещества выполнен в виде дозирующего устройства.

Кроме того, кронштейн блока испытуемых приборов установлен с возможностью поворота вокруг оси, при этом на кронштейне размещены регулировочные механизмы для горизонтирования испытуемого прибора.

Размещение прибора или приборов на высоте 2-3 м над водной поверхностью определяется несколькими обстоятельствами. Во-первых, техническими характеристиками приборов, ограничивающими высоту, на которой прибор способен обнаружить разлив нефти и нефтепродуктов. Во-вторых, высота определяется потенциальными условиями дальнейшей эксплуатации, т.е. теми высотами, на которых планируется установка прибора на объектах мониторинга - подводных переходах магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов и акваториях нефтеналивных портов. Расстояние может варьироваться в зависимости от указанных выше обстоятельств.

Толщина слоя пленкообразующего вещества в виде экологически безопасного заменителя варьируется в следующих пределах. Минимальная толщина определяется чувствительностью испытуемого прибора, а максимальная величина толщины слоя устанавливается согласно поставленным в исследовании целям, т.е. наименьшему объему разлива нефти и нефтепродуктов, в созданном ограниченном пространстве, который должен быть обнаружен испытуемым прибором. При отсутствии сигналов об обнаружении от испытуемого прибора при прохождении испытаний в установленных пределах толщины слоя пленкообразующего вещества прибор считается не прошедшим испытания.

Исследование необходимо проводить в стабильных пространственных условиях для возможности контроля толщины пленки, в связи с этим в конструкции присутствует устройство для закрепления боновых заграждений.

Экспериментально было установлено, что при испытаниях толщина слоя пленкообразующего вещества варьируется от 5×10-7 до 1×10-3 м.

Испытания проводят для группы приборов, принцип действия которых основан на измерениях и индикации оптических параметров.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок схема, реализующая способ испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях, на фиг. 2 представлено конструктивное решение системы испытания приборов.

Система испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях состоит из 1 - блок испытуемого прибора (или приборов, или аппаратуры), 2 - блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов, 3 - блок приема сигнала, 4 - блок анализатора, 5 - персональный компьютер, 6 - блок подачи пленкообразующего вещества, 7 - исследуемый прибор или приборы (датчик обнаружения разлива нефти или нефтепродуктов), 8 - боновое заграждение, 9 - пленкообразующее вещество (экологически безопасный заменитель нефти или нефтепродуктов), 10 - устройство закрепления бонового заграждения, L - высота 2-3 м.

Причем как конструкция блока испытуемого прибора 1, так и система обработки показаний, позволяют проводить испытания не только одновременно нескольких приборов одной системы, но и различного типа приборов. Испытания проводят для группы приборов, принцип действия которых основан на измерениях и индикации оптических параметров.

Способ испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях осуществляется следующим образом.

Пример 1. Способ испытания приборов, основанных на фотографическом принципе работы.

В качестве прибора, основанного на фотографическом принципе работы, испытания по способу проходила тепловизионная камера NEC (производитель - Япония). На камеру 7 производилась съемка пятна пленкообразующей жидкости 9 с различных расстояний и углов оптической оси камеры к водной поверхности, далее происходила передача снимка последовательно на блоки 3, 4, 5. На блоке 5 изображение на снимке визуально оценивалось и анализировалось. По результатам испытаний результативность обнаружения разлива прибором составила 53,3%. Посредством реализации способа было установлено, что оперативное обнаружение разливов нефти и нефтепродуктов с помощью камеры зависит от множества факторов, в т.ч. угла между водной поверхностью и оптической осью тепловизора; выявлена необходимость дополнительной инфракрасной подсветки поверхности мониторинга в условиях ночи, пасмурной погоды, дождя, тумана, а также для обнаружения разлива на больших расстояниях. Была отмечена возможность «ложного срабатывания» в связи со сходством индикации пятен пленкообразующего вещества и участками ветрового сглаживания поверхности моря.

Пример 2. Способ испытания приборов, основанных на флуоресцентном принципе работы.

В качестве приборов, основанных на флуоресцентном принципе работы, испытания по способу проходили дистанционный бесконтактный сенсор нефтяных загрязнений ROW (производство - Эстония) и флуоресцентный лидар BlueHawk (производство - Эстония). Данные приборы 7 крепились на блоке 1 таким образом, чтобы их оптическая ось была перпендикулярна водной поверхности. Производилась подача пленкообразующего вещества 9 в блок 2, ограниченный боновыми заграждениями 8, посредством блока 6. Приборы 7, излучая вспышки флуоресценции, принимая ответные вспышки с водной поверхности от пятна пленкообразующей жидкости 9 и обрабатывая их согласно внутреннему алгоритму, подавали сигнал последовательно на блоки 3, 4, 5. Посредством программного обеспечения, входящего в комплект приборов 7, на блоке 5 отображались показания приборов 7 об обнаружении пятна или его отсутствии. При отсутствии сигнала об обнаружении блок 6 подавал дополнительный объем пленкообразующей жидкости 9 в блок 2. По результатам испытаний результативность обнаружения разлива приборами составила 51,5% и 27,2% соответственно. Посредством реализации способа было установлено, что приборы, основанные на флуоресцентном принципе работы, показали свою надежность при обнаружении нефтяных пятен, однако они недостаточно чувствительны для раннего обнаружения пятен нефтепродуктов. На примере ROW была отмечена тенденция к ухудшению способности раннего обнаружения разлива нефти или нефтепродуктов в облачную погоду и погоду с осадками (дождь, туман).

Пример 3. Способ испытания приборов, основанных на лазерном принципе работы.

В качестве прибора, основанного на лазерном принципе работы, испытания по способу проходил лазерный регистратор разливов нефтепродуктов «Краб-1» (Производство РФ). Прибор 7 крепился к блоку 1 таким образом, чтобы его оптическая ось была перпендикулярна водной поверхности. Производилась подача пленкообразующего вещества 9 в блок 2, ограниченный боновыми заграждениями 8, посредством блока 6. Прибор 7, испуская лазерный пучок на водную поверхность, принимая отраженный лазерный свет посредством входящей в его конструкцию собирающей линзы и обрабатывая с помощью внутреннего алгоритма, подавал сигнал последовательно на блоки 3, 4, 5. Посредством числового отображения сигнала на блок 5 делался вывод об обнаружении разлива или его отсутствии. При отсутствии сигнала об обнаружении блок 6 подавал дополнительный объем пленкообразующего вещества 9. По результатам испытаний результативность обнаружения разлива прибором составила 100%. Посредством реализации способа было установлено, что способность к раннему обнаружению разливов нефти и нефтепродуктов у регистратора стабильна и не зависит от условий окружающей среды. Была установлена особенность данного прибора, связанная с необходимостью закрепления регистратора таким образом, чтобы его оптическая ось была максимально перпендикулярна зеркалу воды, также была отмечена тенденция к общему снижению уровня сигнала прибора при увеличении волнения с сохранением отношения уровня сигнала на пленку к уровню сигнал по чистой воде.

В результате осуществления способа с использованием предлагаемой системы было установлено следующее.

- Испытуемые приборы, основанные на фотографическом принципе работы, не соответствуют требованиям, предъявляемым к приборам обнаружения и мониторинга разливов на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов и акваториях нефтеналивных портов.

- Испытуемые приборы, основанные на флуоресцентном принципе работы, не соответствуют требованиям, предъявляемым к приборам обнаружения и мониторинга разливов на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов и акваториях нефтеналивных портов.

- Испытуемые приборы, основанные на лазерном принципе работы, соответствуют требованиям, предъявляемым к приборам обнаружения и мониторинга разливов на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов и акваториях нефтеналивных портов, и могут использоваться на подобных объектах.

Таким образом, при реализации предложенного способа и системы было достигнуто повышение достоверности испытаний приборов за счет максимального приближения условий имитации воздействия внешних факторов к натурным условиям эксплуатации приборов.

1. Способ испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях, включающий измерение параметров приборов до и после воздействия с последующей регистрацией и обработкой показаний приборов, отличающийся тем, что сначала на водной поверхности создают ограниченное по периметру пространство, в которое помещают пленкообразующее вещество, имитирующее разлив нефти и нефтепродуктов, над которым на высоте 2-3 м размещают по крайней мере один испытуемый прибор с последующим горизонтированием его над водной поверхностью, при этом производят регистрацию условий окружающей среды, которые проводятся в различное время суток и при различных погодных условиях, причем в качестве пленкообразующего вещества используют экологически безопасный заменитель, минимальная толщина слоя которого определена чувствительностью испытуемого прибора, а максимальная толщина слоя соответствует наименьшему объему нефти и нефтепродуктов в создаваемом ограниченном пространстве, который регистрирует испытуемый прибор, после стабилизации измерений показания испытуемого прибора фиксируют с информацией о толщине слоя пленкообразующего вещества, при этом при отсутствии показаний испытуемого прибора в ограниченное по периметру пространство дозированно вводят дополнительное количество пленкообразующего вещества, операцию повторяют до появления соответствующих показаний прибора и на основании анализа зарегистрированных данных производят оценку качественных показателей испытуемого прибора.

2. Способ испытания приборов по п.1, отличающийся тем, что в качестве экологически безопасного заменителя используют растительное масло.

3. Способ испытания приборов по п.1, отличающийся тем, что при проведении испытаний толщина слоя пленкообразующего вещества варьируется от 5×10-7 до 1×10-3 м.

4. Способ испытания приборов по п.1, отличающийся тем, что в качестве условий окружающей среды регистрируют температуру воздуха, скорость и направление ветра, высоту волны, показатели освещенности или их комбинацию.

5. Способ испытания приборов по п.1, отличающийся тем, что в качестве испытуемых приборов используют приборы, реализующие фотографический метод, при этом в качестве условий окружающей среды определяют угол расположения солнца относительно горизонта, а также его азимут, при этом установку приборов осуществляют последовательно в нескольких точках наблюдения.

6. Способ испытания приборов по п.1, отличающийся тем, что дополнительно проводят испытание на эффект “ложного срабатывания”, при котором проводят снятие показаний испытуемых приборов на фиксирование инородных предметов в зоне ограниченного водного пространства, причем в качестве материала инородных предметов используют дерево, пенополистирол, полиэтилен, полиэтилентерефталат, стекло, плавающие объекты с металлическими вставками из железа и алюминия или их комбинацию.

7. Система испытания приборов обнаружения и мониторинга разливов нефти и нефтепродуктов на водной поверхности в натурных условиях, состоящая из связанных между собой блока испытуемых приборов, блока приема сигналов, блока анализатора, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов, блок подачи пленкообразующего вещества, персональный компьютер, при этом блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов связан с блоком испытуемых приборов, блоком приема сигнала и через блок подачи пленкообразующего вещества блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов связан с блоком анализатора, причем блок испытуемых приборов установлен на неподвижной платформе и выполнен в виде кронштейна, на верхней штанге которого закреплен по крайней мере один испытуемый прибор.

8. Система испытания приборов по п.7, отличающаяся тем, что неподвижная платформа выполнена в виде причала или плавсредства.

9. Система испытания приборов по п.7, отличающаяся тем, что блок анализатора содержит узел определения температуры воздуха, скорости и направления ветра, высоты волны, показателей освещенности угла расположения солнца относительно горизонта, азимута солнца.

10. Система испытания приборов по п.7, отличающаяся тем, блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов выполнен в виде бонового заграждения.

11. Система испытания приборов по п.7, отличающаяся тем, что блок имитации разлива нефти и нефтепродуктов снабжен устройством закрепления бонового заграждения.

12. Система испытания приборов по п.7, отличающаяся тем, что блок подачи пленкообразующего вещества выполнен в виде дозирующего устройства.

13. Система испытания приборов по п.7, отличающаяся тем, кронштейн блока испытуемых приборов установлен с возможностью поворота вокруг оси, при этом на кронштейне размещены регулировочные механизмы для горизонтирования испытуемого прибора.

www.findpatent.ru

Использование тренажера по отработке действий в чрезвычайных ситуациях pisces II при изучении дисциплины «Основы разработки шельфовых нефтегазовых месторождений» Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРЕНАЖЕРА ПО ОТРАБОТКЕ ДЕЙСТВИЙ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ PISCES II ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ ШЕЛЬФОВЫХ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ»

А.Е. Воробьёв, А.С. Каукенова

Инженерный факультет Российский университет дружбы народов ул. Орджоникидзе, 3, Москва, Россия, 115419

В статье рассмотрены функциональные возможности тренажера, имитация разлива нефтепродуктов, а также силы и средства борьбы с чрезвычайными ситуациями на шельфе. Приведены различные типы очистителя берега с иллюстрациями в зависимости от характеристик разлива нефти и нефтепродуктов.

Ключевые слова: ликвидация аварий на шельфе, тренажер по отработке действий, очиститель берега, боны, дисперсанты, нефтесборщик.

На кафедре нефтепромысловой геологии, горного и нефтегазового дела РУДН на занятиях «Основы разработки шельфовых нефтегазовых месторождений» используется тренажер по отработке действий в чрезвычайных ситуациях для тренировки и обучения студентов в моделируемых аварийных ситуациях (рис. 1): при нефтяных разливах, авариях на потенциально опасных объектах, операциях поиска и спасения при морских и авиационных катастрофах.

Это источники возможного загрязнения морской среды на всех стадиях проведения работ. Причины и тяжесть последствий таких аварий могут варьироваться очень сильно, это зависит от конкретного сечения обстоятельств природных и техногенных факторов.

Самые типичные причины — поломка оборудования, ошибки персонала и чрезвычайные природные явления, такие как ураганный ветер, сейсмическая активность и многие другие. Основная опасность таких аварий состоит в том, что разливы или выбросы нефти ведут к тяжелым последствиям для окружающей среды. Особенно сильное влияние такие аварии оказывают на прибрежную зону и места с затрудненным водообменом [2].

Аварии при добыче нефти и газа на морском шельфе весьма часты, особенно на начальных этапах разработки месторождений.

Рис. 1. Моделирование

Командный тренажер PISCES II предназначен для подготовки и проведения штабных и полевых учений по ликвидации аварийных разливов нефти. PISCES II ориентирован на решение задач, сформулированных в Oil Pollution Act 1990 (ОРА 90) по совершенствованию подготовки руководителей ликвидаторов разливов среднего и высшего уровней и разработки планов.

PISCES II создает для участников учений интерактивное информационное окружение на основе математического моделирования нефтяного разлива, взаимодействующего с окружающей средой и средствами борьбы. Система также включает средства для сбора информации, позволяющей оценить результаты действий участников учений.

Тренажер обладает следующими функциональными возможностями [1]:

— моделирование и воспроизведение ЧС, имевших место в реальности, а также выполнение реалистичных упражнений и проведение учений;

— автоматическое отслеживание и графическое отображение развернутых сил и средств и ЧС в целом с использованием навигационных карт формата TX97 производства Транзас, а также карт других форматов;

— прогнозирование с помощью математического моделирования траектории движения, испарения, взаимодействия с берегом и потенциально опасного воздействия разлива нефти или химического продукта на акваториях, а также степени угрозы токсичных субстанций в воздухе в результате разлива химических веществ, на основе блока AХОВ, разработанного ФЦ ВНИИ ГО ЧС;

— содержит базы данных по силам и средствам, погодным условиям, течениям, зонам риска и природоохранным зонам, воспроизводит события сценария упражнения, регистрирует события в журнале;

— позволяет осуществлять прием информации от различных источников;

— позволяет подключить к АИС и GPS для последующего получения информации;

— проведение упражнения в ускоренном режиме или режиме реального времени;

— сетевая конфигурация для работы в интерактивном режиме на нескольких рабочих станциях;

— эффективен для планирования хода операции, выработки управленческих решений и осуществления общего оперативного контроля;

— имитация разлива нефтепродуктов [2]:

моделирование гидродинамической реакции на деятельность сил и средств, их оценочный вклад и результаты,

модель нефтяного разлива с высокой степенью точности воспроизводит основные процессы, происходящие в нефтяном пятне: растекание, испарение, взаимодействие с берегом, а также бонами, нефтесборщиками и химическими диспергентами,

пользователь имеет возможность редактировать параметры окружающей среды: силу и направление ветра, температуру воды и воздуха, высоту волны, поле течений, степень солености воды;

— силы и средства борьбы [2]:

в число сил и средств, доступных пользователю системы, входят транспортные средства, суда, летательные аппараты, нефтесборщики, диспер-

санты, противопожарное оборудование, оборудование для спасательных операций и т.д.,

база данных сил и средств содержит описание и характеристики по всем доступным силам и средствам. Получение информации из базы данных возможно из любой рабочей станции системы,

загрузка базы данных сил и средств по реальным ЧС и создание новой базы данных для тренировочного упражнения,

в окне карты могут отслеживаться как реальные транспортные средства и суда, так и имитируемые,

автоматическое уведомление оператора о прибытии имитируемых сил и средств.

При выполнении упражнения по ликвидации аварии на шельфе студент должен выбрать тип очистителя берега в зависимости от характеристик разлива нефти и нефтепродуктов:

1) использование «Боны» (рис. 2)

■ Скскйгмка Ешыпла I мной ЕМЖЫ - 1

¡к]

сю

»1« | Боны ДНЯ Тин(ЙВ«ы-1

|0<иМ |Е1>ч<й1И ТижЛкми

Стел ■■«стъ I ¡'■лрллщистлч, ] Д>»11! МСЙЙ'И | 4 I *

М«« Нюаявща ч Счдакть

1 риЬ?МрТЫЕЙГМЧ

баси а |0 45ы С^мть вь^Ш)"" 6

|0 65м Пине ПаэьП

Д,ч«а [ТЖм~

Г

КО>ФФ мл««* ¡0 2 1.0:0 2 0.9: С2 ав

|0 21 ¿¡-огаэ!¿з сГв

Ёшосга

Да Отрпсгы*

Рис. 2. Задание свойств бона

2) использование Дисперсантов (рис. 3)

Рис. 3. Задание свойств области применения дисперсанта

3) использование «нефтесборщиков» (рис. 4)

Свойства Механический скиммер - 1

ч*

ИыД ■ 1

Метил ркМ-1 |Ннггес(орШ1*

Стоимость ] ¡^эраитррнстши | Яандаа иядетн J ^ i ^

11 гиЗ Hiwirfopiuw; | Меминчес*ий ^

« tsvrHto-

и

ВгпйСГИИССТЬ

Проиэвчш-TeibHocib Собранна tweet

Отношение Доне««

О 933 игУсв . Эффеитишосгь [Г

От

^«W |П01,Р;О.Е1.О;1.Эй5;

ЧГ .»ЧЫ ■

оа™сы |оооа. 1000.0 о2;5ооо

•а* ост и I

Рацнусйким.

Дл

Рис. 4. Задание свойств нефтесборщика

4) использование очистителя берега (рис. 5)

Рис. 5. Задание свойств берегового очистителя

5) использование «разбрызгивателя дисперсанта».

В процессе выполнения данных упражнений у студента формируются определенные навыки как по ликвидации аварии, так и по закреплению теоретического материала по курсу.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Краткое руководство к тренажеру по отработке действий в чрезвычайных ситуациях PISCES II [Kratkoe rukovodstvo k trenazheru po otrabotke deistvii v chrezvychainyh situaciah PISCES II].

[2] Воробьев Ю.Л., Акимов В.А., Соколов Ю.И. Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. — М.: Ин-октаво, 2005. [Vorobiev Yu.L., Akimov V.A., Sokolov Yu.I. Preduprezhdenie i likvidacia avariinyh razlivov nefti I nefteproduktov].

USE OF TRAINING APPARATUS TO SIMULATE THE EMERGENCIES PISCES II AT DISCIPLINE STUDYING «THE BASICS OF DEVELOPING OFFSHORE OIL AND GAS FIELDS»

A.E. Vorobiev, A.S. Kaukenova

Faculty of Engineering Peoples' friendship University of Russia Ordzhonikidze str., 3, Moscow, Russia, 115419

The article describes the functionality of the trainer, simulation of oil spills, as well as the strength and means to deal with emergencies on the shelf. The different types of cleaner beaches with illustrations depending on the characteristics of oil spill.

Key words: emergency response offshore, training apparatus to simulate, the cleaner shore, booms, dispersants, oil skimmer.

cyberleninka.ru

Туман ученью не помеха - Городские будни

Сразу два учебно-тренировочных занятия прошло на береговых и причальных сооружениях «Спецморнефтепорта «Козьмино» - конечной точки трубопроводной системы «Восточная Сибирь - Тихий океан». Навыки и умения отрабатывали как штатное, так и нештатное аварийно-спасательное формирование ООО «Спецморнефтепорт Козьмино», а также 91 пожарная часть города Находки.Сигнал тревоги раздался в 14:30. Согласно легенде разлив произошел из-за аварии на первом причале на одном из технологических трубопроводов, по которому нефть поступает в танки судна. В акватории бухты Козьмино оказалось более 100 кубометров нефти. Авария вызвала и пожар на площадке нефтепирса, конечно, условный.В разведку к месту разлива отправились два катера аварийно-спасательного формирования «Транснефть-сервис» с лаборантами на борту. Первоочередная задача специалистов - с помощью газоанализаторов выяснить, чист ли воздух. А пока и на пирсе, и на борту буксиров рабочие находятся в противогазах, готовя плавредства к отходу.Осложнил задачу учений густой туман, нависший над акваторией бухты. Из-за погоды по соображениям безопасности груженный нефтью танкер не мог выйти в море. При таких условиях учения в «Козьмино» не проводились ни разу, однако отменять их не стали.Олег Макаренко, и.о. капитана буксира «Ягуар» аварийно-спасательного формирования ООО «Транснефть-сервис» в городе НаходкаНужно отрабатывать любые ситуации, потому что разлив дело не непредсказуемое - может быть и в туман, может быть и в плохую погоду, и днем, и ночью, и летом, и зимой, поэтому, как я уже говорил, круглый год мы отрабатываем, проходят и учения, и занятия. Поэтому, на данный момент мы готовы к любым ситуациям.«Воздух чист», - сигнализируют лаборанты. Из штаба поступает распоряжение снять противогазы. Пробы воды с места условного разлива доставляют на берег, чтобы провести лабораторные анализы.Одновременно с этим на берегу продолжают ликвидировать условное возгорание. По замыслу учений система автоматического пожаротушения не сработала, поэтому задействовалась передвижная пожарная техника, которая осуществляла забор морской воды прямо из акватории бухты Козьмино. Благодаря слаженным действиям всех участников пожар площадью 593 квадратных метра на причале № 1 был ликвидирован за 15 мин при расчетном времени - 16 минут.Разведка в море показала, что около 100 тонн нефти попало в воду, место условного разлива обозначили яркими имитаторами. Пятно ветром относит к озеру.Александр Синяков, начальник аварийно-спасательного формирования ООО «Транснефть-сервис» в городе НаходкаПо законодательству установлено время на акватории 4 часа, поэтому мы находимся в непосредственной близости от нефтепирса, соответственно тем самым имеем минимальное время на сбор и локализацию условных, точнее фактических розливов нефти. Катера оперативного реагирования аварийно-спасательного формирования «Транснефть-сервис» обнесли условное нефтяное пятно боновыми ограждениями. После чего к ликвидации разлива приступил современный сборщик льяльных, то есть загрязнённых вод, «Титан». Всего профессиональное штатное аварийно-спасательное формирование задействовало девять плавсредств, среди которых четыре мощных буксира: «Тигр», «Пума», «Пантера» и «Ягуар», а также различные нефтесборные системы.Александр Синяков, начальник аварийно-спасательного формирования ООО «Транснефть-сервис» в городе НаходкаСегодняшние учения были запланированы. 100 тонн в результате разгерметизации помещения попали в акваторию и 23 тонны в каре. Танкер стоял фактически, погрузка закончена. Мы должны были локализовать. Было сброшено 2 имитатора разлива нефти, которые пойманы и скимеры (нефтесборные системы) опущены непосредственно на имитатор, то есть цели, поставленные для УТЗ, достигнуты. Работы на суше были также проведены без замечаний. Нештатное аварийно-спасательное формирование ООО «Спецморнефтепорт Козьмино» отработало действия по возврату нефти, собранной после розлива в море, в трубопроводы береговых и причальных сооружений с помощью временного трубопровода.Учение было закончено после получения удовлетворительных результатов анализов воды и атмосферного воздуха на месте аварии, которые провели специалисты эколого-аналитической лаборатории «Спецморнефтепорта». Члены Штаба ликвидации разлива нефти отметили, что учебно-тренировочное занятие прошло без замечаний. Высокую оценку проведенным действиям дали представители контрольно-надзорных органов: Восточного филиала ФГУ Администрации Морских Портов Приморского края и 91 пожарной части города Находки. По итогам совещания учение получило удовлетворительную оценку.Информационное агентство «Каскад-Находка» специально для ООО «Восток-ТВН» 2014г.Корреспондент: Шарипова Анна, Видеооператор: , Монтаж: Евсеев Евгений

www.nakhodka.tv

Lamor » » Новейшее финское судно для ликвидации аварийных разливов нефти

Самое новое многоцелевое судно на Балтике для ликвидации разливов нефти и химических веществ, оборудованное новейшей технологией и техническими решениями Lamor для сбора нефти, YAG Лоухи, начинает операции в Финском заливе в середине 2011 года.

Сданное в эксплуатацию Финским институтом окружающей среды (SYKE), YAG Лоухи стоимостью 48 миллионов евро базируется в порту Упинниеми примерно в 40 км в западу от Хельсинки на архипелаге. Судно входит в состав военно-морского флота Финляндии. Лоухи оборудовано для круглогодичного плавания в Балтийском море, судно может развивать скорость 15 узлов и даже во льдах лед толщиной 50 см может идти со скоростью 8 узлов.

Рассказывает Юха Мухонен, директор по продажам в Финляндии и на Балтике: “Многоцелевое судно Лоухи снабжено несколькими из наших новейших технологий, которых нет ни на одном из других 14 финских судов, предназначенных для ликвидации нефтяных разливов, хотя они также снабжены эффективной технологией ликвидации нефтяных разливов. Например, Лоухи, с нашими бортовыми скиммерами, способен собрать 1200 тонн вылившейся нефти всего за один рейс ”.

“Кроме того, судно может осуществлять сбор химических веществ, не подвергая экипаж риску контакта с облаком токсичных химикатов ”, — сказал инспектор института SYKE, Йоуко Пирттиярви.

Одно судно – три функции

Для эффективности и экономии SYKE выбрал многоцелевое судно со стратегическим прицелом. “Можно сказать, что это новое судно для выполнения задач по охране окружающей среды, выполняет функции трех судов: базового судна, соответствующего упрощенному грузовому судну, судна, удовлетворяющего требованиям SYKE, рассматривающего экологические происшествия, и судна, выполняющего задачи в составе военно-морского флота”, — сказал Пирттиярви.

“Так как основной задачей, выполняемой новым судном, является предотвращение загрязнения, оно снабжено обширным набором оборудования, способного собирать нефть с открытой водной поверхности, в открытом море и в ледовой обстановке”, — сказал Мухонен.Сбор нефти судном Лоухи основывается на разработанной компанией Lamor щеточной технологии сбора нефти. “Судно Лоухи оснащается тремя различными типами щеточных скиммеров Lamor: встроенные скиммеры щеточного конвейерного типа, ковшовые скиммеры, монтируемые на кранах и свободно плавающие морские скиммеры с барабаном для соединительного шланга”, — описывает Мухонен.

Судно также оборудовано новинками от института SYKE: ледяными щетками, смонтированными на задней палубе судна, предназначенными для сбора льда в ледовых условиях. Другая новая технология представляет собой волнопоглощающий танк, позволяющий выполнять сбор нефти даже при двухметровой зыби.

Реализация этих трех требований к судну всего лишь в одном 71-метровом судне была непростой задачей. “Важнейшей задачей оказалась разработка общей схемы расположения оборудования, так как от выполнения работ по установке оборудования зависело последующее функционирование судна. Разработчик судна ILS хорошо справился со своей задачей, сотрудничая с различными правительственными органами и с Lamor. Схема общего расположения включает рабочую палубу площадью 300м² в кормовой части, что дает возможность хранения контейнеров с различным оборудованием и т.д.”, — сказал Пирттиярви.

В дополнение к природоохранной и экологической функции, Лоухи будет использоваться в качестве судна поддержки подводных операций, осуществляемых военно-морским флотом Финляндии. На судне есть средства обслуживания водолазов и дистанционно управляемых подводных манипуляторов — ROV, и его можно использовать для прокладки подводных кабелей, которые могут храниться в коллекторных танках. “На случай конфликтных ситуаций, судно, способное нести 1000 тонн топлива и 100 тонн груза, может быть вооружено орудием, пулеметами и морскими минутами, и использоваться для снабжения островных фортов и судов военно-морского флота”, — добавил Пирттиярви.

Операции по сбору нефти в Финском заливе

Все правительственные суда для сбора нефти в Финляндии могут выполнять сбор нефти автономно, то есть, они оборудованы стационарно установленными системами сбора нефти. Основная стратегия – отделение нефти от водной поверхности, насколько это возможно быстро и в полном объеме, с тем, чтобы нефть можно было использовать или повторно или уничтожить сообразным образом.

Воздушная разведка играет важную роль в направлении нефтесборщика в самую значительную  часть нефтяного пятна для наиболее эффективного и скорейшего сбора разливов нефти и предотвращения дрейфа нефтяного пятна к берегу. Пирттиярви продолжает: “с борта судна невозможно определить, где находятся наиболее глубокие части нефтяного пятна, но при помощи инфракрасной камеры на борту воздушного судна это обнаруживается легко. Из-за свойств нефти около 90% нефти в пятне концентрируется в зоне, составляющей всего лишь, примерно, 10% от общей площади нефтяного пятна”.

Реагирование и готовность

*Обязанности SYKE состоят в реагировании на экологические происшествия (разливы нефти или химических веществ), а также в мониторинге морской среды.

С начала 1990 годов, объемы нефти, транспортируемой в Финском заливе, возрасли с 15 миллионов тонн в год до 155 миллионов тонн в год в 2010 году. В связи с этим, SYKE приняла решение о необходимости постройки такого судна, как Лоухи для немедленного реагирования на любые аварийные разливы нефти, вызванные возросшим объемом перевозимой нефти, габаритами нефтяных танкеров и другими причинами. Такой рост объемов нефтеперевозок был вызван строительством и вводом в эксплуатацию новых нефтяных терминалов в России, что  и привело в конечном итоге, к значительному увеличению объемов перевозимой нефти в крайне экологически-чувствительном морском регионе.

Пирттиярви далее говорит: “Несмотря на то, что в Финляндии уже был флот судов, оснащенных оборудованием для сбора нефти, ни одно из них не было способно в полной мере эффективно работать при сильном волнении или во льдах. Лоухи рассчитан на сбор нефти и химических веществ, как в открытой воде, так и в ледовых условиях, на тушение пожаров на борту судов и на аварийную буксировку судов, работающих в Финском заливе. Новое судно, кроме того, обладает достаточными ледокольными возможностями для оказания помощи нефтеналивным танкерам и другим судам”.

“Из-за чувствительной экологии Балтийского моря на Хельсинской Конвенции (HELCOM – Комиссия по защите окружающей морской среды Балтики) было достигнуто соглашение, что вместо использования дисперсантов для растворения нефтяных пятен, все работы по ликвидации нефтяных пятен будут основываться на механическом сборе при помощи нефтяных боновых ограждений для локализации пятна нефти и скиммеров для сбора нефти с поверхности в максимально короткие сроки и по-возможности в максимальном объеме, и здесь как раз и пригодился многолетний опыт Lamor”, — сказал Мухонен.

Название: Лоухи
Владелец: Финский институт окружающей среды (SYKE)
Оператор: Военно-морской флот Финляндии
Заказан: 2007
Судостроитель: Uudenkaupungin Työvene Oy
Стоимость: 48 миллионов евро
Дата названия судна: 8 марта 2011 года
Сдано в эксплуатацию:  Май 2011 года
Идентификация: Позывной: OJBP, MMSI 230616000
Тип: Судно для сбора нефти
Водоизмещение:  2.200 тонн (порожняком)
3.450 тонн (макс.)
Длина: 71,4 м (234,3 футов)
Ширина: 71,4 м (234,3 футов)

 

Высота: 71,4 м (234,3 футов)
Осадка: 71,4 м (234,3 футов)
Ледовый класс: 1A Super
Главные двигатели: 4 двигателя Wärtsilä 9L20 (4 по 1800 кВт)
Гребная установка: Дизель-электрическая, 2 подруливающих устройства Rolls-Royce (2 по 2700 кВт)
Скорость:  15 узлов в открытом море, 8 узлов во
льдах, толщиной 50 см (20 дюймов)
Дальность плавания: 6.000 морских миль
Автономность: 20 дней
Емкость: 1200 м3 для собранной нефти, 200 м3 для химических веществ. Ширина траления 45 м.
Экипаж: 15; условия для размещения 40 человек персонала
Экипаж: Lamor Corporation и SYKE
Armament: Может нести вооружение в случае кризиса

Объем поставки от Lamor:

Судовая система сбора нефти (включая проектирование системы сбора):2 x 2 системы сбора нефти LORS 10C 3600-brush3 x катушки для нефтеограждающих бонов и ограждающий бон с опоройt2 x Панель управления2 x РЧ управление2 x Система всасывающего насоса с крыльчаткой2 x Автоматические телескопические стрелы LJA

Нефтеперекачивающие насосы:6 x Нефтеперекачивающих насосов  GT A 115 с впрыском воды (вход+выход)6 x 6 гидравлических рукавов 1”, 15 м (10000/7500/дренаж)2 x Система для сбора нефти (400 литров)1 x 1 нефтеперекачивающий насос GT A 50 с впрыском воды (вход+выход)Система соединительного шлангокабеля:1 x 1 шлангокабель 95 м + гидравлические рукава + впрыск воды + электрический кабель1 x Катушка для рукава1 x Устройство подачи1 x Шкив1x Телескопический гидравлический удлинительМорские нефтеограждающие боны, 800 m, высота 2000 мм8 нефтеограждающих бонов для тяжелых условий работы HDB 2000/100 м4 x  мощные конструкции для катушек HSR H 18224 x буксировочных комплекта HDB 20001 x 1 гидравлический нагнетатель воздуха 2002 x 2 гидравлических шланга 3/8″ x 10 м, Tema 38002 x 2 гидравлических шланга 3/8″ x 10 м, Tema 5000

Газоанализаторы4 x Dräger X-am 700

Скиммер для высоковязкой нефти производительностью 100 м3/ч1 нефтесборщик LFF 100, зона 0Гидравлический шланг + рукав для перекачки нефти в комплекте для LFF1 x Нефтеперекачивающий насос GT A 1151 x Катушка для рукава HSR L

Скиммер для нефти средней и высокой вязкости производительностью 400 м3/ч1 x Свободно плавающий щеточный скиммер 400 WРукав в сборе для LFF 400, 60 м1 x Нефтеперекачивающий насос MSP 1501 x Катушка для рукава HSR L 1514 SWIVEL

Ковшовый нефтесборщик шириной 1500 мм1 x Ковшовый нефтесборщик LRB 1501 x Рычаг для наклона для LRB 1501 x Нефтеперекачивающий насос GT A 50

Ковшовый нефтесборщик шириной 3000 mm1 x Ковшовый нефтесборщик LRB 3001 x Рычаг для наклона LRB 3001 x Нефтеперекачивающий насос GT A 1401 x Комплект нефтеперекачивающих/гидравлических рукавов для LRB 300

Установки для мойки под высоким давлением1 x дизельный мойщик под высоким давлением Alto Contractor1 x гидравлический мойщик под высоким давлением1 x гидравлический силовой агрегат LPP15L/SNP0172 x гидравлических шланга 3/8″ x 15м, Tema 38001 x электрический мойщик под высоким давлением Alto Neptune 4-54

Портативная дизельная пожарная помпа1 дизельная портативная пожарная помпа Teho Esa D M1 x Гидравлический силовой агрегат 35.8 кВт

Портативные дизель-генераторы с защитой категории ex1 x Гидравлический силовой агрегат LPP 30D

Спасательное очищающее оборудование1 x Гидравлический насос Lukas PS-6R1 x Универсальный распределитель Lukas Century LSP 30 T1 x Намотчик для рукавов DSH 20

Аварийная насосная система3 x Алюминиевый контейнер 10 футов1 x Нефтеперекачивающий насос MSP 1501 x Нефтеперекачивающий насос MSP 2002 x Нефтеперекачивающий насос GT A 5018×12м Набор гидравлических шлангов6 x Намотчик для шлангов 41 x Гидравлический силовой агрегат 110 кВт100 м Нефтеперекачивающий шланг 4” Multi-Oil Blue composite1 x намотчик для шлангов200 м Нефтеперекачивающий шланг 6”

global.lamor.com