ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Наименование инновационного проекта

«Боновое заграждение переменной плавучести»

Рекомендуемая область пременения

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов и может быть использовано для локализации и сбора пятна нефти или нефтепродукта, в том числе мощного его потока на проточном водоеме, преимущественно реке. Возможно использование изобретения вокруг морских и речных нефтеналивных терминалов, а также водозаборных устройств.

Назначение, цели и задачи проекта

Основное назначение проекта – разработка современных, высокоэффективных и экологичных технологий, поиск надежных методов, защиты и сохранения водных ресурсов, фауны и флоры при технической эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов при аварийных разливах нефти на подводных переходах.

По территории России проложены и эксплуатируются более 40 тыс.км магистральных нефтепродуктопроводов, которые пересекают десятки тысяч рек, озер, ручьев, практически все реки, в том числе и самые крупные, судоходные, а также реки, откуда ведется водозабор для крупных и малых городов, мегаполисов как на нужды многомиллионного населения, так и на технические нужды, неоднократно пересечены подводными переходами этими трубопроводами. В связи с этим становится понятной гигантская проблема, которая возникает при аварийном выбросе нефти или нефтепродукта на подводном переходе магистрального нефтепродуктопровода той или иной реки, к тому же необходимо учитывать, что большинство рек тем или иным образом связаны между собой в гигантскую водную систему и случившаяся авария с выбросом нефти или нефтепродукта очень быстро может распространяться на десятки и сотни километров от места аварии вниз по течению, загрязняя гигантские объемы воды за короткий период времени даже при незначительных выбросах нефти, учитывая, что 1 м3нефти загрязняет 12 км2 водной поверхности.

И не смотря на то, что магистральные нефтепродуктопроводы эксплуатируются уже многие десятилетия, до сих пор не разработана эффективная технология локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на подводных переходах. И если в период открытой воды разработанная современная технология локализации и ликвидации аварийных разливов нефти производится с очень значительными потерями времени, не оперативно, с загрязнением огромных объемов воды, прибрежной зоны и с тяжелыми экологическими и экономическими последствиями. Но все-таки она есть, то в зимний период, когда практически все реки и озера России покрываются толстым слоем льда и снега на 5-8 месяцев, особенно в районах Сибири, северных районах, районах средней полосы процесс локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на подводных переходах многократно усложняется, а современной, отработанной технологии локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов до сих пор нет и все реки на зимний, длительный период остаются беззащитными.

Делаются очень сложные, дорогостоящие, опасные мероприятия для достижения конечной цели. Процесс локализации и особенно ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов происходит по несколько месяцев с привлечением огромного количества аварийно-спасательных служб, техники, средств.

Основной задачей и целью проекта является создание многофункционального, надежного, эффективного устройства и разработка технологии, при помощи которых появляется возможность очень оперативно, с высочайшей степенью надежности и с минимальными затратами времени, средств, без риска для людей производить локализацию и ликвидацию аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на подводных переходах магистральных нефтепродуктопроводов  с любыми характеристиками рек, в любое время года,  в том числе, что особенно существенно, и в зимнее время года, в любых экстремальных ситуациях.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В настоящее время в России, при аварийных выбросах нефти на подводных переходах магистральных нефтепродуктопроводов действует следующая технология локализации и ликвидации этих аварийных разливов:

а) в период открытой воды;

в нескольких километрах ниже по течению реки от подводного перехода устанавливаются боновые заграждения стационарные или оперативными силами аварийных бригад, сил МЧС,  гражданской обороны и т.д.  (расстояние расположения боновых заграждений от подводного перехода  зависит от ширины реки, ее полноводности, скорости течения и т.д.) и может колебаться от 0,5 до 12 км., таких рубежей может быть 3-6 шт. После установки боновых заграждений нефтяная пленка скапливается у берега, в районе боновых заграждений, где ее впоследствии убирают при помощи нефтесборщиков, ручным способом, откачивают насосами в стационарные или сборно-разборные резервуары, после чего утилизируют.

б) в зимний период;

когда реки в течении 5-8 месяцев закрыты толстым слоем льда и снега, также, в нескольких километрах ниже по течению реки начинают устанавливать заграждения в виде щитов, эластичных лент, но до установки этих заграждений необходимо поперек реки, под определенным углом прорезать сплошную щель во льду, а это очень длительный, трудоемкий и опасный процесс, если учесть, что подводные переходы имеются и на реках шириной в несколько километров, а толщина ледяного покрова не всегда надежна и в фарватере реки она намного тоньше, чем у берегов. Также имеется множество других опасностей, которые возникают в зависимости от погоды, времени года и т.д. После установки щитов, перед ними во льду вырезаются «майны», в которых собирается и скапливается нефть, остановленная щитовым заграждением, откуда ее откачивают или выжигают. Но еще одна большая часть разлившейся нефти расположена неподвижным слоем подо льдом по всей ширине реки и для ее сбора необходимо весь ледовый покров реки, находящийся между подводным переходом и установленными защитными рубежами, вскрыть, погрузить на автотехнику и увезти на специальные полигоны, где лед растапливают, а нефть утилизируют. Это очень сложный, дорогостоящий, длящийся 3-4 месяца (до ледохода необходимо успеть) процесс с привлечением нескольких сотен рабочих,  большого количества всевозможной аварийной и транспортной техники, вертолетов и т.д. При таком длительном процессе ликвидации аварийных разливов нефти загрязняется гигантский объем речной воды, прибрежной зоны, поверхности дна реки или озера, в воде растворяется большое количество фракций нефти, гибнет и травится огромное количество речных обитателей. Каждая такая авария наносит гигантский экологический, трудновосполнимый ущерб, не считая огромных материальных затрат на восстановительные работы.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Предлагаемая технология для круглогодичной, надежной защиты подводных переходов при аварийных разливах нефти заключается в следующем:

а) в период открытой воды;

На подводном переходе магистрального нефтепровода, ниже по течению реки, на расстоянии 300-500м. (расстояние уточняется в зависимости от глубины реки в районе подводного перехода, скорости и силы течения) устанавливаются стационарные боновые заграждения переменной плавучести (патент № 2221109 № 2232226), которые постоянно находятся в режиме ожидания в подводном положении, непосредственно на дне водоема или в непосредственной близости от дна, такое расположение боновых заграждений не мешает движению судов, если река судоходная, а так же и течению реки, не создавая подпор. Боновое заграждение соединено с компрессором расчетной производительности, который в свою очередь, соединен с диспетчерской службой. В случае аварийной ситуации на подводном переходе (падение давления в магистрали на данном участке) диспетчер немедленно дает команду на закрытие линейных задвижек по обеим сторонам подводного перехода, также одновременно с перекрытием задвижек на аварийном участке подводного перехода, дается команда на всплытие бонового заграждения, которое в течении нескольких минут всплывает на поверхность и надежно и оперативно перекрывает все русло реки, команда на всплытие бонового заграждения также может быть подана и со стационарного поста наблюдения дежурными службами. При приближении всплывшей пленки нефти к боновым заграждениям включается насос, который, через прикрепленную к боновым заграждениям плавающую нефтесборную воронку, по расположенному внутри боновых заграждений трубопроводу откачивает нефтяную пленку вместе с водой в плавучий амбар, расположенный выше боновых заграждений в небольшом затоне, вблизи у берега, где нефть отстаивается и скапливается, откуда ее, по мере необходимости собирают на утилизацию или в последствии закачивают в отремонтированный трубопровод. И вся эта операция происходит очень оперативно, дистанционно, силами одного - двух человек.

б) в зимний период;

В зимний период боновое заграждение также расположено под водой в режиме ожидания. После сигнала об аварийной ситуации диспетчер подает команду на подъем бонового заграждения и оно всплывает под ледовый покров реки, плотно прижавшись двумя рядами «гребней» расположенных в верхней части боновых заграждений к нижней поверхности льда. Для надежной герметизации зазора между гребнями и нижней поверхностью льда, и тогда имеющая  шероховатости и неровности, особенно в период формирования ледяного покрова, предусмотрена надежная уплотнительная, (возможно надувная) прокладка, расположенная и закрепленная между гребнями по всей длине боновых заграждений. Таким образом, при аварийной ситуации на подводном переходе, русло реки может быть оперативно и надежно перекрыто в течении нескольких минут, без вскрытия ледяной поверхности реки силами одного дежурного оператора. После перекрытия русла реки поступающая нефть к боновым заграждениям медленно откачивается выше описанным способом.

По предлагаемой технологии и устройствам самая серьезная авария на подводном переходе с большим выбросом нефти может быть оперативно локализована и ликвидирована силами одной аварийной бригады (имеется в виду локализация и ликвидация аварийных разливов нефти), без применения какой либо дополнительной техники, с минимальным загрязнением узкой полоски льда перед боновыми заграждениями.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

В состав предлагаемой технологии входят:

Боновые заграждения переменной плавучести, плавучий резервуар-отстойник-накопитель термоизолирующий(патент на полезную модель №33565, №33566), турбокомпрессор расчетной производительности, трубопроводы, запорная и предохранительная арматура.

Стоимость изготовления и монтажа предлагаемых устройств незначительны, т.к. основной материал для изготовления устройств – это нефтепроводные трубы б/у диаметром  800-1200 мм. и автопокрышки б/у.

Срок службы боновых заграждений и плавучего резервуара более 30 лет.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Высокая оперативность. Постановки боновых заграждений от 3-5 минут до нескольких десятков минут (зависит от ширины русла перекрываемой реки и производительности турбокомпрессора).

Энергосбережение. При работе компрессора в течении незначительного времени, исчисляющегося минутами и работе одного насоса для очистки нефтяной эмульсии потребую минимального количества эл.энергии.

Экологическая безопасность. Материал для изготовления боновых заграждений  и плавучих резервуаров соответствующий нормам экологической безопасности к тому же сами устройства предназначены именно для экологической безопасности и природосбережения.

Энергопотребление. 3-5 кВт/час.

Безлюдная технология. Предлагаемый технологический процесс можно автоматизировать на 95%

Новые потребительские свойства продукции

Высокая эффективность предлагаемой технологии;
Это достигается высокой оперативностью, малолюдностью, минимальными эксплуатационными расходами, высокой надежностью, безопасностью, большим сроком службы. Экономия материальных средств при эксплуатации, а также при локализации и ликвидации аварийных разливов нефти, предупреждения ее последствий может исчисляться сотнями миллионов рублей.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции


25 тыс. руб. за 1 п.м боновых заграждений многофункциональных

Рынки сбыта

Все организации, эксплуатирующие магистральные нефтепродуктопроводы, проходящие через водные преграды. В первую очередь ОАО «АК«Транснефть».

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование для ее реализации не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

29.09.2006

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)