СПГ и нефть: сравнение последствий морских разливов

Международная федерация танкеровладельцев (ITOPF) опубликовала доклад, в котором сравниваются последствия разливов сжиженного природного газа (СПГ) и традиционных разливов нефти. Отмечается, что риски и ущерб при разливах СПГ имеют иную природу.

В докладе «Поведение, последствия и потенциальный ущерб и ответственность, возникающие в результате разлива сжиженного природного газа в морскую среду» говорится, что точный состав СПГ варьируется в зависимости от источника газа и типа обработки. Однако, в основном СПГ состоит из метана (более 85% объема), этана, а также пропана, бутана, углекислого газа, азота или других более тяжелых углеводородов и примесей.

При нормальных условиях СПГ представляет собой природный газ, который для удобства хранения и транспортировки преобразуется в жидкую форму, занимающую примерно 1/600 объема природного газа. В жидком состоянии СПГ представляет собой бесцветную нетоксичную жидкость, которая транспортируется и хранится при температуре -162 °C.

Согласно Европейской классификации поведения (SEBC), СПГ относится к категории газов (G). В случае инцидента, опасные свойства СПГ будут определять первые действия и меры реагирования, за которыми последуют конкретные действия, связанные с его классификацией.

При разливе СПГ, хранящегося в жидкой форме, происходит его испарение при повышении температуры резервуара выше точки кипения СПГ или при контакте жидкости с окружающей средой. Если жидкий СПГ разливается над ватерлинией, он сначала плавает и, в зависимости от количества, может образовывать неглубокий криогенный слой на поверхности воды перед испарением. Также существует вероятность замерзания некоторого количества морской воды в непосредственной близости от места разлива из-за низкой температуры СПГ, что приводит к образованию локальных участков льда.

В случае выброса ниже ватерлинии, СПГ, благодаря своей удельной плотности, поднимется к поверхности воды, а затем быстро закипит и испарится в атмосферу по мере повышения температуры при контакте с морской водой и атмосферой. При испарении холодные пары СПГ тяжелее воздуха и остаются вблизи земли или моря. Эти пары конденсируют влагу в воздухе, образуя видимое белое облако водяного пара (или тумана), смешанного с газообразным СПГ. По мере того как газовая смесь нагревается и ее общая удельная плотность уменьшается, она поднимается и рассеивается в атмосфере в течение короткого периода времени.

Вероятно, облако водяного пара будет сохраняться дольше, чем облако СПГ. Размер и высота облака пара зависят от метеорологических условий во время выброса. При слабом ветре (<5 миль в час) облако пара на поверхности моря меньше и, как ожидается, рассеется на большей высоте, тогда как при умеренном ветре (>5 миль в час) шлейф облака пара, скорее всего, опустится на поверхность моря, будет более низким и распространится на большую площадь.

Предыдущие исследования показали, что паровые облака распространяются примерно с той же скоростью, что и ветер, и, вероятно, сохраняются в течение десятков минут, в зависимости от множества факторов, таких как размер пробоины в корпусе, место прорыва, скорость выброса и условия окружающей среды во время разлива.

Опасные свойства СПГ могут привести к прямому воздействию на здоровье и безопасность, главным образом, из-за его воспламеняемости и криогенной температуры. Жидкий СПГ не горюч, однако его пары имеют диапазон воспламеняемости 5–15 (об.%), который можно обнаружить с помощью специального оборудования. Вне этого диапазона смесь СПГ с воздухом не воспламеняется. Диапазон воспламеняемости СПГ шире, чем у обычных видов топлива, например, дизельного топлива (0,6–5,5 (об.%)).

В не замкнутом пространстве выброс СПГ из резервуара или трубопровода быстро смешается и рассеется до концентраций ниже нижнего предела воспламеняемости (НПВ) в 5%. Лишь небольшая область вблизи непосредственного места утечки, вероятно, достигнет концентрации, которая позволит СПГ воспламениться. В замкнутом пространстве, где горючие пары не могут рассеяться, небольшая утечка приведет к образованию стратифицированного парового слоя в высоких точках пространства (например, на высоте потолка), что может привести к образованию горючей паровоздушной смеси.

Если горючие пары вступают в контакт с источником воспламенения, может возникнуть пожар парового облака, который может распространиться обратно к месту разлива и вызвать пожар. Пламя горит медленно, и поэтому, если скорость ветра умеренная (> 10 миль в час), пламя может не вернуться к источнику утечки и будет гореть с подветренной стороны от точки воспламенения, пока весь СПГ не израсходуется ниже НПВ или не погаснет. Форма видимого облака дает представление о направлении ветра и дисперсии пара, но не определяет границу горючего облака, особенно в условиях низкой относительной влажности.

При контакте СПГ с окружающей средой может произойти быстрый фазовый переход (БФП) – безпламенное избыточное давление из-за очень быстрого изменения фазы, в данном случае из жидкости в газ. Облако пара расширяется так быстро, что возникает звуковой удар и локализованное избыточное давление. Подобные явления наблюдались в прошлом, но они непредсказуемы и не высвобождают значительного количества энергии. Зарегистрированные значения избыточного давления из-за БФП оказались недостаточными, чтобы вызвать более чем незначительные повреждения судов или портовых сооружений.

В определенных условиях СПГ потенциально может подвергнуться взрыву кипящей жидкости с расширением пара (BLEVE) – взрыву, вызванному разрывом резервуара, содержащего жидкость под давлением, температура которой превысила точку кипения (-162 °C для СПГ). Это может произойти, если температура резервуара повысится, а системы сброса газа выйдут из строя.

Как и любой газ в замкнутом пространстве, высокая концентрация паров СПГ вытесняет кислород из воздуха, уменьшая его доступность, что приводит к удушью людей. Криогенная температура жидкого СПГ приведет к замерзанию любой ткани (растения или животного) при контакте и может привести к тому, что материалы станут хрупкими и потеряют свою прочность или функциональность.

Короткое время пребывания СПГ в морской среде и высокая летучесть означают, что претензии, возникающие в связи с инцидентами с участием этого альтернативного топлива, будут сильно отличаться от тех, которые связаны с разливами нефти.

Претензии, связанные с очисткой и превентивными мерами, как ожидается, будут связаны с такими мерами, как контроль источника, меры пожаротушения, мониторинг с помощью экспертного моделирования или датчиков, установленных на беспилотных летательных аппаратах/ROV, и, возможно, удаление бункерного топлива. Традиционные меры по очистке будут невозможны, и, следовательно, претензии, связанные с длительной операцией по очистке разлива, не возникнут.

Однако иски о возмещении вреда здоровью и гибели людей могут быть значительными. Риски, связанные с пожаром, взрывами, криогенным повреждением и удушающими парами, могут привести к смерти или серьезным травмам членов экипажа, пассажиров, находящихся поблизости операторов и населения.

Претензии, связанные с ущербом окружающей среде, вероятно, будут географически ограничены по сравнению с ущербом от разливов нефти. В некоторых случаях могут быть проведены исследования после разлива, чтобы установить серьезность и масштаб ущерба. Восстановительные меры, скорее всего, будут минимальными и ограничены небольшой территорией.

Вместо претензий о возмещении ущерба имуществу, связанных с очисткой и косметическим ремонтом загрязненного нефтью имущества, претензии по СПГ, вероятно, будут результатом пожара/взрыва или криогенного повреждения. Следовательно, может потребоваться структурный ремонт или замена, что, вероятно, будет более дорогостоящим и, возможно, трудоемким.

Иски о возмещении экономических потерь в результате пожара/взрыва могут включать закрытие/нарушение работы порта и связанные с этим расходы на простой, убытки от поврежденного/уничтоженного имущества, потери местной аквакультуры из-за гибели запасов и местные убытки в результате запрета на рыболовство. Также могут иметь место воздействия на коммерческие водозаборы и туризм.

 

Зеленый компас

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *