КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Поведение нефти, разлитой в ледовых условиях
Поведение нефти, разлитой на поверхности чистой воды Ликвидация разлива нефти на море Технологии и средства ликвидации разливов нефти ВОПРОС 4 Вылившаяся в результате аварии нефть быстро растекается по поверхности моря, образуя поля нефтяных пленок: - на тихой воде, при отсутствии ветра и течения, нефть растекается во все стороны одинаково, образуя круг, радиус которого изменяется во времени; - при наличии ветра и течения нефтяное пятно приобретает вытянутую форму по направлению суммарного вектора скоростей ветра и течения. Разлившаяся на поверхности воды нефть перемещается в том же направлении и с той же скоростью, что и поверхностный слой воды. Главными факторами, определяющими перемещение нефтяного пятна, является течение и ветер. Перемещение нефтяного пятна в пространстве происходит за счет действия поверхностных течений и ветра. Направление дрейфа пятна определяется путем сложения векторов направления поверхностного течения и ветра. Скорость дрейфа складывается из 97-95% скорости поверхностного течения и 3-5% скорости ветра. Рассеивание нефтяной пленки происходит за счет эмульгирования. При волнении 5 баллов уже через 12 часов эмульгирует около 15% нефти. Большая часть распределенной в воде нефти находится в виде эмульсии типа «нефть в воде» (прямая эмульсия). При разливах нефти образуется также эмульсия типа «вода в нефти» (обратная эмульсия). Образование прямой эмульсии может привести к исчезновению с поверхности воды. Однако при изменении условий нефтяное пятно может восстановиться. Обратная эмульсия отличается высокой стойкостью. Она характерна для смеси воды с вязкой нефтью и содержит от 50 до 80% свободной воды. Внешне она выглядит как чистая нефть. Иногда ее называют «шоколадный мусс». Под воздействием внешних природных факторов, в условиях ледяного покрова, растекание нефти при разливе, ее дрейф и процессы деградации имеют свои особенности. На процесс растекания большое влияние оказывает температура окружающей среды, в зависимости от которой изменяются свойства нефти (вязкость, плотность, поверхностное натяжение), направление, сила течения и ветра. Нефть, попадая на ограниченную поверхность воды с плавающим льдом, оказывается подо льдом, на поверхности льда и во льду (сорбирована льдом). На попадание нефти под лед основное влияние оказывает плотность нефтепродукта. При температуре 0°С плотность большинства тяжелых нефтей больше плотности льда. Эта разница увеличивается по мере деградации нефти. В этом случае лед как бы наползает на нефть. Легкие сорта нефти попадают под лед под влиянием течения, ветра. Наблюдения показали, что при скорости ветра 12 м/с и скорости течения 0,5 м/с при толщине льда 15-45 см нефть легко загоняется под лед. Подо льдом нефть может сохраняться длительное время. При этом она дрейфует вместе со льдом, либо перемещается относительно льда под действием течения. На скорость перемещения влияют скорость течения, неровности нижней поверхности льда, его рыхлость, а также плотность и вязкость нефти. На дрейф нефти большое влияние оказывает ветер, а на дрейф льда - течение. Следовательно, могут иметь место случаи, когда нефть и лед двигаются в различных направлениях. Для перемещения нефти подо льдом требуется повышение определенной скорости течения воды, так называемой «предельной скорости». Установлено, что для сырой нефти, находящейся подо льдом со значительной шероховатостью нижней поверхности, величина предельной скорости течения составляет около 0,3 м/с, то есть при скорости течения ниже 0,3 м/с нефть не будет перемещаться относительна льда, а будет дрейфовать вместе со льдом. Для легких сортов нефти при ровной поверхности ледяного покрова предельная скорость составляет около 0,035 м/с. Рыхлость нижней поверхности льда и ее неровность обусловлены наличием и толщиной снежного покрова. При его неравномерном распределении на поверхности и различной толщине слоя изолирующее влияние снега также неравномерно, что приводит к различному наращиванию толщины льда. Такие неровности в нижней поверхности льда являются отличными полостями для накопления и хранения нефти подо льдом. На поверхность льда нефть попадает непосредственно из источника разлива, проникая через поры и трещины рыхлого льда, выбрасываясь на лед при раскачивании льдин во время волнения относительно друг друга. Процесс налипания резко прогрессирует при наличии на поверхности льда снежного покрова, с которым нефть образует вязкую кашу, что значительно осложняет процесс очистки и сбора нефти. Способность проникновения зависит от плотности и вязкости нефти, а также от размеров пор и каналов, образовавшихся во льду в результате его таяния. Кроме того, нефть, накопившаяся подо льдом во впадинах, в процессе намерзания льда оказывается в толще, где может находиться до полного таяния льда. В период оттепели нефть, находящаяся на поверхности льда, проникает внутрь в силу того, что температура нефти под лучами солнца выше температуры льда и окружающего воздухе. При последующем понижении температуры подтаявший снег и лед образуют ледовую корку поверх нефти, проникшей в лед. При чередовании таких периодов образуется как бы слоеный пласт льда и нефти. При торошении таких льдов нефть задерживается среди обломков и снега, сохраняясь до таяния льдин. Основные моменты поведения нефти во льдах следующие: - сцепление свежеразлитой нефти, как с битым льдом, так и со сплошным очень слабое инеустойчивое. Нефть легко смывается струями воды с поверхности льда. Однако через несколько суток удалить нефть со льда очень тяжело; - налипание нефти на лед обычно более интенсивно происходит на нижней рыхлой поверхности льда, чем на твердой и гладкой; - лед предотвращает распространение нефти на большие площади.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 2758; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |