Νέες λύσεις πετρελαιοκηλίδας Τεχνικές δοκιμές

Ένα σύστημα επισημάνσεως εφοδιασμένο με ένα δομοστοιχείο χαρακτηρισμού κυμάτων προσαρμόζεται σε έναν συλλέκτη για τον εντοπισμό της θέσης του skimmer και των συνθηκών κύματος κατά τη διάρκεια των λειτουργιών απόκρισης διαρροής. Εικόνα: Ευγενική προσφορά Ohmsett

Ένα skimmer δοκιμάστηκε σε ελεγχόμενες συνθήκες για να αξιολογηθεί ο διασκορπιστής πρόσκρουσης που αναμιγνύεται με αργό πετρέλαιο στις επιδόσεις του skimmer. Εικόνα: Ευγενική προσφορά Ohmsett

Εικόνα: Ευγενική προσφορά Ohmsett

Ένα σκάφος ροτόι εξοπλισμένο με έναν θερμικό αισθητήρα υπερύθρων κατέλαβε εικόνες γαλακτωματοποιημένου ελαίου για να επικυρώσει τις δυνατότητες του αισθητήρα κατά τη διάρκεια της δοκιμής τηλεανίχνευσης που χρηματοδοτήθηκε από το NOAA και από την BSEE. Εικόνα: Ευγενική προσφορά Ohmsett

Previous Next

Δεν υπάρχουν δύο λειτουργίες απόκρισης πετρελαιοκηλίδας οι ίδιες. Ο καθένας μπορεί να παρουσιάσει νέες και ακόμα πιο δύσκολες προκλήσεις για τους αντιδραστήρες διαρροής καθώς ανιχνεύουν, περιέχουν και ανακτούν τα χυμένα πετρέλαια. Διάφορες πτυχές που επηρεάζουν τις λειτουργίες απόκρισης πετρελαιοκηλίδας μπορεί να είναι το φυσικό περιβάλλον, η παρακολούθηση διαρροών, η χρήση χημικών ουσιών διασποράς και η διαθεσιμότητα κατάλληλης τεχνολογίας για την κατάσταση.

Ορισμένες προκλήσεις αντιμετωπίστηκαν μέσω της έρευνας και της τεχνολογικής ανάπτυξης τεχνικών για την αντιμετώπιση των διαρροών. Ωστόσο, η ανάπτυξη νέας τεχνολογίας μπορεί να αποτελέσει πρόκληση από μόνη της, δεδομένου ότι πολλές χώρες απαγορεύουν τη δοκιμή εξοπλισμού ανοικτού ύδατος ή την εκπαίδευση αντίδρασης με πετρέλαιο. Σε αντίθεση με τις μικρότερες εγκαταστάσεις που βασίζονται σε μοντέλα κλίμακας και υποκατάστατα πετρελαίου, η Ohmsett - η Εθνική Μονάδα Έρευνας για την Αντίδραση Πετρελαίων και την Ανανεώσιμη Ενέργεια διεξάγει δοκιμές, εκπαίδευση και έρευνα με εξοπλισμό πλήρους κλίμακας χρησιμοποιώντας πραγματικό πετρέλαιο σε επαναλαμβανόμενες προσομοιωμένες θαλάσσιες συνθήκες.
Η εταιρεία Ohmsett, που διαχειρίζεται το Γραφείο Ασφάλειας και Περιβαλλοντικής Εκτέλεσης (BSEE), δεσμεύεται να βοηθήσει στη βελτίωση των διαθέσιμων μεθόδων και τεχνολογιών για τον εντοπισμό, τον περιορισμό και την απομάκρυνση των πετρελαιοκηλίδων. Παρέχει στο Γραφείο και σε άλλους χρήστες των εγκαταστάσεων από όλο τον κόσμο ένα μοναδικό σύστημα δοκιμής και εκπαίδευσης για την αντίδραση πετρελαιοκηλίδας που προσομοιώνει τις πραγματικές συνθήκες σε ένα ασφαλές και ελεγχόμενο περιβάλλον. "Παρόλο που το Ohmsett είναι μια κρατική επιχείρηση, δεν είναι αποκλειστικά για χρήση από αμερικανικές κυβερνητικές υπηρεσίες", λέει ο John Delia, διευθυντής εγκατάστασης του Ohmsett. "Οι ιδιωτικές εταιρείες, οι ξένες κυβερνητικές υπηρεσίες και τα πανεπιστήμια χρησιμοποιούν τη δυνατότητα να δοκιμάσουν τον εξοπλισμό, να αξιολογήσουν τις επιλογές απόκτησης και να επικυρώσουν τα ευρήματα της έρευνας."
Το πιο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του Ohmsett είναι η δεξαμενή δοκιμών σκυροδέματος άνωθεν εδάφους μήκους 667 ποδιών πλάτους 65 πόδια πλάτους 8 ποδιών γεμάτης με 2.6 εκατομμύρια γαλόνια κρυστάλλινου καθαρού θαλασσινού νερού. Η εγκατάσταση είναι εξοπλισμένη με γεννήτρια κυμάτων, τρεις κινητές γέφυρες με ταχύτητες ρυμούλκησης έως 6 κόμβους, εργαστήριο χημείας πετρελαίου / νερού και πύργο ελέγχου πλήρως μηχανογραφημένο για τη συλλογή δεδομένων από διάφορους αισθητήρες και βιντεοκάμερες για σύνθεση και ανάλυση.
Δεδομένου ότι η βιομηχανία απόκρισης απαιτεί πιο προηγμένες και καινοτόμες τεχνολογίες πετρελαιοκηλίδας, η BSEE υποστήριξε την αναδυόμενη τεχνολογική ανάπτυξη με τη χρηματοδότηση πολλαπλών έργων στο Ohmsett. Πρόσφατα, η έρευνα περιελάμβανε ένα σύστημα επισήμανσης Geo-Referencing Identification, εξοπλισμένο με μια ενότητα χαρακτηριστικών κυμάτων, ελαττώνοντας τις δοκιμές πάχους κηλίδας, μηχανική ανάκτηση επεξεργασμένου αλλά μη διαχυμένου ελαίου και τηλεπισκόπηση των πετρελαιοκηλίδων.

Σύστημα ετικετοποίησης γεωγραφικής αναφοράς
Η δυνατότητα απομακρυσμένης παρακολούθησης των συνθηκών κύματος κατά τη διάρκεια των εργασιών αποκομιδής θα μπορούσε να δώσει στους ανταποκριθέντες καλύτερη κατανόηση του περιβάλλοντος σε πραγματικό χρόνο και βελτίωση των λειτουργιών κατά τη διάρκεια ενός περιστατικού διαρροής. Σε μια προσπάθεια να προωθήσει αυτά τα εργαλεία, η BSEE χρηματοδότησε την AECOM, του Gaithersburg, Maryland, να αναπτύξει ένα σύστημα σήμανσης γεωγραφικής αναφοράς (GRID) εξοπλισμένο με μια Μονάδα Χαρακτηρισμού κύματος (WCM). Όταν τοποθετείται σε σκουπίδια, το σύστημα επισήμανσης χαρακτηρίζει την κίνηση κυμάτων των ωκεανών, παρακολουθεί τη θέση του σκουπίσματος και μεταδίδει τις πληροφορίες στους χειριστές και σε άλλο προσωπικό σε απομακρυσμένες τοποθεσίες.
"Αυτό το έργο θα ενισχύσει την τεχνολογία GRID τελευταίας γενιάς και θα επιτρέψει στους τοπικούς ανταποκριτές των πετρελαιοκηλίδων να μετρήσουν τα χαρακτηριστικά των κυμάτων για να τελειοποιήσουν τις εργασίες αποκομιδής τους", δήλωσε ο Karen Stone, μηχανικός της αντίδρασης πετρελαιοκηλίδας της BSEE. "Επίσης, θα μεταδίδει δεδομένα στους επιθεωρητές των συμβάντων κατά τη διάρκεια των εργασιών διαρροών για να επιτρέψει την επιχειρησιακή επίγνωση σε πραγματικό χρόνο."
Η ομάδα της AECOM, με επικεφαλής τον Ben Schreib, αξιολόγησε το σύστημα GRID που τοποθετήθηκε σε ένα skimmer σε συνθήκες κύματος στη λεκάνη δοκιμής Ohmsett. Η AECOM και οι υπεργολάβοι τους Midstream και Envigia ανέπτυξαν επίσης έναν ελεύθερο πλωτήρα WCM για τον υπολογισμό των συνθηκών κύματος.
Κατά τη διάρκεια της αξιολόγησης, τα συστήματα σήμανσης WCM και GRID προσαρτήθηκαν σε εμπορικά διαθέσιμο skimmer και υποβλήθηκαν σε μεταβαλλόμενες συνθήκες κύματος, ενώ δύο γέφυρες WCM ταυτοποίησαν το ύψος κύματος, το μήκος κύματος και την περίοδο. Προκειμένου να συλλεχθούν συγκριτικά δεδομένα κυμάτων, οι δύο σημαδούρες WCM λειτουργούσαν ξεχωριστά στην ίδια περιοχή με τον skimmer.
Μέσω δικτύου mesh μέσω WiFi, η AECOM μπόρεσε να κοινοποιήσει τη θέση του skimmer και τις πληροφορίες κύματος σε ένα tablet με μια προσαρμοσμένη εφαρμογή διεπαφής χρήστη και μέσω δορυφόρου σε μια πλατφόρμα διεπαφής GIS στο διαδίκτυο.
"Θέλαμε να διαπιστώσουμε εάν οι αλγόριθμοι στις μονάδες GRID μετρούσαν με ακρίβεια τις κυματοσφαιρικές συνθήκες. Το Ohmsett έχει μια αρκετά καλή αίσθηση του ακριβούς ύψους κύματος, του μήκους και της περιόδου, ώστε να συγκρίνουμε τις μονάδες GRID με την πραγματικότητα ", δήλωσε ο Stone. "Αυτό θα επιτρέψει στους μηχανικούς της AECOM να ενσωματώσουν ένα« συντελεστή διόρθωσης »κατά τη διάρκεια ορισμένων συνθηκών κύματος για να μετρήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις συνθήκες των ωκεανών».

Μείωση πάχους κηλίδας
Κατά τη διάρκεια των ενεργειών απόκρισης πετρελαιοκηλίδας, δεν μπορεί να υποτεθεί ότι ένας σκουπιδομέτρης θα ανακτήσει το λάδι με σταθερό πάχος. Σε πολλές περιπτώσεις, είναι πιθανό ένα skimmer θα λειτουργούσε σε μια κηλίδα που μειώνεται σε πάχος. Σε μια προσπάθεια να αποκτηθούν βασικά ερευνητικά δεδομένα σχετικά με την απόδοση του skimmer, η BSEE διεξήγαγε δοκιμασίες μείωσης του κηλιδωτού πάχους σε ένα φράγμα και δύο ελαιοφιλικά skimmers. Ο στόχος ήταν να αξιολογηθεί η απόδοση των skimmers για τις ταχύτητες ανάκτησης πετρελαίου και την αποτελεσματικότητα ανάκτησης πετρελαίου, ενώ ανακτώνται τα έλαια από σταδιακά λεπτότερα στίγματα.
"Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς επηρεάζεται η απόδοση του skimmer όταν λειτουργεί όπως το κηλιδωτό πάχος μειώνεται", λέει ο Kristi McKinney, μηχανικός της BSEE.
Σε αυτή τη δοκιμαστική σειρά, το προσωπικό του Ohmsett χρησιμοποίησε τη μέθοδο δοκιμασίας ASTM F2709 για τον προσδιορισμό ενός ποσοστού ανάκτησης εμβαδού μετρημένων πινακίδων σταθερών συστημάτων συλλογής λιπαντικών ελαίων, το πρότυπο για τη δοκιμή της απόδοσης των στατικών σκουπιδιών σε συνθήκες ήρεμων υδάτων. Οι τυπικές κλήσεις για δοκιμή καθώς το κηλιδωτό πάχος μειώνεται από 3 έως 2 ίντσες του πετρελαίου προκειμένου να δημιουργηθούν οι ιδανικές συνθήκες που απαιτούνται για τη μέτρηση της μέγιστης απόδοσης του συστήματος skimming. εντούτοις ενσωματώθηκαν διάφορα άλλα πετρελαιοειδή πάχη που κυμαίνονται από 2 ίντσες έως 1/8 ίντσα. Σύμφωνα με τον McKinney, αυτή η σειρά πειραμάτων είναι η πρώτη του είδους και αποτελεί συνέχεια των βασικών δεδομένων της έρευνας που σχετίζονται με την ποσοτικοποίηση της απόδοσης του skimmer με διάφορες παραμέτρους δοκιμής.

Μηχανική ανάκτηση επεξεργασμένου αλλά μη διασπαρμένου ελαίου
Με τη χρήση διασκορπιστικών κατά τη διάρκεια των λειτουργιών απόκρισης, υπάρχουν ισχυρισμοί ότι το κατεργασμένο έλαιο που δεν έχει διασπαρεί μπορεί να κάνει την παραδοσιακή συγκράτηση και ανάκτηση πιο δύσκολη από το μη επεξεργασμένο έλαιο. Απαντώντας σε αυτές τις παρατηρήσεις, η BSEE διεξήγαγε έρευνα στο Ohmsett για να προσδιορίσει εάν το μη διαχυμένο αργό πετρέλαιο που έχει υποστεί επεξεργασία με διάφορες ποσότητες διασποράς επηρεάζει τις μηχανικές εργασίες συγκράτησης και ανάκτησης.
Κατά τη διάρκεια της πρώτης φάσης του έργου, δύο ελαιοφιλικά skimmers, ένα με ένα ομαλό τύμπανο και το άλλο με δίσκους αλουμινίου, δοκιμάστηκαν ανεξάρτητα υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Με τη χρήση του ASTM F2709 ως κατευθυντήριας γραμμής, διεξήχθησαν συγκριτικές δοκιμές για το ακατέργαστο πεπερασμένο πετρέλαιο και το κατεργασμένο αργό πετρέλαιο για τον προσδιορισμό του ρυθμού ανάκτησης πετρελαίου και της αποτελεσματικότητας ανάκτησης. "Τα προκαταρκτικά αποτελέσματα δείχνουν ότι η απόδοση και των δύο τύπων skimmer επηρεάστηκε από την παρουσία διασκορπιστικών στο πετρέλαιο", δήλωσε ο McKinney.
Η δεύτερη φάση συνέκρινε την ικανότητα μιας μπούμας να περιέχει αργό πετρέλαιο και αργό πετρέλαιο αναμεμειγμένο με διασπορέα. Χρησιμοποιώντας τον πρότυπο οδηγό ASTM F2084 για τη συλλογή δεδομένων απόδοσης του βραχίονα συγκράτησης σε ελεγχόμενο περιβάλλον, ως κατευθυντήρια γραμμή, ένα βραχίονα κουρτινών 50 ποδιών μονταρίστηκε στην κύρια γέφυρα για να προσομοιωθεί η ρυμούλκηση στη θάλασσα. Το λάδι προπληρώθηκε στην κορυφή του βραχίονα, το οποίο μπορούσε να παρακολουθείται σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιώντας δύο υποβρύχιες κάμερες υψηλής ευκρίνειας. Το βραχίονα ρυμουλκήθηκε με αυξανόμενες ταχύτητες για να προσδιορίσει πότε συνέβη η πρώτη απώλεια. "Οι δοκιμές διεξήχθησαν επίσης με διάφορες ταχύτητες με το ακατέργαστο ακατέργαστο και το διασπαρμένο επεξεργασμένο ακατέργαστο για να ποσοτικοποιήσουν και να συγκρίνουν τον όγκο του πετρελαίου που χάθηκε λόγω της σύλληψης", δήλωσε ο McKinney. "Η BSEE αναλύει επί του παρόντος τα δεδομένα που προκύπτουν από αυτές τις δοκιμές και μπορεί να διεξάγει περαιτέρω δοκιμές skimmer ή / και βραχίονα για τη συλλογή πρόσθετων δεδομένων."

Τηλεπισκόπηση των πετρελαιοκηλίδων
Η τηλεπισκόπηση άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο αντιμετώπισε η βιομηχανία αντίδρασης διαρροής στην πρόκληση της ανίχνευσης, παρακολούθησης και μέτρησης των πετρελαιοκηλίδων. Η BSEE συνεργάστηκε πρόσφατα με την Εθνική Ωκεανική και Ατμοσφαιρική Διοίκηση (NOAA) για την αξιολόγηση διαφορετικών πλατφορμών τηλεπισκόπησης που χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση πετρελαιοκηλίδων. Αυτό περιελάμβανε την ακριβή παρακολούθηση και μέτρηση του πάχους των επιφανειακών πετρελαιοκηλίδων.
Η NOAA και η BSEE διενήργησαν μελέτη για να κατανοήσουν καλύτερα τις δυνατότητες και τους περιορισμούς ορισμένων συστημάτων στο Ohmsett. Το επίκεντρο του έργου ήταν η ταυτοποίηση των γαλακτωμάτων πετρελαίου από εναέριες και δορυφορικές πλατφόρμες με διάφορους αισθητήρες, ενώ συγχρόνως συλλέγονται μετρήσεις in situ φυσικού πάχους και χημείας πετρελαίου σε ελεγχόμενο περιβάλλον δοκιμών.
Για τη μελέτη, το προσωπικό του Ohmsett δημιούργησε μια μεγάλη κλίμακα γαλακτωματοποιημένης πετρελαιοκηλίδας κάτω από φυσικές αλλά ελεγχόμενες συνθήκες και την διατήρησε καθόλη τη διάρκεια της αξιολόγησης. Το γαλακτωματοποιημένο έλαιο στη δεξαμενή προβλήθηκε από πολλές γωνίες και ύψη με συστήματα απομακρυσμένων αισθητήρων τοποθετημένα στην κύρια γέφυρα, ένα μη επανδρωμένο όχημα, αεροσκάφος με σταθερή πτέρυγα και ένα ελικόπτερο. Επιπλέον, τρεις δορυφόροι εξοπλισμένοι με διάφορους αισθητήρες είχαν την εντολή να πετάξουν πάνω από τη δεξαμενή δοκιμών Ohmsett για τη λήψη δεδομένων τηλεπισκόπησης υψηλής ανάλυσης με τη φυσική δειγματοληψία στην αξιολόγηση της γαλακτωματοποιημένης πετρελαιοκηλίδας.
Η μελέτη επέτρεψε στην ομάδα BSEE και NOAA να κατανοήσουν καλύτερα την ανάλυση του αισθητήρα και την επίδραση του ύψους των αισθητήρων, ενώ ταυτόχρονα χαρακτήριζαν γαλακτώματα επιφανειακού πετρελαίου. Παρείχε επίσης χρήσιμες πληροφορίες για να κρίνει τις πιο αποτελεσματικές τεχνολογίες και πλατφόρμες τηλεπισκόπησης για την απόκριση σε πραγματικό κόσμο και την ευκαιρία να βελτιώσουν αυτές τις τεχνικές για μελλοντική αντίδραση απόρριψης και σχετικές εκτιμήσεις ζημιών.
Ένας κύριος κατάλογος ερευνητικών έργων αντίδρασης πετρελαιοκηλίδας που διεξήγαγε η BSEE στο Ohmsett βρίσκεται στη διεύθυνση https://www.bsee.gov/what-we-do/oil-spill-preparedness/oil-spill-response-research/master- έρευνα πετρελαιοκηλίδας.

Σχετικά με τον Συγγραφέα

Η Jane-Ellen Delgado είναι ο ειδικός ειδικός στις επικοινωνίες μάρκετινγκ του μηχανισμού Ohmsett. Έχει με την Ohmsett από το 2004 διαχειρίζεται το μάρκετινγκ, τη διαφήμιση, τη δημοσιότητα και το branding της εγκατάστασης. Η κα Delgado κατέχει MBA στο μάρκετινγκ από το Πανεπιστήμιο Πόλης του Σιάτλ, WA και ένα BS στη Δημοσιογραφία από το κρατικό πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης στο Brockport. Στο WEB: www.ohmsett.com