«Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе»

Дистанционное лазерное сжигание углеводородных загрязнений на грунтовой поверхности

УДК: 504.4.054
DOI: 10.33285/2411-7013-2023-6(315)-11-16

Авторы:

¹ Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований, Троицк, Россия

Ключевые слова: лазер, влажный песок, углеводороды, поджиг, интенсивность излучения, самоподдерживающееся горение, лучевое сканирование

Аннотация:

Определена глубина проникновения нефти в песок с различной влажностью при нормальной температуре нефти и при ее нагреве в процессе горения. Экспериментально определены пороговые значения интенсивности лазерного излучения длиной волны λ = 1,07 мкм, стабильно обеспечивающие воспламенение и последующее самоподдерживающееся горение углеводородов на поверхности песка. Приведено сравнение полученных значений с определенными ранее для поджига углеводородов на водной и ледовой поверхности. Проведено лазерное дожигание (лучевое сканирование) оставшегося на поверхности влажного песка после самоподдерживающегося горения тяжелых фракций нефти. С помощью сушки и последующего взвешивания песка с несгоревшими нефтяными фракциями определен процент сжигаемой нефти от ее первоначального количества. Также определен процент удаляемой из песка нефти с помощью дальнейшей микробиологической очистки. Полученный опыт и разработанный метод лазерной очистки поверхности грунта от углеводородов учтены при создании лазерного комплекса, предназначенного в том числе и для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов на прибрежной и береговой поверхностях.

Список литературы:

1. Журавлев П.Д. Лазерная очистка поверхности водоемов от нефтяной пленки // Водоочистка. – 2008. – № 6. – С. 7–9.
2. Морозов Н.В., Лыкова Е.В. Оптимизация процесса восстановления почв загрязненных нефтью и нефтепродуктами // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 11. – С. 50.
3. Remote Laser Burning of Liquid Hydrocarbons on Water and Ice Surfaces / S.V. Gvozdev, V.Yu. Dubrovskiy, R.E. Romanov [et al.] // Chemical and Petroleum Engineering. – 2021. – Vol. 56. – P. 755–760. – DOI: 10.1007/s10556-021-00838-8
4. Журавлев П.Д. Применение газодинамического лазера для очистки водной поверхности от нефтяного загрязнения: дис. … канд. техн. наук: 01.02.05. – М., 2002. – 75 с.
5. Cleaning of water surface from oil film by laser radiation / A.I. Kutsenko, V.A. Gurashvili, A.G. Krasyukov [et al.] // Proc. of the Int. Conf. "Laser 96". – Portland, Oregon, USA, 1996.
6. Пат. 1702872 Рос. Федерация, МПК E02B 17/00. Способ очистки водной поверхности от нефтепродуктов / В.А. Гурашвили, Ф.К. Косырев, В.Ф. Шарков [и др.]. – № 4815690/15; заявл. 16.03.1990; опубл. 20.03.1995.
7. A Review of Countermeasures for a Major Oil Spill from a Vessel in Arctic Waters / Environmental Emergency Branch, S.L. Ross Environmental Research Ltd. – Canada Environment, Environmental Protection Service, 1983. – 73 p.
8. Действие мощного лазерного луча на поверхность воды с пленкой жидкости: селективное испарение, выжигание и выбрызгивание слоя, покрывающего поверхность воды / Г.А. Аскарьян, Е.К. Карлова, Р.П. Петров, В.Б. Студенов // Письма в ЖЭТФ. – 1973. – Т. 18, Вып. 11. – С. 665–667.