Способ нанесения защитного покрытия
Изобретение относится к утилизации отходов нефтедобычи и может быть использовано при строительстве и эксплуатации нефтегазопроводов, дорог, крупных систем электроснабжения и высоковольтных линий электропередач в качестве покрытия. Технический результат: создание защитного покрытия на почвогрунтах при строительстве и эксплуатации нефтегазопроводов, дорог, крупных систем электроснабжения и высоковольтных линий электропередач, которое обеспечивает наличие свободных от растительности поверхностей, в том числе охранных зон ЛЭП, и обеспечивает повышенный водонепроницаемый и укрепляющий эффекты. Способ нанесения защитного покрытия включает нанесение на поверхность почвогрунта вяжущего с последующей сушкой при температуре не ниже 20°С. В качестве вяжущего используют отходы нефтедобычи, содержащие нефть в количестве 35-60%, воду в количестве 15-25% и твердые включения - остальное. Нанесение на поверхность почвогрунта отходов нефтедобычи осуществляют послойно, при этом количество слоев составляет не менее 5 и толщина каждого слоя не менее 1 мм. Причем сушка каждого нанесенного слоя отходов нефтедобычи составляет не менее 6 часов. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к утилизации отходов нефтедобычи и может быть использовано при строительстве и эксплуатации нефтегазопроводов, дорог, крупных систем электроснабжения и высоковольтных линий электропередач в качестве покрытия.
Известен способ закрепления песка, включающий нанесение на грунт глинистого бурового раствора, предварительно растворенного в воде, в соотношении в 1:3 с последующей сушкой при температуре не ниже 20°С и опрыскиванием смесью нефтяных отходов (патент №2169233, Е02D 3/12, С09К 17/40, от 02.10.2001 г).
Недостатком вышеуказанного способа является то, что покрытие не обеспечивает достаточную водонепроницаемость и позволяет растительности прорастать сквозь нее.
Наиболее близким является способ нанесения на поверхность отходов бурения, используемый при строительстве и эксплуатации газопроводов, дорог, оснований опор линий электропередач и включающий нанесение на поверхность песка вяжущего, содержащего отработанный буровой раствор, предварительно перемешенный с глиной и водой, с последующей сушкой покрытия в течение 4 суток при температуре не ниже 20°С и опрыскиванием смесью нефтяных отходов, нагретых до температуры выше 60°С (патент №2169813, Е02D 3/12, С09К 17/40, от 09.11.1999 г., прототип).
Недостатком этого способа является то, что полученное покрытие не обеспечивает достаточную водонепроницаемость и позволяет растительности прорастать сквозь нее.
Предлагаемый СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ позволит устранить указанные выше недостатки, кроме того, получить на поверхности почвогрунта защитное покрытие с укрепляющим эффектом, для этого он предусматривает нанесение на поверхность почвы вяжущего с последующей сушкой при температуре не ниже 20°С, использование в качестве вяжущего отходов нефтедобычи, послойное нанесение на поверхность почвы отходов нефтедобычи, при этом количество слоев составляет не менее 5 и толщина каждого слоя не менее 1 мм.
Причем отходы нефтедобычи перед нанесением их на поверхность почвогрунта нагревают до температуре не ниже 60°С, а каждый слой наносят под давлением и сушат не менее 6 часов.
Предлагаемый способ нанесения защитного покрытия осуществляют следующим образом.
В ходе обустройства и эксплуатации месторождений нефти и газа производится строительство нефтегазопроводов, дорог, крупных систем электроснабжения и высоковольтных линий электропередачи (далее по тексту - «ЛЭП»).
Обязательным и необходимым условием функционирования ЛЭП является наличие охранных зон, свободных от растительности, так как, например, растения могут привести к замыканию и пожару. Поэтому под ЛЭП создается охранная зона, где уничтожается растительный покров.
Для реализации предлагаемого способа нанесения защитного покрытия используют в качестве вяжущего отходы нефтедобычи, которые наносят на поверхность почвогрунта послойно посредством известной дорожной техники.
Для улучшения проникновения в почвогрунт отходов нефтедобычи слои защитного покрытия наносятся посредством дорожной техники, снабженной устройством, например шестереночным насосом, создающим дополнительное гидравлическое давление струи вяжущего - отходов нефтедобычи.
Отходы нефтедобычи представляют собой суспензию, содержащую более 30% нефти, менее 30% воды и твердые включения с размером частиц от 2 до 30 микрон и обладающую текучестью, необходимой для равномерного сплошного нанесения слоя на поверхность почвы толщиной не менее 1 мм.
Способ нанесения защитного покрытия осуществляют на почвогрунтах с травой или без травы, или с наличием кустарников и деревьев. При наличии кустарников и деревьев необходима дополнительная подготовка почвогрунта, а именно срез кустарников, переработка деревьев в щепу, после которой и наносят слои для получения защитного покрытия.
Каждый слой отходов нефтедобычи наносят толщиной не менее 1 мм и количество нанесенных слоев должно составлять не менее 5. Толщина наносимого слоя отходов нефтедобычи определяется в зависимости от погодных условий. Чем выше температура воздуха и суше воздух, тем толще наносимый слой отходов нефтедобычи, чем ниже температура воздуха, дождливая погода, тем тоньше наносимый слой отходов нефтедобычи.
После нанесения каждого слоя отходов нефтедобычи необходима его сушка, которая осуществляется естественным способом:
в течение не менее 6 часов в сухой период времени при температуре не ниже 20°С,
от 24 часов до 48 часов при дождливой погоде и при температуре не ниже 20°С.
Перед нанесением каждого слоя отходов нефтедобычи на почвогрунт отходы нефтедобычи нагревают известными способами и известными средствами при температуре не ниже 60°С для создания им повышенной текучести.
Количество слоев в защитном покрытии определяют в зависимости от состава и вида почвогрунта, если почва песчаная без растительного покрова, то за счет высокой миграции отходов нефтедобычи в почвенный слой наносят максимальное количество слоев с толщиной защитного покрытия до 200 мм, если почва с высоким содержанием глины без растительного покрова, то за счет невысокой миграции отходов нефтедобычи в почвенный слой наносят минимальное количество слоев с толщиной защитного покрытия не менее 5 мм.
При нанесении отходов нефтедобычи на почвогрунт тяжелые фракции задерживаются его верхними слоями и наносимое вяжущее образует верхний слой защитного покрытия, при этом нанесение слоев из отходов нефтедобычи на почвогрунт прекращается и толщина защитного покрытия представляет собой слой почвогрунта, пропитанного отходами нефтедобычи, и верхний слой защитного покрытия.
Полученный верхний слой в виде битумной пленки не пропускает в почвогрунт солнечные лучи, воду, укрепляет его, препятствует размножению под ним аэробных микроорганизмов и прорастанию сквозь защитное покрытие растительности.
Как показали эксперименты, в процессе сушки каждого слоя отходов нефтедобычи происходит окисление и осмоление нефти, содержавшейся в наносимых отходах нефтедобычи, за счет их контакта с воздухом, с водой и с солнечной радиацией, что приводит к образованию смолянистых веществ, обеспечивающих, например, необходимую водонепроницаемость и прочность защитного покрытия, в том числе от прорастания растительности сквозь него.
Тяжелые фракции нефтепродуктов в виде парафина, битума и смол практически не подвержены разложению и способствуют образованию битумной пленки защитного покрытия, препятствующей проникновению воздуха, воды в почву, т.е. не создаются условия для роста растительности.
Кроме того, тяжелые фракции не мигрируют в окружающую среду, например почву, ни самостоятельно, ни под действие воды, они остаются в слоях защитного покрытия, тем самым упрочняя его.
Этот эффект и используется в предлагаемом техническом решении - способе получения устойчивого защитного покрытия на поверхности почвогрунта, стойкого к прорастанию сквозь него растительности, обладающего повышенным водонепроницаемым и укрепляющим эффектами, а также стойкого к раздувам, расползанию, растеканию, размыванию.
Суть предлагаемого технического решения можно проиллюстрировать следующими примерами.
Пример 1
Почвогрунт: торфяник с наличием кустарников и небольших деревьев, предварительно осуществляли срез, переработку кустарников и деревьев в щепу, затем поверхность почвы со щепой выравнивали и наносили слои из отходов нефтедобычи посредством дорожной техники.
Отходы нефтедобычи содержали нефть в количестве 40%, воду в количестве 25% и твердые включения.
Данные и результаты примера 1 приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Слой | Толщина, мм | Температура, °С | Время, час | Погода |
| 1 | 3-2,5 | 26 | 8 | Сухая, ясная |
| 2 | 3-2,5 | 27 | 7 | Сухая |
| 3 | 3-2,5 | 26 | 8 | Сухая |
| 4 | 2-1,5 | 21 | 6 | Сухая |
| 5 | 2-1,5 | 20 | 7 | Сухая, ясная |
| 6 | 1-1,5 | 21 | 6 | Сухая, ясная |
| 7 | 1-1,5 | 20-21 | 24 | Мелкий дождь |
В течение пяти лет при эксплуатации этого защитного покрытия растительность не прорастала сквозь него, а сама поверхность почвы не меняла свои контуры, т.е. не расползалась и не раздувалась, кроме того, защитное покрытие было водонепроницаемым.
Пример 2
Почвогрунт: глинистая с растительностью поверхность, эту почву выровняли и нанесли слои из отходов нефтедобычи посредством дорожной техники.
Отходы нефтедобычи содержали нефть в количестве 35%, воду в количестве 15% и твердые включения.
Данные и результаты примера 2 приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||||
| Слой | Толщина, мм | Температура, °С | Время, час | Погода |
| 1 | 3-2,5 | 22-21 | 7 | Сухая, ясная |
| 2 | 2-1,5 | 21 | 7 | Сухая |
| 3 | 2-1,5 | 21 | 7 | Сухая |
| 4 | 1-1,5 | 20 | 6 | Сухая, ясная |
| 5 | 1-1,5 | 20 | 6 | Сухая, ясная |
Получили защитное покрытие, выдержавшее нагрузку, которую создало транспортное средство, прибывшее для обслуживания ЛЭП, в течение семи лет при эксплуатации защитного покрытия растительность сквозь него не прорастала, а сама поверхность почвогрунта не меняла свои контуры, т.е. не расползалась, не раздувалась и защитное покрытие было водонепроницаемым.
Пример 3
Почвогрунт: песчаная поверхность, почву выровняли и нанесли слои из отходов нефтедобычи посредством дорожной техники.
Отходы нефтедобычи содержали нефть в количестве 60%, воду в количестве 20% и твердые включения.
Данные и результаты примера 3 приведены в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||
| Слой | Толщина, мм | Температура, °С | Время, час | Погода |
| 1 | 3-2,5 | 24-21 | 40 | Мелкий дождь |
| 2 | 3-2,5 | 23 | 8 | Сухая |
| Слой | Толщина, мм | Температура, °С | Время, час | Погода |
| 3 | 3-2,5 | 25 | 8 | Сухая |
| 4 | 2-1,5 | 21 | 7 | Сухая |
| 5 | 2-1,5 | 21 | 7 | Сухая |
| 6 | 2-1,5 | 20 | 7 | Сухая, ясная |
| 7 | 3-2,5 | 24 | 8 | Сухая, ясная |
| 8 | 3-2,5 | 23 | 8 | Сухая, ясная |
| 9 | 2-1,5 | 20 | 6 | Сухая |
| 10 | 1-1,5 | 20-21 | 24 | Мелкий дождь |
В течение десяти лет при эксплуатации этого защитного покрытия растительность не прорастала сквозь него, а сама поверхность почвы и защитное покрытие не меняли свои контуры под действием внешних факторов.
Для осуществления предлагаемого СПОСОБА НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ использовались известные технические устройства, в том числе и транспортные.
Таким образом, предложенный СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ обеспечивает утилизацию отходов нефтедобычи путем создания защитного покрытия на почвогрунтах при строительстве и эксплуатации нефтегазопроводов, дорог, крупных систем электроснабжения и высоковольтных линий электропередач, которое обеспечивает наличие свободных от растительности поверхностей, в том числе охранных зон ЛЭП, и обеспечивает повышенный водонепроницаемый и укрепляющий эффекты.
1. Способ нанесения защитного покрытия, включающий нанесение на поверхность почвогрунта вяжущего с последующей сушкой при температуре не ниже 20°С, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют отходы нефтедобычи, содержащие нефть в количестве 35-60%, воду в количестве 15-25% и твердые включения остальное, нанесение на поверхность почвогрунта отходов нефтедобычи осуществляют послойно, при этом количество слоев составляет не менее 5 и толщина каждого слоя не менее 1 мм, а сушка каждого нанесенного слоя отходов нефтедобычи составляет не менее 6 ч.
2. Способ нанесения защитного покрытия по п.1, отличающийся тем, что нанесение каждого слоя отходов нефтедобычи осуществляют под давлением.
3. Способ нанесения защитного покрытия по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением отходов нефтедобычи на поверхность почвогрунта осуществляют их нагрев до температуры не ниже 60°С.
