Введение
Удерживающая стена вокруг источника загрязнения
Бортовой откос, также называемый удерживающей стеной, представляет собой возведенную удерживающую стену вокруг места хранения, "где потенциально загрязняющие вещества обрабатываются, перерабатываются или хранятся, с целью локализации любого непреднамеренного выброса вещества из этой зоны до момента принятия мер по устранению последствий".
Содержание жидкости
Термин также может относиться к дамбам, но чаще всего используется для описания сооружений для локализации жидкостей, предотвращающих утечки и разливы из резервуаров и трубопроводов, хотя иногда любым барьером называют обвалование. Часто жидкости в этих резервуарах и трубопроводах токсичны, и обвалование используется для предотвращения повреждений, вызванных жидкостью (либо силой, либо её химическими свойствами). В случае катастрофического разрушения большого резервуара, сама жидкость может нанести значительный ущерб. При правильном строительстве обвалование должно быть достаточно большим и прочным, чтобы вместить содержимое всего резервуара, хотя нормативные требования могут предписывать увеличение объема на треть. Если несколько резервуаров используют одно общее обвалование, его вместимость рассчитывается исходя из объема самого большого резервуара. Одной из наиболее распространенных конструкций для больших резервуаров является бетонная или кирпичная стена вокруг резервуара с бетонным основанием. Бетон хорошо подходит для многих жидкостей, но не пригоден для некоторых применений, например, для хранения концентрированных кислот. Использование земляных валов для обвалования не рекомендуется в большинстве случаев, хотя для снижения проницаемости можно использовать гидроизоляционные покрытия. Для небольших резервуаров часто используются контейнеры из стали или пластика. Выбор материала зависит от стоимости, химических свойств жидкости и её плотности. Пластиковые резервуары не могут удерживать очень плотные жидкости при большой высоте стенок. Для больших, открытых обвалований потребуется дренажный насос или другая система для удаления осадков, хотя она также может использоваться для перекачки пролитой жидкости в другой контейнер. Дождевую воду необходимо очищать, если хранимая жидкость токсична, так как вокруг резервуара может присутствовать небольшое её количество. Обвалование может иметь крышу для предотвращения попадания осадков, но при хранении легковоспламеняющихся жидкостей необходимо обеспечить достаточную вентиляцию. Если высота стенки обвалования превышает один метр, может потребоваться лестница или ступени для обеспечения быстрого выхода людей. Другая конструкция предусматривает канал для отвода жидкости во вторичный контейнер. Если риск разрушения резервуара невелик или не приведет к серьезным последствиям, обвалование может быть спроектировано для удержания лишь небольших утечек из шлангов и клапанов. Такое обвалование может не вместить весь объем резервуара. Используются пластик и сталь, но также распространен метод создания выпуклого края или бортика по периметру бетонного основания. Некоторые обвалования являются временными, например, для кратковременного хранения химических веществ на открытом воздухе. Выпуклое или наклонное обвалование полезно, когда к площадке требуется доступ транспортных средств. Существует также тип обвалования, который сжимается при проезде транспортного средства и восстанавливает форму после его прохождения.
Регламенты
Во многих странах законодательно требуется создание зон защитного ограждения, особенно вокруг резервуаров, емкостей для хранения и других установок, содержащих жидкости, которые могут быть опасными или представлять угрозу для окружающей среды. Особое внимание в Великобритании, остальной Европе и США уделяется резервуарам для хранения нефти и топлива, а также трансформаторам на электрических подстанциях, заполненным маслом для охлаждения и изоляции. В Великобритании коммерческие установки объемом более 200 литров и бытовые установки объемом более 2500 литров должны быть оборудованы резервуаром, окруженным защитным ограждением, в соответствии с правилами Агентства по охране окружающей среды по предотвращению загрязнения. Достаточно легко построить "герметичное" защитное ограждение вокруг основания резервуара или емкости. Бетонное основание и герметичная стена из каменной кладки, кирпича, бетона или даже сборной стали обеспечивают необходимый объем для удержания жидкости.
Пропускная способность
Почти все нормативные требования предусматривают емкость для удержания, равную 110% объема самого большого резервуара внутри поддона, или 25% от общей емкости всех резервуаров внутри поддона – в зависимости от того, какое значение больше. Кроме того, дополнительные рекомендации в некоторых странах (например, в Великобритании) советуют принимать дополнительные меры, такие как обеспечение достаточного "свободного борта" или высоты ограждения над максимальной емкостью для удержания, чтобы учитывать динамические факторы, такие как выброс при серьезном повреждении резервуара или волновое воздействие во время шторма в больших поддонах. Как правило (и если местные законы не имеют приоритет), большинство операторов руководствуются принципом 25%/110% от общей емкости.
Нежелательное накопление и удаление воды
Как отмечалось выше, трансформаторы подстанций содержат значительное количество масла. Трансформатор мощностью 110 МВА может содержать до 40 000 литров охлаждающего/изолирующего масла в корпусе трансформатора, а также в связанных с ним радиаторах и резервуарах для хранения. В отличие от обычных резервуаров для хранения топлива, это сложные конструкции, более склонные к утечкам масла. Примером может служить Великобритания: в 1980-х и 1990-х годах, когда происходила приватизация электроэнергетики, новые электроэнергетические компании осознали свою экологическую ответственность. Большинство региональных и национальных компаний обнаружили, что у них есть несколько тысяч трансформаторов, многие из которых в течение многих лет протекали в грунт под ними. Компании приступили к программе модернизации, включающей строительство герметичных отводных канав для удержания утечек масла и предотвращения дальнейшего загрязнения. Они сразу же столкнулись с проблемой накопления дождевой воды в этих герметичных отводных каналах; нежелательная дождевая вода уменьшает полезный объем канавы. Как только уровень воды достигает более 10% от объема отводной канавы, она перестает выполнять свою функцию, и воду необходимо удалять. Эта вода, в лучшем случае, может быть умеренно загрязнена тонкой пленкой масла на поверхности, а в худшем – значительно загрязнена толстым слоем масла. Это особенно характерно для старых, более протекающих трансформаторов. Это также применимо к любому резервуару для хранения масла.
Масло плавает на воде, и если оно достаточно чистое, чтобы сквозь него было видно, то имеет другой показатель преломления, чем вода под ним, что затрудняет определение границы раздела масло-вода. Это затрудняет и делает небезопасным ручное откачивание. Удаление всего содержимого для утилизации в качестве опасных отходов является дорогостоящим и экологически неприемлемым. Однако, по крайней мере, в Великобритании, действующие нормативные требования предписывают внедрение формального метода удаления дождевой воды. Одной из рекомендуемых систем является автоматическая насосная система, способная различать масло и воду. Хорошая система должна работать непрерывно и автоматически, а также обеспечивать безопасную остановку (например, прекращение перекачки). Она также должна подавать сигналы тревоги при таких условиях, как высокий уровень воды (указывающий на неисправность насоса или системы) и высокое содержание масла, предупреждая о необходимости откачки отработанного масла. Такие автоматические насосные системы обычно называют "BundGuards".
Противошумная
В Великобритании искусственные земляные сооружения иногда возводятся вокруг жилых застроек, особенно вблизи промышленных предприятий. Эти насыпи земли, засаженные растительностью (как правило, кустарниками и деревьями), снижают уровень шума от промышленных объектов. Валы создают более естественный ландшафт, нежели массивные или высокие барьеры. Их можно строить в изогнутых или извилистых формах, в зависимости от рельефа местности. Валы также используются для защиты жилья от шумных транспортных магистралей, таких как автомагистрали и железные дороги.
Переозеленение
Предполагается, что насыпи (бунды) могут использоваться для удержания дождевой воды на слегка наклонных равнинах, утративших растительность из-за засухи и перевыпаса скота. Согласно этой теории, полукруглые насыпи будут задерживать дождевую воду, давая ей время просочиться в почву и увлажнить семена в земле.
Неудачи
В Великобритании происходили разрушения ограждающих дамб, например, в Уоррингтоне, Чешир, в 1994 году. Полипропиленовый резервуар объемом около 30 тонн 40%-ного водного раствора каустической соды дал течь примерно на середине основной стенки. Коррозионная жидкость под давлением выплеснулась за пределы ограждающей дамбы, причинив значительный ущерб окружающей фабрике и соседним зданиям. Ограждающая дамба на объекте Бансфилд также не смогла удержать бензин и воду, использовавшуюся для тушения пожара, после первоначального взрыва и последовавшего за ним пожара. Ограждающие конструкции, как правило, не рассчитаны на выкипание содержимого резервуара, поскольку это потребовало бы огромной площади, что наглядно продемонстрировали аварии, такие как катастрофа на Такоа. Поэтому предотвращение выкипания является первостепенной задачей.
Оценка целостности
С течением времени ограждения могут разрушаться (например, в бетонных стенах могут появляться трещины или арматурные стержни могут корродировать) или получать повреждения (например, от ударов транспортных средств), либо в них могли быть внесены изменения. Для обеспечения того, чтобы ограждения продолжали обеспечивать необходимую защиту от утечек и разливов, их следует периодически оценивать на предмет сохранения достаточной целостности (например, чтобы исключить протечки). Национальные и местные нормативные акты часто определяют частоту и методы оценки целостности ограждений. В Великобритании для объектов, лицензируемых Агентством по охране окружающей среды, оценка целостности обычно проводится ежегодно. В Ирландии для объектов, лицензируемых EPA, оценка целостности обычно проводится каждые три года. Фактическое разрешение или лицензия на объект обычно указывает интервал проведения оценки. Существуют два метода оценки: гидростатическое испытание и визуальный осмотр. В определенных случаях могут применяться оба метода.
Гидростатические испытания
Общие принципы гидростатических испытаний описаны в и заменены стандартом BS EN 1992-3:2006. Однако этот отозванный стандарт все еще широко цитируется многими регулирующими органами, а требования к испытаниям в обоих стандартах идентичны. Важно проводить эти испытания до установки резервуаров, насосов или другого оборудования в поддон. Это связано с тем, что резервуары могут всплыть и стать неустойчивыми, а другое оборудование может быть повреждено при погружении в воду. Готовые поддоны обычно испытываются на заводе-изготовителе и, следовательно, должны сопровождаться сертификатом об испытаниях.
Существующие облигации
Руководство по оценке существующих ограждений для резервуаров существенно различается в Великобритании и Ирландии. В Великобритании предпочтительным методом оценки существующих ограждений является визуальный осмотр. Это обусловлено опасениями по поводу устойчивости резервуара и возможностью усиления коррозии его основания. В Ирландии, для объектов, регулируемых Агентством по охране окружающей среды (EPA), предпочтительным методом является гидростатическое испытание, если только нет соображений безопасности или практических причин, препятствующих его проведению.