Comparaciones y compensaciones de opciones de respuesta (Parte 2) - Minibytes n. ° 6

Minibytes de Al Allen

Y ahora…, ¡por la quema controlada! Sí, personalmente estoy entusiasmado con esta opción porque me ha desafiado y humillado de muchas maneras durante muchos años. Incluso en la escuela primaria, y más tarde cuando comencé mi carrera en la década de 1980, ¡podía sentir el increíble potencial de la “combustión”! En los años 80 todavía no habíamos desarrollado las herramientas y técnicas (o el apoyo público y regulatorio) para explorar todo el potencial de quemar el petróleo derramado. Peor aún, cuando era niño, era más curioso que sabio. Tengo que reírme…, ahora…, mientras pienso en mi juventud (~ 8 a 12 años) cuando la construcción de modelos de aviones era un pasatiempo popular entre los niños. Mis padres y varios vecinos pronto descubrieron la imaginación y el entusiasmo que tenía por maneras de eliminar modelos antiguos y así crear más espacio en mi habitación. Sí, accidentalmente encendí algunos campos secos y probé la resistencia al fuego del techo de un vecino mientras lanzaba un modelo de avión encendido desde mi patio trasero. Niños y partidos: ¡miedo! ¡Supongo que no es sorprendente que más adelante en mi vida encontrara una manera de que me pagaran por quemar cosas! Afortunadamente, mi padre y algunos vecinos nerviosos ayudaron a influir en un aprecio temprano por "Revisado" ¡ardiente!

Prueba experimental de explosión de fuego, minibytes
Foto #1: Prueba experimental de auge de incendios en Kenai, Alaska, 1983.
Inspección posterior a la quema de petróleo, Minibytes
Foto n.° 2: Wayne Simpson (izquierda) y Al Allen inspeccionando el contenido posterior a la quema.

Durante los últimos 30 a 35 años, la comunidad de respuesta a derrames de petróleo ha sido testigo del desarrollo lento pero constante de protocolos buenos, seguros y sólidos, así como de herramientas efectivas (es decir, barreras contra incendios y encendedores) para llevar a cabo la quema controlada de derrames de petróleo. Dichos esfuerzos han incluido muchas quemas experimentales, así como la quema controlada de petróleo derramado en tierra, humedales y mar. Durante estas quemas nos dimos cuenta de que era el espesor de la capa de petróleo sobre el agua lo que determinaba la viabilidad de una combustión sostenida y la eficiencia de una quema. Estaba claro que necesitábamos una barrera resistente al fuego que pudiera sobrevivir a temperaturas cercanas a los 2,000°F o más y que aún tuviera las propiedades de contención de petróleo de una barrera convencional en mares ligeros a moderados. Es una lección de humildad admitir cuántos diseños y componentes de barreras probamos antes de que pudiéramos contener incluso una pequeña área de petróleo ardiendo durante solo una o dos horas. La foto 1 muestra una prueba típica de una barrera contra incendios de primera generación en Kenai, Alaska (1). La foto 1983 muestra la inspección de los restos de la barrera realizada por Wayne Simpson, un ingeniero senior de Shell Oil en ese momento, y por mí. Estos primeros esfuerzos llevaron a décadas de pruebas con tanques pequeños, quemas más grandes y más largas en pozos y, finalmente, quemas experimentales a gran escala en el mar.

Hasta donde yo sé, la primera quema de un gran derrame accidental de petróleo crudo en el mar utilizando una barrera contra incendios se llevó a cabo durante el derrame de petróleo del Exxon Valdez en Prince William Sound (PWS), Alaska, en 1989. Aproximadamente 30,000 galones de crudo El petróleo fue capturado en una configuración en forma de U de un pozo contra incendios aguas abajo de la fuente del derrame. La botavara fue remolcada lentamente a aproximadamente un nudo entre dos barcos pesqueros; y, cuando nos ubicamos a una distancia segura de cualquier mancha de petróleo circundante, el petróleo contenido se encendió con una pequeña bolsa de plástico llena de gasolina gelificada (básicamente napalm). La bolsa se encendió con cuidado y se soltó desde uno de los botes remolcadores para que pudiera regresar al petróleo contenido. En cuestión de minutos, el fuego se había extendido sobre el petróleo, produciendo llamas de más de 100 pies de altura. La quema resultó en la eliminación de aproximadamente el 95% o más del petróleo contenido en menos de una hora.

Esa única quema se completó justo antes de que llegara una tormenta al día siguiente, dejando manchas de petróleo emulsionado ampliamente esparcidas en las aguas y costas de PWS. La mayoría de los petróleos se vuelven difíciles o imposibles de encender una vez que se erosionan y se emulsionan a contenidos de agua superiores al 25% al ​​30%; no hace falta decir que varios intentos de encender dicho petróleo erosionado después de la tormenta fracasaron. El incendio del Exxon Valdez siguió siendo el único de su tipo en un derrame accidental importante utilizando una barrera contra incendios remolcada hasta 2010.

Quemando aceite sobre agua, Minibytes
Foto #3: Representante quemadura con brazo de fuego remolcado.

Durante los 21 años posteriores al derrame de Valdez, las herramientas y técnicas para la quema controlada mejoraron significativamente durante derrames experimentales y accidentales relativamente pequeños. Luego, cuando se produjo la explosión de BP durante el verano de 2010, a 42 millas de la costa en el Golfo de México, la comunidad de respuesta estaba lista. Obtuvimos autorización para quemar rápidamente y completamos más de 400 quemas controladas durante un período de 3 meses. La foto 3 muestra una de esas quemaduras. Durante el verano, hasta 20 equipos de quemados trabajarían durante todo el día con 2 botes para cuidar las barreras, aproximadamente 500 pies de barrera contra incendios y personal de apoyo para el encendido y la documentación de cada quema. Se utilizaron embarcaciones y aviones adicionales para funciones de comando y seguridad, suministros de respaldo, ignición y vigilancia/detección aérea. Estos esfuerzos dieron como resultado la eliminación de más de 300,000 barriles de petróleo crudo derramado.

Al igual que ocurre con el uso de dispersantes químicos, la quema controlada del petróleo derramado es una opción relativamente sencilla, capaz, en las condiciones adecuadas, de eliminar una gran cantidad de petróleo de forma rápida y eficiente. Sin embargo, también tiene algunas deficiencias y limitaciones importantes. Para encender y mantener la combustión, la mayoría de los aceites deben ser lo suficientemente espesos (como mínimo 1/10 de pulgada, y preferiblemente muchas pulgadas), relativamente frescos y no emulsionados, y estar contenidos por barreras resistentes al fuego o barreras naturales para evitar la propagación durante una quema. Las barreras contra incendios, al igual que las barreras convencionales, deben remolcarse a velocidades relativamente lentas; y se limitan a las mismas olas impulsadas por el viento de aproximadamente 3 a 5 pies, donde las olas rompientes pueden dificultar la contención.

Al igual que con la aplicación de dispersantes químicos, la quema del petróleo derramado debe ser aprobada antes de su uso. Las regulaciones federales, estatales e incluso algunas locales casi siempre tendrán requisitos muy estrictos y específicos que involucran distancias mínimas de las poblaciones, rutas marítimas, ciertas instalaciones, etc. para la quema controlada. Se aplicarán pautas para la calidad del aire y la medición/monitoreo de columnas de humo, y probablemente se establecerán requisitos con respecto a la recuperación (o posible liberación) de residuos flotantes de una quema al finalizar una quema. La profundidad del agua normalmente no es motivo de preocupación, ya que se han aprobado muchas quemas en aguas muy poco profundas y en humedales o cerca de ellos. Incluso los incendios grandes tardan varias horas o más en elevar la temperatura del agua subyacente sólo unos pocos grados, especialmente cuando los incendios se realizan con barreras remolcadas (es decir, con agua reemplazada continuamente debajo del fuego).

Como se discutió en blogs anteriores, cada una de las tres opciones principales de respuesta a derrames de hidrocarburos (desnatado, dispersantes y quemaduras) se implementan mejor cuando están respaldadas por sistemas de vigilancia aérea de amplio alcance y capacidad de "observador" cercano para maximizar y mantener el acceso al petróleo espeso . Adicionalmente:

La remoción física es universalmente aceptada y ofrece el potencial de una limpieza efectiva con una amplia gama de tipos de petróleo y condiciones en mares de calma a moderada. La tasa de encuentro de petróleo con la mayoría de los sistemas de desnatado (debido a velocidades de operación y franjas relativamente bajas) puede reducir significativamente la efectividad en caso de manchas de petróleo generalizadas. El petróleo recuperado debe almacenarse, a menudo transferirse a buques o barcazas de almacenamiento de respaldo y eliminarse. No se requiere autorización para su uso.

Los dispersantes químicos se pueden aplicar con altas tasas de encuentro de petróleo y una eficiencia razonablemente buena en manchas de petróleo relativamente recientes y naturalmente espesas. Se pueden aplicar en áreas extensas, incluso en condiciones de viento o mar relativamente fuertes, pero deben usarse en aguas de profundidad adecuada con buena energía de mezcla. Se debe prestar especial atención a las concentraciones elevadas de hidrocarburos a corto plazo en aguas cercanas a la superficie. Se requiere autorización de uso y casi siempre se requerirá un seguimiento especial.

La quema controlada proporciona una técnica de eliminación de alto volumen en la que se puede concentrar petróleo relativamente fresco con una emulsificación baja o ligera en mares de calma a moderada. La tasa de encuentro de petróleo puede reducir significativamente la efectividad en caso de mareas negras generalizadas (debido a las bajas tasas de cobertura de área). Es posible que sea necesario un almacenamiento y eliminación menores para cualquier residuo de quemadura recuperado. Se debe considerar cuidadosamente la posible exposición a corto plazo de personas e instalaciones al fuego y a los productos de la combustión. Se requiere autorización para su uso y probablemente se requerirá un control especial de la calidad del aire.


Al Allen, presentador

Alan A. Allen Tiene más de cinco décadas de experiencia como asesor técnico y supervisor de campo que involucra cientos de derrames de petróleo en todo el mundo. Al es reconocido como un consultor y entrenador líder en técnicas de vigilancia y detección de derrames de petróleo, la aplicación de dispersantes químicos y la contención, recuperación y / o combustión de petróleo derramado en condiciones árticas y subárticas.

Copyright © 2018, Al Allen. Está prohibido el uso no autorizado y / o la duplicación de este material sin el permiso expreso y por escrito del autor de este blog.

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