Влияние газовой промышленности на состояние окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Теоретическая часть

1.1 Газовая отрасль в России

1.2 Характеристика сырья

1.3 Этапы освоения и эксплуатации газовых месторождений

1.4 Основные понятия газовой отрасли

1.5 Экологические аспекты газодобывающей отрасли

1.6 Нормативные правовые документы в области газовой промышленности

2. Аналитическая часть

2.1 Значение отрасли в народном хозяйстве

2.2 Состав отрасли

2.3 Технико-экономические показатели развития отрасли

2.4 Факторы размещения

2.5 География отрасли

2.5.1 Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция

2.5.2 Волго-Уральская нефтегазоносная провинция

2.5.3 Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция

2.5.4 Нефтегазоносные области Северного Кавказа

2.5.5 Нефтегазоносные области Восточной Сибири и Дальнего Востока

2.6 Переработка газа

2.7 Принципы обеспечения экологической безопасности при сооружении и эксплуатации нефтегазовых объектов

2.8 Воздействие на окружающую среду

3. Расчетная часть



1. Теоретическая часть

1.1 Газовая отрасль в России

Газовая отрасль -- отрасль топливной промышленности. Основная задача -- добыча и разведка природного газа, газоснабжение по газопроводам, производство искусственного газа из угля и сланцев, переработка газа, использование его в различных отраслях промышленности и коммунально-бытовом хозяйстве.

На территории России сосредоточено около 1/3 разведанных мировых запасов природного газа, потенциальные запасы которого оцениваются в 160 трлн. м3, из них на европейскую часть приходится 11,6%, а на восточные районы -- 84,4%, на шельф внутренних морей -- 0,5%.

Свыше 90% природного газа добывается в Западной Сибири, в том числе 87% -- в Ямало-Ненецком и 4% -- в Ханты-Мансийском автономных округах. Здесь расположены крупнейшие месторождения: Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье и др. Промышленные запасы природного газа этого региона составляют более 60% всех ресурсов страны. Среди других газодобывающих территорий выделяются Урал, Северный район. Есть ресурсы природного газа в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, на Дальнем Востоке.

Для транспортировки газа в России создана Единая система газоснабжения, включающая разрабатываемые месторождения, сеть газопроводов (143 тыс. км), компрессорных станций, подземных хранилищ и других установок. Действуют крупные системы газоснабжения: Центральная, Поволжская, Уральская, многониточная система Сибирь-Центр.

В газовой промышленности России безраздельно господствует “Газпром” -- самая крупная в мире газодобывающая структура, одна из важнейших естественных монополий страны, обеспечивающая 94% всей добычи российского газа.

1.2 Характеристика сырья

Природный газ относится к полезным ископаемым. Природный газ в пластовых условиях (условиях залегания в земных недрах) находится в газообразном состоянии -- в виде отдельных скоплений (газовые залежи) или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При нормальных условиях (101,325 кПа и 0 °C) природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов.

Основную часть природного газа составляет метан (CH4) -- от 70 до 98 %. В состав природного газа могут также входить более тяжёлые углеводороды -- гомологи метана:

*этан (C2H6),

*пропан (C3H8),

*бутан (C4H10),

а также другие неуглеводородные вещества:

*водород (H2),

*сероводород (H2S),

*диоксид углерода (СО2),

*азот (N2),

*гелий (Не).

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Для облегчения возможности определения утечки газа, в него в небольшом количестве добавляют одоранты -- вещества, имеющие резкий неприятный запах (гнилой капусты, прелого сена, тухлых яиц). Чаще всего в качестве одорантов применяются тиолы, например, этилмеркаптан (16 г на 1000 мі природного газа).



1.3 Этапы освоения и эксплуатации газовых месторождений

Промышленная разработка месторождений углеводородного сырья включает четыре основных этапа:

1.Геолого-физические изыскания и оценка запасов сырья. На этом этапе осуществляют сейсмо- и электроразведку, выполняют разведочные буровые работы, оценивают перспективность дальнейших разработок.

2.Строительство и подготовка месторождений к эксплуатации. На данном этапе производят монтаж стационарных платформ, прокладку трубопроводов, строительство береговых терминалов и т.д.

3.Эксплуатация месторождений. В этот период деятельности проводят извлечение, разделение и первичную переработку сырья, осуществляют проходку и ремонт скважин, организуют транспортировку жидких и газообразных углеводородных продуктов.

4.Завершение работ и ликвидация оборудования. Данный этап предусматривает демонтажные работы, удаление платформ и трубопроводов, консервацию скважин.

Все этапы освоения и эксплуатации оборудования сопровождаются воздействием токсичных веществ на окружающую среду.

1.4 Основные понятия газовой отрасли

Природные горючие газы -представляют собой газообразные углеводороды, которые образовались в земной коре в результате разложения органических веществ в осадочных породах под действием высоких температур и давлений. Месторождения газов встречаются в виде обособленных скоплений или обогащены жидкими, низкокипящими углеводородами нефти.

Попутные газы в месторождениях нефти находятся в растворенном состоянии, но в процессе добычи они выделяются по мере снижения давления. При добыче 1 т нефти добывается 30-300 м3 газа. Эти газы составляют около 30 % валовой добычи горючих газов в мире.

Газогидраты - твердые соединения природного газа и воды, образующиеся при сочетании высокого давления и низких температур. Они формируются за счет подтоков глубинного нефтеобразования, а также в результате образования биогенного метана. Газогидраты стоит рассматривать как одну из разновидностей льда с высоким содержанием газа. Они представляют собой твердые кристаллические вещества, напоминающие по внешнему виду спрессованный снег. Известно около 20 крупных районов накопления газогидратов. Оценки ресурсов этого уникального природного сырья превышают запасы газа из подземных месторождений. Техника и технология освоения морских газогидратных залежей пока не разработаны.

1.5 Экологические аспекты газодобывающей отрасли

Освоение и добыча газа - крупная промышленная отрасль, оказывающая негативное влияние на состояние окружающей среды.

При добыче углеводородов сырья на суше отрицательное влияние на окружающую среду выражается в следующем:

-изъятие земельных ресурсов для строительства объектов газодобычи;

-токсичность добываемого сырья;

-выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и сбросы жидких отходов в поверхностные и подземные воды.

1.6 Нормативные правовые документы в области газовой промышленности

- Федеральный закон об охране окружающей среды;

- Федеральный закон от 31 марта 1999 г. № 69-ФЗ «О газоснабжении в Российской Федерации»;

- Постановление от 6 июня 2003 г. N 71 Об утверждении «Правил охраны недр»;

- ФЗ О введении в действие части второй Налогового Кодекса РФ и внесении изменений в некоторые законодательные акты РФ о налогах от 19 июля 2000г., ст. 14;

- Правила разработки нефтяных и газонефтяных месторождений от 15 октября 1984г;

- Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности" от 22 декабря 2004г.



2. Аналитическая часть

2.1 Значение отрасли в народном хозяйстве

Газ - лучший вид топлива. Его отличают полнота сгорания без дыма и копоти; отсутствие золы после сгорания; легкость розжига и регулирования процесса горения; высокий коэффициент полезного действия топливоиспользующих установок; экономичность и простота транспортировки к потребителю; возможность хранения в сжатом и сжиженном состоянии; отсутствие вредных веществ. Немалую роль играет и низкая стоимость добычи газа по сравнению со стоимостью добычи других видов топлива - угля, торфа, нефти. Если принять стоимость угля (в пересчете на 1 т условного топлива) за 100%, то стоимость газа составит только 10 %. Благодаря высоким потребительским свойствам, низким издержкам добычи и транспортировки, широкой гамме применения во многих сферах человеческой деятельности, природный газ занимает особое место в топливно-энергетической и сырьевой базе. В этой связи наращивание его запасов и потребления идет высокими темпами.

Газовая промышленность - наиболее молодая отрасль топливного комплекса. Газ применяется в народном хозяйстве в качестве топлива в промышленности и в быту, а также и как сырье для химической промышленности. В народном хозяйстве используется природный газ, добываемый из газовых месторождений, газ, добываемый попутно с нефтью, и искусственный газ, извлекаемый при газификации сланцев из угля. Кроме того, используется газ, получаемый при производственных процессах в некоторых отраслях металлургической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Газ в больших количествах используется в качестве топлива в металлургической, стекольной, цементной, керамической, легкой и пищевой промышленности, полностью или частично заменяя такие виды топлива, как уголь, кокс, мазут, или является сырьем в химической промышленности. Крупнейшим потребителем газа в промышленности является черная металлургия. В доменных печах частичное применение природного газа дает экономию дефицитного кокса до 15% (1 куб. м природного газа заменяет 0,9 - 1,3 кг кокса), повышает производительность печи, улучшает качество чугуна, снижает его стоимость. В вагранках применение газа снижает расход кокса вдвое. Способ прямого восстановления железа из руд также основан на использовании газового топлива. В металлургии и машиностроении природный газ используется также для отопления прокатных, кузнечных, термических и плавильных печей и сушил.

В металлообработке использование газа повысило коэффициент полезного действия печей почти в 2 раза, а время нагрева деталей сократилось на 40%. Применение газа в металлургии, кроме того, удлиняет сроки службы футеровки. Снижается количество серы в чугуне. Применение природного газа в стекольной промышленности взамен генераторного газа повышает производительность стекловаренных печей на 10 - 13% при одновременном снижении удельного расхода топлива на 20 - 30%. Себестоимость цемента снижается на 20 - 25%. В кирпичном производстве цикл сокращается на 20%, а производительность труда возрастает на 40%. В пищевой промышленности газ применяется для сушки пищевых продуктов, овощей, фруктов, выпечки хлебобулочных и кондитерских изделий. При использовании газа на электростанциях уменьшаются эксплуатационные расходы, связанные с хранением, приготовлением и потерями топлива и эксплуатацией системы золоудаления, увеличивается межремонтный пробег котлов, не занимаются земли для золоотвалов, снижается расход электроэнергии на собственные нужды, уменьшается количество эксплуатационного персонала, снижаются капитальные затраты.

нефтегазоносный месторождение хозяйство окружающий



2.2 Состав отрасли

В состав газовой промышленности входят следующие элементы:

* Добыча природного газа.

* Добыча попутного газа.

Нефть содержит растворенные метан, этан, пропан, бутан и другие высшие углеводороды. Когда она выходит на поверхность, растворенные в ней компоненты выделяются в виде газа. Этот газ называют нефтяным, или попутным.

Эти газы не могут быть направлены в магистральный газопровод, потому что тяжелые углеводороды при охлаждении или сжатии выделяются в трубе в виде жидкости, которая при контакте с влагой образует гидратную пробку, уменьшающую сечение газопровода или полностью закупоривающую его. Поэтому эти газы направляются на газоперерабатывающие (газобензиновые) заводы, где из них извлекаются тяжелые углеводороды и другие компоненты, после чего отбензиненный (сухой) газ, состоящий в основном из метана, направляется потребителям.

* Производство горючего газа из угля и сланцев.

* Хранение газа.

Потребление газа не бывает равномерным в течение года, снижается в летние месяцы и повышается в зимние. Для сглаживания неравномерного потребления и создания аварийного запаса газа у крупных потребителей, например в городах, строили специальные хранилища - газгольдеры, в которых накапливался избыточный газ. Газгольдеры имеют ряд существенных недостатков - они дороги, занимают большие площади и недостаточны по объему.

Проблема накопления газа в больших количествах была решена, когда был разработан способ создания подземных хранилищ газа.

Газовая промышленность не является чисто монопродуктовой отраслью. Наряду с поставками по магистральным трубопроводам природного газа (метан с небольшими добавками высших углеводородов) производятся нефть, конденсат, сера, сжиженные газы, машиностроительная и сельскохозяйственная продукция и т.п. Однако, основу отрасли, обеспечивающую ее конкурентные преимущества, составляет Единая система газоснабжения (ЕСГ), которая объединяет добычу и транспортировку природного газа в единую технологическую, техническую и экономическую систему в рамках России, связанную с газоснабжающими системами центрально-азиатских и закавказских республик СНГ и имеющую свое продолжение в системах поставки российского газа в три европейские страны СНГ и двадцать других государств Европы.

2.3 Технико-экономические показатели развития отрасли

Огромными запасами природного газа обладает Россия (Уренгойское месторождение), США, Канада. Из других европейских стран стоит отметить Норвегию, но её запасы невелики. Среди бывших республик Советского Союза большими запасами газа владеет Туркмения, а также Казахстан (Карачаганакское месторождение).

Во второй половине XX века в университете им. И. М. Губкина были открыты природные газогидраты (или гидраты метана). Позже выяснилось, что запасы природного газа в данном состоянии огромны. Они располагаются как под землей, так и на незначительном углублении под морским дном.

Природный газ занимает сейчас особое место в структуре мировой энергетики и международном топливном балансе: он относится к группе активно используемых энергоносителей и экологически чистым ресурсам энергии. Несмотря на большое распространение разведанных запасов газа на земном шаре, основные доказанные источники сосредоточены в регионах: странах СНГ, США, странах Ближнего Востока. Разведанные запасы газа в России (свободный газ и газовые «шапки») составляют примерно 48 трлн куб. м. Из общего объема разведанных запасов на Западную Сибирь приходится 36,2 трлн куб. м (77,7%), на шельф северных морей - 3,2 трлн куб. м (6,8%), на Восточную Сибирь и Дальний Восток - 2,8 трлн куб. м. (6%).

В 2005 году в России объём добычи природного газа составил 548 млрд куб. м.. Внутренним потребителям было поставлено 307 млрд куб. м. через 220 региональных газораспределительных организаций. На территории России расположено 24 хранилища природного газа. Протяжённость магистральных газопроводов России составляет 155 тыс. км. В 2009 году США впервые обогнали Россию не только по объему добытого газа (624 млрд куб. м. против 582,3 млрд куб. м.), но и по объему добычи товарного газа, т.е. идущего на продажу контрагентам. Это объясняется ростом добычи сланцевого газа.

Газовая промышленность охватывает отрасли, связанные с добычей, транспортировкой и переработкой газа, а также производством горючего газа из угля и сланцев (газификацией). С 1990 г. газ занимает первое место в топливном балансе России. Газ является также основным экспортным продуктом. Газовая промышленность России в основном обеспечивает внутренние нужды страны. Сокращение же добычи газа во многом связано с неплатежеспособностью его потребителей в странах СНГ.

Одной из устойчивых тенденций последнего времени является возрастающее значение природного газа в энергобалансе мира. За последние 10 лет доля природного газа в мировом балансе первичных энергоресурсов увеличилась с 21,7 % в 1997 г. до 24 % в 2007 г. Являясь экологически чистым и экономичным топливом, газ в определенной степени вытесняет своих конкурентов (уголь и нефть) из отраслей энергетики. Это общая мировая тенденция, характерная и для США, и для Западной Европы, и для развитых стран Азиатско-Тихоокеанского региона. В России это явление приняло особенно большие размеры. В топливно-энергетическом балансе страны газ составляет сегодня 53,7%.

В последние годы все большую популярность получает технология GTL (gas to liquid). Полученная из природного газа по технологии GTL, синтетическая нефть превосходит по основным характеристикам основные марки нефтей: арабскую, Brent, WTI и прочие. Внедрение промышленных процессов GTL позволяет нефтегазовым компаниям вовлечь в разработку те обширные запасы газа, добыча которых ранее считалась экономически нецелесообразной из-за удаленности месторождений от конечных покупателей и потребителей и отсутствия транспортной инфраструктуры. Кроме того, технология GTL может использоваться в районах добычи нефти, где на факелах сжигается большое количество попутного газа. Это наносит значительный ущерб экологии и экономике добывающих стран.

Ведущей газовой компанией мира сегодня является ОАО "Газпром”, запасы которого составляет 61% от общероссийских запасов газа и около 22% - от мировых.

2.4 Факторы размещения

При размещении предприятий газовой промышленности особенно важна экономическая оценка ресурсов.

Вместе с тем важен транспортный фактор, т.е. наличие газопроводов и т. п.

Важным фактором для развития и рационального размещения газовой промышленности является уровень научно-технического прогресса, обеспечивающий наибольшую эффективность добычи газа.

Немаловажным фактором в газовой промышленности является и обеспеченность районов добычи электроэнергией.

Большое влияние на рациональное размещение предприятий газовой промышленности оказывают демографические факторы. При размещении предприятий необходимо учитывать как уже сложившуюся в данном месте демографическую ситуацию, так и перспективную ситуацию, а так же и прирост самого производства. При размещении строительства новых объектов следует иметь в виду, что население в трудоспособном возрасте сокращается. Поэтому стоит задача экономии трудовых ресурсов, более рационального их использования, высвобождения рабочей силы в результате комплексной механизации и автоматизации производства, лучшей организации труда.

Особенно важную роль в развитии и размещении газовой промышленности играет такой экономический фактор, как объём капитальных вложений. От капитальных вложений больше, чем от какого-либо другого фактора, зависит развитие топливной промышленности. Капиталовложения влияют на объём добываемого сырья и на объём промышленной продукции.

2.5 География отрасли

Добыча свободного и попутного газа ведется в двадцати пяти субъектах Российской Федерации. Добыча природного газа сконцентрирована в районах, располагающих наиболее крупными и хорошо освоенными месторождениями. Газовые месторождения находятся, как правило, вблизи нефтяных. Добыча попутного газа составляет 11- 12% общей добычи газа.

2.5.1 Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция

Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция территориально расположена на Западно-Сибирской равнине. В Западно-Сибирской провинции выделяются 15 нефтегазоносных областей. Каждая из них, в свою очередь, включает несколько нефтегазоносных районов. По данным 2007 года в пределах Западно-Сибирской провинции открыто 790 месторождений, в том числе нефтяных - 551, нефтегазовых - 33, нефтегазоконденсатных - 95, газоконденсатных - 55 и газовых - 56. В разработке находится 271 месторождение, подготовлено к разработке 40, в разведке - 447 и законсервированных - 32 месторождения.

На территории Западной Сибири расположены основные запасы природного газа страны. В Западной Сибири сосредоточено свыше 70% промышленных и почти 60% потенциальных запасов природного газа России. Уникальна Северная газоносная провинция Западной Сибири. Она занимает территорию в 620 тыс . Здесь расположены круп¬нейшие месторождения - Уренгойское, Ямбургское, Бованенково, Новопортовское и Медвежье. Около 80% всех запасов газа сосредоточено на четырех уникальных месторождениях: Уренгойском, Ямбургском, Заполярном и Медвежьем. Месторождения имеют, значительные размеры газоносных площадей и высокую концентрацию запасов. Так запасы по промышленным категориям Уренгойского месторождения оцениваются в 4,4 трлн. куб. м, Ямбурского - 5,4 трлн. куб. м, Заполярного - 2,0 и Медвежьего - 1,6 трлн. куб. м. Важное значение придается освоению месторождений газа полуострова Ямал (Ямало-Ненецкий автономный округ). Запасы природного газа здесь оцениваются в 9 трлн . Общий замысел формирования Западно-Сибирского топливно-промышленного комплекса заключается в том, чтобы на основе месторождений нефти и газа создать крупнейшую топливно-энергетическую базу. Эта цель сейчас достигнута.

2.5.2 Волго-Уральская нефтегазоносная провинция

Волго-Уральская нефтегазоносная провинция занимает обширную территорию между Волгой и Уралом и включает территорию Татарстана и Башкортостана, Удмуртской Республики, а также Саратовскую, Волгоградскую, Самарскую, Астраханскую, Пермскую области и южную часть Оренбургской. Велики запасы природного газа на Урале. Волго-Уральская нефтегазоносная провинция на сегодняшний день - вторая по значению в России. Запасы природного газа сосредоточены в центральной и западной частях области. Запасы Оренбургского газоконденсата оцениваются в 1,8 трлн ., Астраханское месторождение - свыше 2 трлн. куб. м. Благоприятное географическое положение месторождения вблизи крупных промышленных центров страны на Урале и в Поволжье способствовало созданию на его базе промышленного комплекса.

2.5.3 Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция

Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция занимает обширную территорию Республики Коми и Ненецкого автономного округа Архангельской области. Здесь открыто более 70 нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Запасы газа находятся в основном на территории Республики Коми. Крупные месторождения газа - Вуктылское, Василковское, Войвожское. Европейский Север относится к перспективным районам, располагающим запасами топливных ресурсов, которые приурочены к Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции и шельфовой зоне морей Северного Ледовитого океана.

2.5.4 Нефтегазоносные области Северного Кавказа

В пределах Северо-Западного Кавказа расположены Ставропольская и Краснодарская нефтегазоносные области. В Ставропольском крае крупными месторождениями газа являются Северо-Ставропольское и Пелагиадинское, в Краснодарском крае - Ленинградское, Майкопское и Березанское. Крупное месторождение газа в республике -- Дагестанские огни.

2.5.5 Нефтегазоносные области Восточной Сибири и Дальнего Востока

Сегодня освоение запасов Восточной Сибири лишь начинается. Однако уже в ближайшем будущем возникнут крупные центры нефтегазодобычи на территории Красноярского края, Иркутской области. В Красноярском крае можно выделить Таймырское, Мессояхское месторождения, в Иркутской области - Братское месторождение. К перспективным месторождениям относят также Марковское, Пилятинское, Криволукское. Уже сейчас на севере Иркутской области ведется эксплуатация Ковыткинского месторождения.

На Дальнем Востоке, в бассейне реки Вилюй на территории Республики Саха (Якутия) открыты 10 газоконденсатных месторождений, из них разрабатываются Усть-Вилюйское, Средне-Вилюйское, Мастахское; и на Сахалине - Оха и Тунгорское месторождения. Группа месторождений газа в Центральной Якутии сможет обеспечить потребности в нем не только Дальнего Востока, но и Восточной Сибири.

Процент добычи природного газа по районам:

1.Западная Сибирь - 91% российской добычи.

2.Уральский экономический район - 6%.

3.Поволжский экономический район - 1%.

4.Республика Коми и Ненецкий АО - менее 1%.

5.Северный Кавказ - менее 1%.

6.Дальневосточный экономический район - менее 1%.

7.Восточная Сибирь - менее 1%.

Таким образом, 98% газа добывается в первых трёх вышеперечисленных экономических районах.

2.6 Переработка газа

Природные горючие газы перерабатывают на газоперерабатывающих заводах, которые строят вблизи крупных газовых месторождений. Предварительно газы очищают от механических примесей (частиц пыли, песка, окалины и т. д.), осушают и очищают от сероводорода и углекислого газа. Продуктами первичной переработки природных горючих газов являются газовый бензин, сжиженные и сухи газы, технические углеводороды: этан, пропан, бутаны, пентаны.

В общей системе газовой отрасли перерабатывающие заводы относятся к потребителям природного газа. Особенность рассмотрения таких потребителей заключается в том, что они входят в подотрасль «газовая промышленность». Подсистеме переработки природного газа включает производство продукции, выпускаемой в настоящее время (сжиженный углеводородный газ, метанол, моторные топлива, мазут), а также перспективных компонентов, связанных с технологией глубокой переработки добываемого сырья (сжиженный природный газ, гелий, полиолефины, синтетическое жидкое топливо и т. д.).

2.7 Принципы обеспечения экологической безопасности при сооружении и эксплуатации нефтегазовых объектов

Сложная техническая система трубопроводного транспорта характеризуется повышенной ответственностью, особенностями антропогенного воздействия на природную среду. Это связанно с технологией транспортировки природного газа, нефти, конструктивными решениями линейной части и наземных сооружений трубопроводов.

Прежде всего магистральные трубопроводы имеют огромную протяженность, они пересекают практически все природно-климатические регионы. На всей территории России рассредоточены искусственно созданные трубопроводные сооружения, которые находятся в сложном взаимодействии с окружающей средой. Как правило, взаимовлияние трубопроводных комплексов и природной среды носит негативный характер. Отсюда и основная задача: с одной стороны, свести к минимуму техногенные воздействия в период строительства и эксплуатации трубопроводов, с другой, ослабить отрицательное влияние природных компонентов на надежность и безопасность трубопроводных объектов.

Поэтому при изыскании трасс, проектирование трубопроводных систем особое внимание следует уделять вопросам геоэкологии, в том числе с привлечением данных дистанционного зондирования Земли; аэрокосмического спектрозонального изображения местности.

Магистральный трубопровод можно рассматривать как встроенный в природную среду чужеродный элемент, с чем связана более высокая степень его уязвимости для агрессивных воздействий природной среды по сравнению с другими техническими объектами. В общем случае система «магистральный трубопровод - природная среда» характеризуется сложным набором прямых и обратных связей, проявляющихся во взаиморазрушающих процессах, значительно снижающих надежность магистралей.

Важно найти пути наименьшего взаимного влияния: техногенного - на окружающую природу со стороны сооружения и природных катаклизмов на трубопровод. Современные магистральные газопроводы диаметром до 1400 мм с рабочим давлением до 10 МПа представляют собой по существу взрывопожароопасный сосуд протяженностью в тысячи километров, разрушение которого связано с крупномасштабными экологическими потерями, в первую очередь, из-за механических и термических повреждений природного ландшафта.

Статистический анализ отказов, происходящих на строящихся и действующих магистральных газопроводах, показал следующее: из всей совокупности отказов на газопроводах при испытаниях и эксплуатации произошло около 10% отказов со значительным экологическим ущербом. При этом наибольшей экологической опасностью обладают трубопроводы большого диаметра 1000 - 1400 мм. Среднегодовые потери продукта, обусловившие загрязнение окружающей среды, составили по газопроводам - 43,2 млн куб. м. Характерной особенностью техногенного воздействия газопровода на окружающую среду является наличие термического влияния, связанного с возгоранием газа, а также значительное нарушение целостности почвенно-растительного покрова. Радиус термического воздействия, определяющий зону полного поражения окружающего растительного покрова в очаге отказа, составляет от 30 до 600 м, а котлован, образующийся в момент аварии газопровода, достигает максимальных размеров до 106*56*12 м. По своему характеру техногенное воздействие на все компоненты природы является комплексным, поскольку оно затрагивает биохимические процессы, происходящие в атмосфере, земле и водоемах. Так, загрязнение атмосферы обусловлено сжиганием попутного газа на факелах, продуктов деятельности компрессорных станций, выбросом газопродуктов в результате аварий и по другим причинам.

Негативное воздействие трубопроводов на природную среду на этапах строительства и эксплуатации характеризуется ответной реакцией со стороны окружающей среды, выражающейся, как правило, в трех формах:

§ адаптационной (локальным, статистическим смещением равновесия);

§ восстановительной (или самовосстановительной), характеризующейся полным возвратом экосистемы «объект - природа» в исходное состояние;

§ частично восстановительной (или невосстанавливаемой), характеризующейся необратимым сдвигом экосистемы от исходного (равновесного) состояния.

Таким образом, любое промышленное воздействие обуславливает определенный комплекс локальных потерь, имеющих соответствующую ответную реакцию в природе.

Тот или иной трубопровод в зависимости от транспортируемого продукта, способа прокладки, специфики окружающих условий оказывает различное воздействие на природу. Однако можно выделить общие черты такого воздействия, характерные для газопроводов. Газопроводы обладают значительно большей потенциальной энергией механического воздействия на окружающую среду. Поэтому аварийные ситуации, характеризующиеся значительным разрушением участка газопровода, как правило, определяют и специфику такого воздействия (уничтожение растительного покрова, нарушение целостности плодородного слоя почвы, изменение естественного рельефа и природного ландшафта). Поскольку разрушение газопроводов в большинстве случаев сопровождается возгоранием газа, механическое воздействие усугубляется тепловой радиацией. Особенность аварийных ситуаций в экологическом смысле заключается в том, что методы охраны природы не носят в данном случае предупредительного характера. Это, по-видимому, будет иметь место до тех пор, пока параметр потока отказов магистральных трубопроводов не будет управляемым, достоверно прогнозируемым по времени и по месту развития отказа.

Большое значение с точки зрения охраны природы имеет формирование антропогенного ландшафта в процессе строительства трубопровода. Это имеет прямое отношение к функциональному развитию биогеоценозов конкретного вида, естественной миграции животных, эволюционному развитию гидрогеологических, климатологических и других естественных процессов.

Источниками комплексного воздействия на окружающую среду являются строительство и эксплуатация:

§ технологических и вспомогательных газовых объектов;

§ постоянных подъездных дорог к объектам;

§ временных дорог;

§ временного жилого поселка строителей;

§ временной производственной базы и складского хозяйства;

§ временного водоснабжения и канализации, теплоснабжения, электроснабжения.

2.8 Воздействие на окружающую среду

Прямые воздействия на почвенный покров связаны с проведением подготовительных земельных работ и выражаются в следующем:

§ нарушении сложившихся форм естественного рельефа в результате выполнения различного рода земляных работ (рытье траншей и других выемок, отсыпка насыпей, планировочные работы и др.);

§ ухудшении физико-механических и химико-биологических свойств почвенного слоя;

§ уничтожении и порче посевов сельскохозяйственных культур и сенокосных угодий;

§ захламление почв отходами строительных материалов, порубочными остатками и др.

§ техногенных нарушениях микрорельефа, вызванных многократным прохождением тяжелой строительной техники.

К негативным воздействиям на земельные ресурсы во время эксплуатации газовых объектов относятся:

§ Прямые потери земельного фонда, изымаемого под размещение постоянных наземных сооружений;

§ Неудобства в землепользовании из-за разделения сельскохозяйственных угодий трассами инженерных коммуникаций и автодорог;

§ Сокращение сельскохозяйственной продукции, связанное с долгосрочным изъятием пахотных земель и ухудшения плодородных свойств почвы на временно отводимых землях.

Источником загрязнения воздушного бассейна при строительстве являются:

§ Выхлопные газы строительных машин и механизмов, автотранспорта, котельных и передвижных электростанций на жидком и газовом топливе;

§ Дым от двигателей, сжигание остатков древесины и строительных материалов;

§ Углеводороды от складов ГСМ, автозаправочных станций, топливных баков;

§ Сварочные аэрозоли от трубосварочных установок и ручной сварки.

Источником загрязнения водных объектов при строительстве являются бытовые, промышленные и ливневые стоки с площадок временного жилого поселка, временных объектов, с площадок технологических объектов.

Таблица 1 - Основные отходы и выбросы загрязняющих веществ газовой промышленности

Источник загрязнения	Загрязняющее вещество
Работа спецтехники	NO
Работа спецтехники	NO2
Сжигание газа	CO
Сжигание газа	CO2
Утечка газа	CH4
Работа техники	SO2
Буровые	Буровой шлам и буровая муть
Склады ГСМ	Углеводороды



3. Расчетная часть

Оцените эффективность установок, целесообразность их внедрения, период окупаемости (если это возможно), предотвращенный экологический ущерб, сумму уменьшения платежей за негативное воздействие на окружающую среду. Капитальные вложения единовременные. Эксплуатационные расходы необходимо установить исходя из данных, приведенных в таблице. Очистке подвергается весь объем сточных вод, образующихся на предприятии. Экономический эффект создается в результате сокращения экологических платежей. После очистки сточных вод достигается уровень ПДК в водоприемнике.

Таблица 1. Данные для расчета

Наименование и производительность установки	Альфа 200000-200000
Стоимость оборудования, млн руб	19
Персонал, человек	8
Годовая заработная плата, руб/чел	100000
Стоимость электроэнергии, руб/кВт*ч	1
Энергопотребление, кВт*ч/год	4800000
Объем сточных вод, /год	1000

Таблица 2. Состав сточных вод

Состав сточных вод, мг/л
Химический состав	До очистки	После очистки
Взвешенные вещества	425	3
БПК	366	3,1
Сухой остаток	922	479
СПАВ	19	1,33
Азот аммонийный	35,9	0,8
Азот нитритов	6	0,07
Азот нитратов	5,9	1,2
Хлориды	151	75
Сульфаты	168	74
Фосфаты	4,2	0,3
Нефтепродукты	17	0,0132

Величина экологической эффективности ПОЗ определяется соотношением результатов (предотвращением ущербов либо сокращением экологических платежей) и приведенных затрат (сумма годовых эксплуатационных и капитальных затрат и коэффициента эффективности ПОЗ Ен).

Величина текущих затрат складывается из заработной платы персонала и стоимости потребляемой энергии:

С=4800000*1+8*100000=5600000 руб.

Таким образом приведенные затраты составляют:

З=С+К*Ен=5600000+19000000*0,12=7880000 руб.

Экономический эффект от установки:

Соответствует предотвращенному ущербу в результате сокращения поступления загрязняющих веществ.

Массы веществ, поступающих в водный объект, определяется исходя из концентрации веществ в сточных водах Ci и объема сточных вод V:

m=Ci*V

Концентрации загрязняющих веществ в условии задачи в [мг/л], а для расчетов удобнее выразить концентрацию в [т/], поскольку удельный ущерб определяется на тонну загрязняющего вещества. Годовой объем сточных вод представлен в [т].

Расчет массы вещества до проведения ПОЗ:

mвв=425**1000=0,425 т;

mБПК=366**1000=0,366 т;

mсух.ост.=922**1000=0,922 т;

mспав=19**1000=0,019 т;

mNH4=35,9**1000=0,0359 т;

mNO2=6**1000=0,006 т;

mNO3=5,9**1000=0,0059 т;

mCl=151**1000=0,151 т;

mSO4=168**1000=0,168 т;

mPO4=4,2**1000=0,00042 т;

mнефтепр.=17**1000=0,017 т.

Расчеты массы вещества после проведения ПОЗ:

mвв=3**1000=0,003т;

mБПК=3,1**1000=0,0031т;

mсух.ост.=479**1000=0,479т;

mспав=1,33**1000=0,00133т;

mNH4=0,8**1000=0,0008т;

mNO2=0,07**1000=0,00007т;

mNO3=1,2**1000=0,0012т;

mCl=75**1000=0,075т;

mSO4=74**1000=0,074т;

mPO4=0,3**1000=0,0003т;

mнефтепр.=0,0132**1000=0,0000132т.

Расчет предотвращенного экологического ущерба

Расчеты сведены в таблицу.

Таблица 3

Наименование вещества	mi, масса снимаемого вещества	Ki	М
Взвешенные вещества	0,422	0,15	0,0633
БПК	0,3629	0,3	0,10887
Сухой остаток	0,443	1	0,443
СПАВ	0,01767	11	0,19437
Азот аммонийный	0,0351	1	0,0351
Азот нитритный	0,00593	1	0,00593
Азот нитратный	0,0047	1	0,0047
Хлориды	0,076	0,05	0,00338
Сульфаты	0,094	0,05	0,0047
Фосфаты	0,00012	3,5	0,00042
Нефтепродукты	0,0169868	20	0,3397

Итого: 1,2

Предотвращенный экологический ущерб:

П=в*k*М=9712*1,14*1,2=13286000 руб.

Экологическая эффективность мероприятия по установке водоохранного оборудования:

?Y=Пдо-Ппосле=13798298,94-7656,6=13790642,34 руб.

Эз=??Y/З=/7880000=1,75.

Экологическая эффективность капиталовложений по предотвращенному ущербу:

П/З=13286000/7880000=1,69.

Экономическая эффективность капиталовложений составляет:

Э1=??Y/Стоимость оборудования=13790642,34/19000000=0,72;

Э2=П/Стоимость оборудования=13286000/19000000=0,7.

Наименование показателей	Единица измерения	Значение показателей
Текущие затраты	руб	5600000
Приведенные затраты	руб	7880000
Предотвращенный экологический ущерб	тыс. руб	13286000
Экологическая эффективность мероприятия
Экономическая эффективность капиталовложений(1)
Экономическая эффективность капиталовложений(2)

Размещено на Allbest.ru

...