Расчет экологического ущерба при аварийных ситуациях на магистральных нефтепроводах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет экологического ущерба при аварийных ситуациях на магистральных нефтепроводах

Т.В. Днепровская, Н.Ю. Акименко

ТОГУ, Хабаровск, Россия

Абстракт

загрязняющее вещество выброс экологический ущерб

В статье приведены данные о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу, воду и на землю. Показано, что они собой представляют и последствия указанных выбросов. Также приведена статистика выбросов вредных веществ в России за 2017 год, расчет экологического ущерба и мероприятия по предупреждению экологических загрязнений. Так как основная причина аварий на нефтепроводе это утечки, в статье приведена схема системы сбора утечек. Представлены примеры промышленных предприятий, на которых произошли аварийные утечки нефти, последствия которых нанесли серьезный экологический ущерб. Нефть, углеводороды нефти, сточные воды, продукты сгорания нефти способны опасно воздействовать на окружающую среду. Это оказывает в дальнейшем неблагоприятное воздействие на жизнедеятельность человека.

Ключевые слова: экологический ущерб, авария, магистральный нефтепровод, транспортирование нефти, экономическая оценка, загрязнения.

Abstract

CALCULATION OF ECOLOGICAL DAMAGE AT EMERGENCY SITUATIONS ON MAIN OIL PIPELINES

Keywords: ecological damage, accident, main oil pipeline, oil transportation, economic assessment, pollution.

1. Выбросы загрязняющих веществ и что они собой представляют

Все технологические процессы, связанные с транспортированием нефти по магистральному трубопроводу при соответствующих условиях могут нарушить экологическую обстановку. Ниже приведены виды наименования вредных веществ и их разрешенный выброс в окружающую среду (табл. 1).

Основным источником загрязнения атмосферы выбросами углеводородов на площадках нефтеперекачивающих станций являются дыхательные клапаны резервуаров и неплотности в сальниковых уплотнениях насосных агрегатов, ёмкость сбора ударной волны, очистные сооружения. Выделения углеводородов в атмосферу происходят вследствие следующих процессов: выделения из нефти свободного и растворенного газа, уноса капельной жидкости сточной водой и последующего ее испарения, испарения нефти и выделения газов через неплотности технологического оборудования и дыхательные клапаны резервуаров. Источниками загрязнения атмосферного воздуха другими вредными веществами являются вспомогательные производства, к которым относятся: котельная, резервуары для хранения топлива.

Таблица 1. Характеристика выбросов загрязняющих веществ

Система перекачки нефти полностью герметизирована. При нормальной работе системы исключается попадание нефти в водоемы и загрязнение почвы. Возможны лишь незначительные потери нефти от испарения при «больших» и «малых» дыханиях резервуаров НПС.

Утечки с сальников насосов отводятся в специальные подземные емкости, откуда периодически откачиваются (рис.1).

Рис. 1. Принципиальная схема системы сбора утечек. 1 - всасывающий коллектор; 2 - насос магистральный; 3 - коллектор сбора утечек; 4, 8 - задвижки; 5 - емкость сбора утечек; 6 - погружной насос; 7 - обратный клапан

2. Последствия загрязнений вредными веществами

Выбросы загрязняющих веществ негативно воздействуют на атмосферу, водные объекты и почву. Например, каждому известен запах паров бензина и продуктов его неполного сгорания, он встречается нам ежедневно, но не приносит серьезного вреда здоровью. Особенно резко этот запах можно ощутить вблизи бензоколонок, нефтехранилищ, нефтеперегонных заводов, автохозяйств, автомобильных стоянок. Но бывают ситуации, когда при взаимодействии нескольких компонентов, например, летучих углеводородов, окислов азота и ультрафиолетового излучения, образуется смог. Образованный смог может серьезно навредить здоровью тысяч человек.

Загрязнение вод нефтепродуктами является очень печальным происшествием, так как нефть, разлитая в море или водоёме, несёт большую опасность, чем та, что разлита на суше. В воде, как известно, существует своя экосистема и множество живых организмов либо гибнет, либо предельно насыщается нефтяными углеводородами. Таким образом уменьшается разнообразие видов морских животных. Нефтяное пятно представляет собой масляную пленку, которая способна растянуться на сотни миль, и также покрыть сушу. Такие события могут привести не только к гибели животных подводного мира, но и к гибели морских птиц и других организмов.

Нефтяные разливы довольно легко устраняются на земле. Достаточно быстро среагировать и насыпать вал, который предотвратит попадания животных в опасную зону. Такие компоненты нефти как бензол и толуол являются токсичными, но легкоиспаримыми. Больший вред несут ароматические углеводороды и другие тяжелые элементы, которые опасны для окружающей среды. Например, нефть, которая попала на песок, может оставаться в нем годы.

Основная опасность от нефтяных пятен - это возгорания, которые могут охватить огромные площади, и попадание нефти и нефтепродуктов в грунтовые воды, в которых образовываются плавающие линзы. Яркий случай произошел в Чечне на р. Сунжа, где располагается Заводской район. Там на глубине 5 метров и даже меньше, образовалась линза нефти, она была огромных размеров. Причинами поступления нефти являлись аварийные утечки.

Экологические последствия попадания нефти в природу зависят от ее компонентного состава. Промышленные предприятия осуществляют значительные выбросы токсичных веществ, иногда без очистки. Например, в 1990 году количество выбросов составило около 238 тыс. т. Подобные проблемы существуют вблизи нефтеперерабатывающих заводов, нефтебаз, военных аэродромов. Процентное соотношение компонентов выбросов сделано на основе данных Росстата за 2017 год и представлено на (рис.1)

Рисунок 2. Выбросы загрязняющих атмосферу веществ в России за 2017 год

3. Расчет экологического ущерба

Информация, необходимая для расчета величины предотвращенного экологического ущерба, может быть получена из проектных материалов по конкретным объектам, годовых отчетов территориальных природоохранных органов, госстатотчетности, материалов обследования эколого-ресурсных комплексов территорий (акваторий), и т.п.

Экологический ущерб, Пэкол, рекомендуется определять как сумму ущербов от различных видов вредного воздействия на объекты окружающей природной среды

(

где: Уа-ущерб от загрязнения атмосферы, руб.;Ув- ущерб от загрязнения водных объектов, руб.;Уп- ущерб от загрязнения земель, руб.;Уб- ущерб, связанный с уничтожением биологических ресурсов(в том числе лесных массивов), руб.;У_о- ущерб от засорения территории обломками (осколками) зданий и т.д.

Расчет ущерба от выбросов летучих низкомолекулярных углеводородов нефти в атмосферу при аварийных разливах [4, с. 54]рассчитывается как плата за сверхлимитный выброс с применением повышающего коэффициента 5 по формуле:

^Уа = ⁵ * ^э.а * Нб.а ' ^и, ^руб,

где К_эа - коэффициент экологической ситуации; Нб._а - базовый норматив платы руб/т; М_и- масса испарившихся летучих низкомолекулярных углеводородов нефти с поверхности земли или воды, т, определяется по формулам 24-32 [4, с.47- 49]

Расчет ущерба от загрязнения водных объектов нефтью при аварийных разливов [4, с. 53 ]выполняется по формуле:

Ув = 5 * Кэ._в * Ки * Нб._в * Му,руб,

где 5 - повышающий коэффициент, принимаемый для расчета платы за ущерб при условии сверхлимитного сброс загрязняющих веществ в воду; К_и - коэффициент инфляции;

Я_э._в -коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния; #б._в - базовый норматив платы за сброс 1,0 т нефти в поверхностный водный объект в пределах установленного лимита, руб/т;

Му - масса нефти, причинившая ущерб и принимаемая для платы за загрязнение водного объекта при авариях на трубопроводах, т,

4.Мероприятия по предупреждению загрязнений

Для предупреждения загрязнения почвы, поверхностных водоемов, водоносных горизонтов и воздушного бассейна, связанных с авариями, предусмотрены следующие мероприятия:

- автоматическая защита резервуаров от перелива нефти, по аварийному верхнему уровню предусмотрено отключение резервуаров;

- обнесение резервуаров обвалованием, исключающим разлив нефти по территории. Предусмотрена откачка нефти из резервуаров в случае аварии;

- 100% контроль качества сварных соединений физическими методами для участков нефтепровода I, II, III категорий, 20% контроль для участков IV категории.

- Испытание нефтепровода повышенным давлением, вызывающим в металле труб напряжения, равные 0,9 предела текучести, в течении 24 часов и последующую проверку на герметичность при максимальном рабочем давлении;

- Установка линейных опознавательных знаков по трассе нефтепровода через 1000 м, а также на всех углах поворота и переходах через естественные и искусственные препятствия;

- Предотвращение прорывов и прочих повреждений нефтепровода в результате наезда транспортных средств, могущих вызвать загрязнение, путем заглубления нефтепровода согласно требований СНиП и прокладке его под автомобильными дорогами в зашитых кожухах.

- Для максимального уменьшения потерь от разлива нефти предусматривается секционирование линейной части нефтепровода на участках 20-30 км электроприводными дистанционно управляемыми задвижками. При порыве нефтепровода аварийный участок отсекается дистанционно из диспетчерского пункта с одновременным прекращением работы НПС.

- Устройство бетонных площадок с бордюрным ограждением и приямками у технологического оборудования для сбора разлитого при ремонтных работах продукта;

- Основной объем строительных и земляных работ с применением гусеничной техники планируется проводить в зимне-весенне-осеннее время, когда из-за замерзания грунтов проходимость техники наиболее высокая, а повреждение поверхностного слоя - минимальное.

- В случае строительства трубопровод в весенне-летний период предусмотрено использование лежневых дорог, предохраняющих от разрушения поверхностный слой почвы. В качестве лежневок используется тонкомер после расчистки трассы нефтепровода и площадок НПС. Неиспользованный тонкомер, сучья, выкорчеванные пни, корни закапываются в специально открытые ямы.

Заключение

В работе был проведен анализ аварийных ситуаций, который включает в себя ознакомление с видами загрязняющих веществ, причины и последствия утечек, расчет экологического ущерба. Для предотвращения аварийных ситуаций на магистральных нефтепроводах необходимо следовать рекомендациям, которые предложены в статье. С помощью экологического контроля и экспертиз можно определять величину экологического ущерба, и используемая информация будет достоверна.

Библиографические ссылки

1. Ахмиева Р. Б. Воздействие нефтяной отрасли на почвенные ресурсы Чеченской Республики //Молодой ученый. -- 2011. -- №5. Т.1. -- С. 158-160. -- URL https://moluch.ru/archive/28/3259/(дата обращения: 20.12.2018).

2. Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах (утв. Минтопэнерго РФ 1 ноября 1995 г.)

3. Данюк О.А. Нефтяные загрязнения//Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. VI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(6). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/6(6).pdf(дата обращения: 20.12.2018)

4. Фомина Е.Е. Учебное пособие по расчету ущерба окружающей природной среде при авариях на нефтепроводах с использованием программного продукта «Аварии на нефтепроводах».- М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2009. - 56 с.

Размещено на Allbest.ru