CC BY
69
УДК 665.61:574
О. А. Тучкова, Л. И. Хайруллина, М. А. Чижова ВОЗДЕЙСТВИЕ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.
ЧАСТЬ 1: ИСТОЧНИКИ И МЕРЫ З АЩИТЫ
Ключевые слова: окружающая среда, загрязняющее вещество, предельно-допустимая концентрация.
Рассмотрено воздействие объектов нефтепромышленного комплекса на окружающую среду. Представлены основные источники выбросов загрязняющих веществ при строительстве и эксплуатации данных объектов.
Key words: environment, contaminant, maximum permissible concentration.
The impact of the oil complex is considered on the environment. The main sources of pollutant emissions is presented during construction and operation of these facilities.
Введение
В настоящее время в связи с развитием нефтепромышленного комплекса и с увеличением промышленных объектов данного направления актуальным стал вопрос оценки воздействия данных объектов на окружающую среду. В соответствии с требованиями природоохранного законодательства России и, в частности, ст.32 Федерального закона «Об охране окружающей среды» №7-ФЗ от 10.01.02 г. [1], любая намечаемая хозяйственная или иная деятельность, должна сопровождаться проведением оценки воздействия на окружающую среду, независимо от организационно-правовых форм собственности субъектов хозяйственной или иной деятельности.
Проводимое выявление, анализ и учет прямых или косвенных последствий воздействия на окружающую среду планируемой хозяйственной и иной деятельности строящихся (реконструируемых) объектов позволяет уже на стадии рабочего проектирования уменьшить неблагоприятное воздействии на окружающую среду или разработать меры по их уменьшению или предотвращению. В составе проектной документации разрабатывается раздел «Перечень мероприятий по охране окружающей среды» (ПМООС), проводится оценка изменения состояния воздушного, водного бассейнов и земельного фонда в районе расположения проектируемого (реконструируемого) объекта под воздействием его технологических и производственных процессов при строительстве и эксплуатации, в т.ч. степень потенциального влияния объекта на здоровье населения.
При разработке раздела «Перечень мероприятий по охране окружающей среды» выполняются следующие требования:
- определение уровня воздействия проектируемого объекта на окружающую природную среду и оценка соответствия проектных решений действующим природоохранным нормативам и требованиям (при строительстве и эксплуатации);
- оценка изменений природной среды в результате планируемого воздействия;
- разработка проектных решений по предотвращению, либо уменьшению негативного воздействия на компоненты окружающей среды;
- комплексная оценка экологических последствий воздействия объекта на окружающую среду.
На основании существующих экспертных оценок любая намечаемая хозяйственная или иная деятельность оказывает явное или косвенное воздействие на окружающую среду. При этом исходят из потенциальной экологической опасности любой деятельности (принцип презумпции потенциальной экологической опасности любой намечаемой хозяйственной или иной деятельности).
Ожидаемые воздействия проектируемых объектов на окружающую природную среду связаны:
- с выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух в период строительства и эксплуатации;
- с образованием загрязненного поверхностного стока в период строительства и эксплуатации;
- с образованием отходов в период строительства и эксплуатации;
- с краткосрочным занятием земель в период строительства и долгосрочным - в период эксплуатации;
- с возможностью активизации плоскостной и овражной эрозии на участках со снятым почвенно-растительным слоем в период строительства;
- с угнетением биологических ресурсов;
- с фактором беспокойства для животных;
- воздействием физических факторов (шумы, радиация, электромагнитное излучение).
Воздействие объектов на атмосферный воздух и характеристика источников выбросов загрязняющих веществ
Основным видом воздействия
промышленных объектов на состояние воздушного бассейна является загрязнение атмосферного воздуха выбросами загрязняющих веществ, тепла, водяного пара, аэрозолей, а также их влияние на микроклимат прилегающей территории при образовании открытых водных пространств и нарушении температурного баланса района их расположения.
Загрязнение воздушного бассейна происходит в результате поступления в него:
- выбросов газообразных и взвешенных веществ от различных производств и промышленных объектов;
- выхлопных газов автомобильного транспорта;
- испарений из емкостей для хранения химических веществ и топлива;
В результате перечисленных выше воздействий увеличивается загрязненность воздуха, меняется температурно-влажностный режим воздушного бассейна, возникают моросящие осадки, туманы, увеличивается облачность, уменьшается освещенность и инсоляционные параметры территории, зимой интенсифицируются гололедные явления.
Промышленные и транспортные выбросы в атмосферу, содержащие взвешенные и газообразные загрязняющие вещества, характеризуются объемом, интенсивностью выброса, температурой, классом опасности, концентрацией загрязняющих веществ. Их негативное воздействие обычно рассматривается в зоне влияния промышленного объекта.
Зоной влияния проектируемого
промышленного объекта на атмосферный воздух в соответствии с ОНД-86 [2] считается территория, на которой суммарное загрязнение атмосферы от всей совокупности источников выбросов данного предприятия (объекта), в том числе низких и неорганизованных, превышает 0,05 предельно-допустимой концентрации (ПДК) [3].
К источникам воздействия на атмосферный воздух относят точечные, линейные или площадные объекты выброса взвешенных и химических веществ, тепла. По функциональному назначению источники воздействия связаны с деятельностью различных производств проектируемого
предприятия, в отдельных случаях - различных объектов инфраструктуры селитебных территорий.
Каждый источник выброса характеризуется размерами, высотой, конфигурацией,
интенсивностью выброса (выделения)
загрязняющих веществ в атмосферу, ориентацией и расположением на местности.
Все источники вредных выбросов подразделяются на неорганизованные и организованные.
У неорганизованных источников выбросов нет определенных мест выбросов и вредные вещества не проходят устройств, дополнительно создающих скорость потока. Источники выбросов представлены плоскостной моделью. К неорганизованным источникам выбросов относятся выбросы от негерметичности и утечек технологического оборудования, запорно-регулировочной аппаратуры, подвижных и неподвижных уплотнений, движение
автотранспорта и работа техники, сварочные и окрасочные работы вне помещений и др.
У организованных источников, в отличие от неорганизованных, вредные вещества проходят устройства, дополнительно создающие скорость потока. Организованные источники выбросов представлены точечной моделью. К
организованным источникам относятся выбросы от оборудования и из производственных помещений, осуществляемые через вентиляционные системы.
Фоновые концентрации являются характеристикой загрязнения атмосферы, создаваемого всеми источниками выбросов на рассматриваемой территории. Фоновая
концентрация - статистически достоверная максимальная разовая концентрация примеси, значение которой превышается в 5% случаев.
Фоновые концентрации основных загрязняющих веществ [4] представлены в табл. 1.
Таблица 1 - Значения фоновых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест (с численностью жителей менее 10 тыс.), мкг/м3
Наименование ПДКмр / Значение
ингредиента ПДКсс / 3 ОБУВ, мкг/м3 концентрации*, мг/м3
Диоксид азота 54 0,056
Оксид азота 24 -
Диоксид серы 13 0,011
Сероводород 4 0,004
Взвешенные 195 87
вещества [5]
* значение концентрации вредных веществ на примере нефтяного месторождения Большечерниговского района Самарской области РФ.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух возможны в период строительства. При строительных работах основной вклад в загрязнение воздуха могут вносить следующие технологические процессы и спецтехника: бульдозеры, экскаватор, каток, грузовой автотранспорт, автогрейдер,
трубоукладчик, трактор, наполнительно-опрессовочный агрегат, кабелеукладчик, бетоновоз, битумовоз, сварочные аппараты, компрессор, трансформатор, окрасочные агрегаты и др.
Воздействие на атмосферный воздух происходит при производстве следующих работ:
• при работе транспортной, строительной техники;
• при проведении сварочных работ и резке металлов;
• при разгрузке сыпучих стройматериалов (песок, гравий, щебень);
• при заправке техники дизельным топливом;
• при нанесении лакокрасочных материалов.
Валовые выбросы (т/год) определяются для спецтехники на основании объема работ и производительности, для автомашин по грузоподъемности и количеству доставляемого сырья и оборудования (в соответствии со сметными расчетами).
Основными источниками поступления загрязняющих веществ в атмосферу в период строительства являются:
• работа бульдозеров, экскаваторов, грейдера, катка, трактора, компрессора, трансформатора и прочей спецтехники на площадке. Выделение загрязняющих веществ происходит в результате сгорания дизельного топлива при работе двигателей автомашин. Выбросы загрязняющих веществ рассчитываются от движения техники по территории под нагрузкой. В атмосферу выбрасываются следующие загрязняющие вещества: азота оксид, азота диоксид, ангидрид сернистый, углерода оксид, сажа, керосин. Выброс загрязняющих веществ неорганизованный;
• заправка дизельным топливом строительной спецтехники. Выделение загрязняющих веществ происходит в результате испарения нефтепродуктов при заправке. В атмосферу выбрасываются следующие загрязняющие вещества: сероводород, углеводороды предельные С12-С19 (в пересчете на органический углерод). Выброс загрязняющих веществ неорганизованный;
• двигатели грузовых автомашин и автобуса при движении по территории при доставке строителей, строительных материалов и строительных работах: автокран, битумовоз, самосвал, бетоновоз, цементовоз и др. Выделение загрязняющих веществ происходит в результате сгорания дизельного топлива и бензина при работе двигателей автомашин. В атмосферу выбрасываются следующие загрязняющие вещества: азота диоксид, азота оксид, ангидрид сернистый, углерода оксид, бензин, сажа, керосин. Выброс загрязняющих веществ неорганизованный;
• разгрузка щебня и песка. При разгрузке песка и щебня с самосвалов происходит пыление материала. В атмосферу выбрасывается следующие загрязняющие вещества: пыль неорганическая (20% < 8Ю2 < 70%) (шамот, цемент), пыль неорганическая (8Ю2 > 70%) (динас и др.). Выброс загрязняющих веществ неорганизованный;
• окрасочные работы. Происходит окраска труб и металлических стыков для изоляции от воздействия влаги и воздуха. Для окрашивания используется грунтовка, эмаль, лак, растворитель. Выделение загрязняющих веществ происходит при нанесении и высыхании краски из-за выделения летучих компонентов - растворителей. Выделяются следующие загрязняющие вещества: ксилол, уайт-спирит, толуол, ацетон и др. Выброс загрязняющих веществ неорганизованный;
Все выбросы загрязняющих веществ, сопровождающие строительные технологические процессы, - неорганизованные, имеющие неодновременный периодический характер, зависят от множества обстоятельств, в т.ч. от метеообстановки в районе.
Строительно-монтажные работы
производятся на разных участках строительства, для них характерно неравномерное распределение источников выделения и неодновременность их работы.
Максимальный уровень загрязнения определяется при самых неблагоприятных
метеорологических условиях, для условий полной загрузки и условий полной одновременности работы основного техоборудования.
Весь процесс добычи нефти и ее транспортировки - максимально герметизирован. Однако из-за естественной изнашиваемости оборудования на добывающих скважинах и нефтегазосборных трубопроводах выбросы загрязняющего вещества могут возникать от утечек нефти через неплотности сальников насосов, фланцев, запорно-регулирующей арматуры (задвижек) на добывающих скважинах и т.д. В атмосферный воздух при этом могут выделяться: сероводород, метан, предельные углеводороды С1-С5, С6-С10. Выброс загрязняющих веществ в этом случае будет являться неорганизованным.
Мероприятия по охране атмосферного воздуха и сокращению взвешенных веществ
Период строительства
Период строительных работ является единовременным и кратковременным периодом и характеризуется небольшими объемами работ. Тем не менее, рабочими проектами рассматриваются мероприятия по минимизации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, среди которых имеют место:
• Использование в основном максимально готовых материалов и конструкций, не требующих дополнительной обработки: трубопроводы монтируются из готовых деталей и заготовок, выполненных на производственной базе подрядчика, трубы поставляются с нанесенной гидроизоляцией.
• Применение искусственного увлажнения при пересыпке сыпучих стройматериалов (песок, щебень).
• Минимальные сроки хранения сыпучих стройматериалов и защита их под навесами или в закрытых складах.
• Некоторые работы запланированы «с колес». Так битумная мастика на стройплощадке не изготавливается и не хранится, подвозится по мере необходимости.
• При возможности, эксплуатировать автотранспортные и спецсредства, не в одновременном режиме времени.
Период эксплуатации
При эксплуатации таких объектов нефтепромышленного комплекса, как добывающих скважин, групповых замерных установок (ГЗУ) и технологических трубопроводов в нормальном режиме выбросы загрязняющих веществ незначительны.
Выбросы загрязняющих веществ могут происходить из-за естественной изнашиваемости оборудования на добывающих скважинах и нефтегазосборных трубопроводах от утечек нефти через неплотности сальников станка-качалки, фланцев, запорно-регулирующей арматуры (задвижек) на добывающих скважинах и ГЗУ.
С целью максимального сокращения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу предусматриваются следующие технологические решения:
- максимально-герметизированная система по всей технологической цепочке;
- надежная безаварийная работа всех коммуникаций;
- контроль и автоматизация технологических процессов для предупреждения аварийных ситуаций, соответственно уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу за счет точного соблюдения заданных технологических параметров;
- выбор запорно-регулирующей арматуры и технологического оборудования, соответствующих рабочим параметрам процесса и коррозионной активности среды;
- размещение технологического оборудования на открытых площадках, что сокращает вероятность создания взрывопожароопасных зон;
- поддержание параметров процесса в заданном режиме за счет средств автоматизации, а также системы блокировки при их нарушении;
- использование минимально необходимого количества фланцевых соединений;
- проведение гидравлического испытания трубопроводов на прочность и герметичность повышенным давлением;
- применение термообработанных труб и деталей трубопроводов;
- комплексная защита трубопроводов и оборудования от почвенной коррозии с использованием защитных покрытий и средств электрохимзащиты;
- защита от атмосферной коррозии наружной поверхности надземных участков трубопроводов и арматуры лакокрасочными материалами;
- контроль за состоянием воздушной среды с помощью газоанализаторов и сигнализаторов довзрывных концентраций (ДВК) на всех открытых площадках объектов сбора и транспорта нефти и газа.
Реализация указанных мероприятий сводит до минимума ущерб, наносимый атмосферному воздуху.
При значительных выбросах от возможных утечек в соединительных элементах и узлах, разработка мероприятий по регулированию выбросов загрязняющих веществ при неблагоприятных метеорологических условиях, является существенным фактором снижения загрязнений атмосферы.
Литература
1. Федеральный закон от 10.01.02 г. №7-ФЗ «Об охране окружающей среды» // Правовая система ГАРАНТ.
2. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий ОНД-86, утв. Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды 4 августа 1986 г. № 192 // Правовая система ГАРАНТ.
3. Кирсанов В.В. К вопросу о терминологии в области защиты окружающей среды / В.В. Кирсанов // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 12. С. 96-99.
4. Фоновые концентрации вредных (загрязняющих) веществ для городов и населенных пунктов, где отсутствуют регулярные наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха на период 2014-2018 гг. Временные рекомендации, ФГБУ «ГГО», СПб., 2013 г.
5. Егорова О.С., Гоголь Э.В., Шипилова Р.Р., Тунакова Ю.А. Воздействие передвижных источников на качество атмосферного воздуха городов / О.С. Егорова, Э.В. Гоголь, Р.Р. Шипилова, Ю.А. Тунакова // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - Т. 16. - № 19. С. 71-74.
© О. А.Тучкова - к.т.н., старший преподаватель кафедры промышленной безопасности КНИТУ, [email protected], Л. И. Хайруллина - к.с.н., доцент кафедры промышленной безопасности КНИТУ, [email protected], М. А. Чижова - к.х.н., доцент кафедры промышленной безопасности КНИТУ.
© О. А. Tuchkova - Ph.D., senior lecturer of the Department of industrial safety of KNRTU, L. 1 Khayrullina - CSN, associate Professor of industrial safety of KNRTU, М. А. Chigova - c.ch.s., associate Professor of industrial safety of KNRTU.
