Тема 2.4 Защита атмосферы, литосферы и гидросферы при аварийных

Ситуациях

Студент должен:

знать: характеристику и распространение загрязнений в приземном слое

атмосферы;

характеристику аварий на нефте- и нефтепродуктопроводах;

основные задачи при ликвидации последствий аварий;

средства локализации загрязнений на почве и воде;

эффективность средств сокращения потерь углеводородов из

резервуаров и транспортных емкостей;

нормативы платы за загрязнения окружающей среды;

уметь: давать оценку аварийным потерям природного газа в атмосферу.

Характеристика загрязнений приземного слоя атмосферы (ПСА). Оценка аварийных потерь природного газа в атмосферу. Распространение загрязнений в ПСА.

Характеристика аварийности на магистральных нефте- и нефтепродуктопроводах. Состояние подводных переходов. Основные задачи при ликвидации последствий аварий. Локализация нефтяных загрязнений на воде. Боновые заграждения, подручные средства локализации. Сбор нефти с поверхности воды. Типы нефтесборщиков. Применение нефтесорбентов. Биопрепараты. Локализация нефтяного загрязнения на почве. Сбор нефти с поверхности почвы. Оценка ущерба окружающей среды и нормативы платы за загрязнение.

Литература: [1], с. 136-147; [26], с.112-124; [28], с. З04-342;[32], с.112-156.

Методические указания

К основным источникам загрязнения приземного слоя атмосферы следует отнести аварийные выбросы газа при отказах и ремонте линейной части магистральных газопроводов, испарение нефти и нефтепродуктов при хранении в резервуарах и операциях слива-налива транспортных средств. Основную опасность представляют сжиженные газы при их тран­спорте и хранении в связи с их высокой пожаро- и взрывоопасностью, а также их токсичности. Жидкие углеводороды характеризуются низкими диффузной способностью и температурой воспламенения и самовоспламене­ния, высокой температурой пламени горения. Самопроизвольное возгорание нефти, нефтепродуктов и газа при повреждении линейной части или резервуаров, хотя это и случайное редкое явление, однако оно вызывает очень интенсивное загрязнение воздуха.

На объектах хранения нефти и газа реализует­ся цельный ряд новых решений по сокращению вредных выбросов в атмос­феру. При подаче нефти на НПЗ предусматривают систему улавливания по­путного газа.

Для уменьшения выбросов через предохранительные клапаны исполь­зуют контрольные клапаны со сбросом газовой смеси в закрытую систему при давлении на 25% выше нормального и аварийные клапаны с выбросом вредных веществ через сепаратор при давлении на 20%выше номинального.

Герметизация насосов и компрессоров, при которой предусмотрен закрытый дренаж токсичных паров, уменьшила потери на 50-60%.

Для сокращения выделения паров из резервуаров предусмотрены резервуары спецконструкций для хранения светлых нефтепродуктов.

Для сокращения потерь от испарения при сливо-наливных операци­ях применяются установки герметизированного слива-налива.

В результате вредных воздействий на окружающую среду происхо­дит загрязнение приземного слоя атмосферы, водоемов, почвенно-растительного комплекса, ухудшаются условия обитания животных. Таким образом, каждой природной компоненте наносится тот или иной ущерб. Всю совокупность можно подразделить условно на три группы: рекреационный, экологический и материальный ущербы.

Специфика влияния трубопроводного транспорта нефти и нефтепро­дуктов на окружающую среду заключается в том, что в случае отказа (аварии) линейной части трубопровода вредному воздействию в той или иной степени подвергаются практически все компоненты окружающей сре­ды. Так, при растекании нефти по дневной поверхности в результате утечки из нефтепровода загрязняется почвенно-растительный комплекс, при этом растительный покров уничтожается, что может привести к сме­не пастбищ животных или путей их миграции. Самовозгорание или сжига­ние разлившейся нефти с целью удаления ее с поверхности земли загрязняет приземный слой атмосферы. Стекание нефти в пониженные участ­ки местности сопровождается инфильтрацией ее в грунтовую среду, спо­собствует загрязнению подземных вод, рек и водоемов.

Основные причины отказов (аварий) магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов - дефекты труб и арматуры, некачественное выполне­ние строительно-монтажных и ремонтных работ, нарушение эксплуатацион­ного режима, коррозия, случайные повреждения и стихийные бедствия.

Снижение загрязнения окружающей среды при авариях достигается своевременной регистрацией и локализацией утечек. Применяют различные методы обнаружения утечек. Наиболее известные методы: визуальные, зондовые, гидравлические.

Регенерация - очистка от нефти талых грунтов с нормальной влажностью при пониженном уровне грунтовых вод особых затруднений не представляет, если эти работы выполняются своевременно.

Однако, наибольшие трудности возникают при загрязнении обвод­ненных грунтов и грунтов с высоким уровнем грунтовых вод. Сбор нефти с поверхности таких грунтов сложен из-за наличия мелкого кустарника, кочек, воды и т.п. В подобных ситуациях может быть более эффективной «промывка» грунта и грунтовых вод.

При проектировании и строительстве подводных переходов основ­ное влияние уделяется вопросам экономичности принимаемых конструктив­ных решений и надежности трубопровода как системы, транспортирующей нефть и газ.

Как раз эти два фактора часто является причиной совершенно недопусти­мых приемов и методов строительства подводных переходов с точки зрения охраны окружающей среды.

Подводные переходы для повышения надежности обычно прокладывают в две «нитки» на расстоянии 20 - 50 м одна от другой.

К сожалению, этот метод решения задачи уровня надежности под­водных переходов качества не имеет, так как зачастую разрушаются обе «нитки».

Создание конструкций повышенной надежности трубопроводов ре­шает задачу увеличения прочности с «однониточным» переходом.

Для локализации нефтяных загрязнений применяются плывучие и подводные заграждения. Принцип действия плавучего (бокового) заграждения заключается в созадании механического барьера, препятствующего горизонтальному перемещению или распространению тонкого верхнего слоя воды вместе с нефтяной пленкой.

Сбор и удаление нефтяного загрязнения с поверхности воды осу­ществляется скиммерами (сепараторами) различной конструкции и абсорбирующими материалами. Технология сбора нефти с поверхности воды аб­сорбирующими материалами довольно проста.. Абсорбирующий материал разбрасывается (в сыпучем виде) по поверхности воды, загрязненной нефтью, и впитывает последнюю. В качестве адсорбента используют пе­нополиуретан, торф, торфяной мох, опилки, солому и т.п.

Вопросы для самоконтроля

I. Основные источники загрязнения приземного слоя атмосферы.

2. Причины аварии на газопроводах.

3. Методы сокращения потерь паров нефтепродуктов в резервуарах.

4. Методы улавливания паров нефтепродуктов при сливо-наливных операциях.

5. Для чего устанавливаются контрольные клапаны?

6. Как осуществляется герметизация насосов?

7. Как осуществляется герметизация компрессоров?

8. Методы сокращения потерь газа при ремонте и продувке газо­провода.

9.Основная опасность трубопроводного транспорта сжиженных га­зов.

10. Требования, предъявляемые к проектированию трубопроводов для сжиженных газов.

11.Основные требования безопасности железнодорожных цистерн для сжиженных газов.

12. Основные требования безопасности автомобильных цистерн для сжиженного газа.

13. В чем выражается рекреационный ущерб?

14. В чем выражается экологический ущерб?

15. В чем выражается материальный ущерб?

16. Как разрабатываются береговые и русловые траншеи при стро­ительстве трубопровода?

17. Почему не допускаются взрывные работы?

18. Восстановление растительности после сварочно-монтажных работ берега реки.

19. Тяжесть последствий от аварий трубопровода на подводном пе­реходе?

20. Почему не решает проблемы надежности трубопровода двухниточный переход?

21. Конструкции трубопроводов типа «труба в трубе».

22. В чем сущность безтраншейной прокладки подводных трубопроводов?

23. Какие характеристики изменяются в воде при загрязнении неф­тью?

24. Последствия загрязнения нефтью рек и водоемов?

25. Самоочищение рек и водоемов от нефти и нефтепродуктов?

26. Конструкция бонового заграждения?

27. Схемы установки боновых заграждений?

28. Заграждения подводного типа?

29. Конструкции скиммеров (сепараторов) для сбора нефти?

30. Метод сбора нефти бесконечной лентой?

31. Технологии сбора нефти абсорбирующими материалами?

4 ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа выполняется по 10 – ти вариантной системе. Номер варианта определяется по последней цифре шифра зачетной книжки студента. При выполнении контрольной работы необходимо ответить на следующие вопросы:

Вариант 1

1. САПР.

2. Мероприятия по сокращению потерь нефти на НПС.

3. Мероприятия по ликвидации аварий и инциндентов в резервуарном парке.

4. Регулирование режима работы насосов изменением схемы соединения насосов.

5. Экологические требования к размещению и строительству промышленных объектов.

6. Принцип работы песколовки

Вариант 2

1. Индустриализация строительного производства.

2. Мероприятия по сокращению потерь при хранении нефти и нефтепродуктов.

3. Схемы улавливания легких фракций из резервуаров.

4. Способы экономии электроэнергии при эксплуатации вспомогательного оборудования.

5. Экологические требования к эксплуатации объектов.

6. Принцип работы нефтеловушки.

Вариант 3

1.Сооружение блочно-комплектных насосных и компрессорных станций.

2. Защита резервуаров от перелива .

3. Схема газоуравнительной системы.

4. Особенности загрязнения приземного слоя атмосферы при перекачке сжиженных углеводородных газов.

5. Экологические требования к производственным процессам и производственному оборудованию

6. Принцип работы установки «Кристалл».

Вариант 4

1. Основные схемы сбора нефти на промыслах.

2. Способы предупреждения переливов в мерниках.

3. Схемы налива топлива в автомобильные цистерны.

4. Применение противотурбулентных присадок.

5. Рекультивация земель при строительстве и ремонте трубопроводов.

6. Принцип работы флотационной установки.

Вариант 5

1. Основные схемы сбора газа на промыслах.

2. Способы определения состояния изоляционного покрытия трубопроводов.

3. Схемы налива топлива в железнодорожные цистерны.

4. Оптимальная периодичность очистки полости магистрального трубопровода.

5. Технология сбора нефтяного загрязнения с поверхности воды абсорбирующими материалами.

6. Принцип биохимической очистки сточных вод.

Вариант 6

1. Основные источники потерь газа при трубопроводном транспорте.

2. Технология последовательной перекачки нефтепродуктов и способы сокращения смешения продуктов.

3. Схемы налива нефтеналивных судов.

4. Применение газотурбинных установок и дизелей в качестве привода, преимущества и недостатки.

5. Технология очистки газа в циклонах.

6. Принцип работы коалисцирующего фильтра-отстойника.

Вариант 7

1.Основные источники потерь нефти и нефтепродуктов при трубопроводном транспорте

2. Виды технологических потерь газа при хранении и распределении

3. Регулирование режима работы насосов дросселированием в напорном трубопроводе.

4. Принцип построения графика расхода пара.

5. Процесс пылеулавливания в гидроциклонах.

6. Сбор и удаление нефтяного загрязнения с поверхности воды скиммерами.

Вариант 8

1. Мероприятия по сокращению потерь газа на трубопроводном транспорте газа.

2. Виды технологических потерь нефти и нефтепродуктов при хранении и распределении.

3. Регулирование режима работы насосов перепуском жидкости по обводной линии.

4. Потери теплоты и пара при технологических операциях. Мероприятия по улучшению использования теплоты.

5. Очистка газа в адсорберах.

6. Утилизация газа при ремонте газопровода.

Вариант 9

1. Мероприятия по сокращению потерь газа на трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов.

2. Мероприятия по сокращению потерь газа.

3. Регулирование режима работы насосов уменьшением диаметра рабочего колеса.

4. Конструкция бонового заграждения. Схемы установки боновых заграждений.

5. Очистка газа в абсорберах.

6. Образование сточных вод на предприятиях транспорта и хра­нения нефти и газа?

Вариант 10

1. Мероприятия по сокращению потерь газа на КС.

2. Мероприятия по сокращению потерь нефти и нефтепродуктов.

3. Регулирование режима работы насосов изменением скорости вращения.

4. Основные направления по улучшению охраны водных ресурсов.

5. Способ озонирования сточных вод.

6. Методы сокращения потерь паров нефтепродуктов в резервуарах.

5. ЛИТЕРАТУРА

1. Арутюнов С.А. Эксплуатация нефтебаз.- М.: Недра, 1983.- 148 с.
2. Бородавкин П.П., Березин В.А. Сооружение магистральных трубопроводов.- М.: Недра, 1977.- 407 с.
3. Бородавкин П.П., Ким Б.И. Охрана окружающей среды при строительстве и эксплуатации магистральных трубопроводов.- М.: Недра, 1981.- 160 с.
4. Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа.- М.: Недра, 1977.- 366 с.
5. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов.- М.: Недра, 1972.-89 с.
6. Губин В.Е., Губин В.В. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов.- М.: Недра, 1982.- 296 с.
7. Капцов И.И. Сокращение потерь газа на магистральных газопроводах. - М.: Недра, 1988.-160 с.
8. Кесельман Г.С.,Махмутбеков Э.А. Защита окружающей среды при добыче, танспорте и хранении нефти и газа.-М.: Недра, 1981.- 256 с.
9. Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. Очистка нефтепродуктов от загрязнения.- М.: Недра, 1990.- 160 с.
10. Лезнов Б.С. Экономия электроэнергии в насосных установках. -М.: Энергоатомиздат, 1991.
11. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды.- М.: Недра, 1977.-192 с.
12. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды.- М.: Недра, 1983.-224 с.
13. Мазур И.И., Иванцов О.М., Молдаванов О.И. Конструктивная надёжность и экологическая безопасность трубопроводов. - М.: Недра, 1990.- 264 с.
14. Мазепа Б.А. Совершенствование систем нефтегазосбора на промыслах.- М.: Гостоптехиздат, 1963.-128 с.
15. Мацкин Л.А., Черняк И.Л., Илембитов М.С. Эксплуатация нефтебаз.- М.: Недра, 1975.- 392 с.
16. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка нефти и воды.- М.: Недра, 1986.- 221 с.
17. Охрана окружающей среды./С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др.-М.: Высшая школа, 1991.- 319 с.
18. Правила и инструкции по технической эксплуатации металлических резервуаров и очистных сооружений. М.: Недра, 1977
19. Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф-, Лысяный Г.Н. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности.- М.: Недра, 1986.- 244 с.
20. Повышение эффективности использования газа на компрессорных станциях./В.А. Динков, А.И. Гриценко, Ю.Н. Васильев, П.М. Мужиливский.- М.: Недра, 1981.- 296 с.
21. Роев Г.А., Юфин в.А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов. - М.: Недра,1987.- 224 с.
22. Роев Г.А. Очистные сооружения. Охрана окружающей среды. - М. : Недра, 1993.
23. Роев Г.А. Очистные сооружения газонефтеперекачивающих станций и нефтебаз. - М.: Недра, 1981.- 240 с.
24. Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз./Р.А. Алиев, И.В. Березина, Л.Г. Телегин и др. – М.: Недра, 1987.- 271 с.
25. Телегин Л.Г., Курепин Б.Н., Березина И.В. Сооружение газонефтепроводов.- М.: Недра, 1984.- 304 с.
26. Телегин Л.Г., Ким Б.И., Зоненко В.И. Охрана окружающей среды при сооружении и эксплуатации газонефтепроводов.- М.: Недра, 1988.- 188 с.
27. Ткачев О.А., Тугунов П.И. Сокращение потерь нефти при транспорте и хранении.- М.: Недра, 1988.- 118 с.
28. Трубопроводный транспорт нефти и газа./Р.А. Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров и др.- М.: Недра, 1988.- 368 с.
29. Хизгилов И.Х. Рациональное использование топливно- энергетических ресурсов на нефтебазах и нефтепродуктопроводах. - М-: Недра, 1998.
30. Шелковский Б.И., Пытченко А. С., Захаров В.П.. Утилизация и использование вторичных энергоресурсов компрессорных станций. - М. Недра, 1991.-160 с.
31. Шишкин Г.В. Справочник по проектированию нефтебаз.- Л.: Недра, 1978.- 216 с.
32. Экологические основы природопользования./В.Г. Еремин, В.В. Сафронов, А.Г. Схиртладзе, Г.А. Харламов.- М.: Высшая школа, 2002.- 253 с.
33. Эксплуатация магистральных нефтепродуктопроводов./В.Б. Галеев, В.И. Харламенко, Е.М. Сощенко, Л.А. Мацкин.-М.: Недра, 1973.- 360 с.
34. Яковлев В.С. Хранение нефтепродуктов. Проблемы защиты окружающей среды.- М.: Химия, 1987.- 152 с.

Содержание:

1. Пояснительная записка…………………………………………………………………………3

2. Тематический план……………………………………………………………………………..5

3. Содержание дисциплины………………………………………………………………………6

4. Задания для контрольной работы…………………………………………………………….. 30

5. Перечень рекомендуемой литературы………………………………………………………...32