Определение количества нефти, вылившейся из нефтепровода

Исходные данные

τа = 8ч 15 мин τ0 = 8ч 30 мин τз = 9ч 00 мин τi = 0,1 ч   Q0 = 0,78 м3 /с   Q'= 0,97 м3 /с   l= 100 км   x*= 52 км lзадв 1 = 48 км lзадв 2 = 58 км Z1 = 161,38 м Z2 = 123,17 м Р1 = 40,4∙105 Па Р2 = 4,05∙105 Па g = 9,81 м/с2 ρ = 0,86 т/м3 m0 = 1,75 dвн = 0,5 м ω = 0,00072 м2 υ = 0,076∙10-4 м2/с hа = 10 м.вод.ст hт = 2 м Zм = 123,64 м Ρ0 = 55,7∙105 Па i0 = 0,006 hср = 0,05 Fгр = 30000 м2 tn = 5ºС tв = 4ºС tвоз = 7ºС Сн = 122 г/м3   Сф = 0,05 г/м3   Ср= 8 г/м3   mр = 70 г/м3   mф = 0,2 г/м3   mпл.ост. = 0,4 г/м3   Fн = 80000 м2 Fт.в = 62000 м2 Fа = 2000 м2 δп = 0,01 м δв = 0,003 м τн.п = 48 ч   τн.в = 48 ч   qн.п = 556 г/м2   qн.а = 4620 г/м2   qн.в = 256 г/м2   qн.т.в = 141 г/м2   Кн = 0,4 Ки = 4,9 Кв = 2   Кп = 2,5   Нб.а = 50 руб./т   Нб.в = 221750 руб./т   Нс = 2101000 руб. /т Кэ.в = 1,1   Кэ.а = 2   Кэ(i) = 5   Кг = 1,3   Уiυ = 80 руб./т Кт.н = 4

- время повреждения нефтепровода; - время остановки насосов; - время закрытия задвижек; - элементарный интервал времени, внутри которого режим истечения принимается неизменным; - расход нефти в неповрежденном нефтепроводе при работающих насосных станциях; - расход нефти при работающих насосах в поврежденном нефтепроводе; - протяженность аварийного участка нефтепровода между двумя насосными станциями; - расстояние от насосной станции до места повреждения; - расстояние от НПС до задвижки 1; - расстояние от НПС до задвижки 2; - геодезическая отметка начала аварийного участка; - геодезическая отметка конца аварийного участка; - давление в начале участка; - давление в конце участка; - ускорение силы тяжести; - плотность нефти; - показатель режима движения нефти по нефтепроводу; - внутренний диаметр нефтепровода; - площадь отверстия повреждения; - кинематическая вязкость нефти; - напор, создаваемый атмосферным давлением; - глубина заложения нефтепровода; - геодезическая отметка места повреждения; - рабочее давление; - гидравлический уклон; - глубина пропитки грунта нефтью; - площадь нефтенасыщенного грунта; - температура верхнего слоя земли; - температура воды; - температура воздуха; - концентрация насыщения растворенной и эмульгированной нефти в поверхностном слое воды; - концентрация насыщения растворенной и эмульгированной нефти в воде на глубине 0,3 м до аварии; - концентрация насыщения растворенной и эмульгированной нефти в воде на глубине 0,3 м после аварии; - удельная масса пленочной нефти на 1 м площади реки после аварии; - удельная масса пленочной нефти на 1 м площади реки до аварии; - удельная масса пленочной нефти на 1 м площади реки после ликвидации аварии; - площадь поверхности реки, покрытая разлитой нефтью; - площадь загрязненных талых вод; - площадь земельного амбара; - толщина слоя нефти на поверхности земли; - толщина слоя нефти на водной поверхности; - продолжительность испарения свободной нефти с поверхности земли; - продолжительность испарения свободной нефти с водной поверхности; - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м поверхности нефти, разлившейся на земле; - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м поверхности амбара; - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м поверхности нефти, разлившейся на воде; - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м поверхности талых вод; - нефтеемкость земли; - коэффициент инфляции; - коэффициент пересчета в зависимости от степени загрязнения земель нефтью; - коэффициент пересчета в зависимости от периода времени по восстановлению загрязненных сельскохозяйственных земель; - базовый норматив платы за выброс 1 т углеводородов в пределах установленного лимита; - базовый норматив платы за сброс 1 т нефти в пределах установленного лимита; - норматив стоимости сельскохозяйственных земель; - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния реки; - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости атмосферы в данном регионе; - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости грунта в данном регионе; - коэффициент пересчета в зависимости от глубины загрязнения земель; - удельные затраты за размещение токсичных отходов Ⅳкласса; - класс токсичности нефти.

Содержание

1.Исходные данные………………………………………………………………….. 2.Определение количества нефти, вылившейся из нефтепровода вследствие аварии……………………………………………………………………………………....... 2.1.Объем нефти, вытекшей из нефтепровода с момента возникновения аварии до момента остановки перекачки………………………………………………………….. 2.2.Объем выхода нефти их нефтепровода с момента остановки перекачки до закрытия задвижек………………………………………………………………………….. 2.3.Объем выхода нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечки………………………………………………………………………... 3.Оценка степени загрязнения компонентов окружающей природной среды…... 3.1.Оценка степени загрязнения земель……………………………………………. 3.2.Оценка степени загрязнения водных объектов………………………………... 3.3.Оценка степени загрязнения атмосферы……………………………………….. 4.Баланс количества вылившейся нефти…………………………………………… 5.Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей природной среде от загрязнения земель……………………………………………………………………… 6.Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей природной среде от загрязнения нефтью водных объектов…………………………………………………. 7.Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей природной среде от загрязнения атмосферы…………………………………………………………………. 8.Плата за загрязнение окружающей природной среды при авариях на магистральных нефтепроводах……………………………………………………………..

Вследствие аварии

2.1.Объем нефти, вытекшей из нефтепровода с момента возникновения аварии до момента остановки перекачки.

Определяется соотношениемV₁:

V₁=Q₁∙(τ₀-τ_a) = 0.9269∙15∙60 = 834.21 ᴍ³

Расход нефти через место повреждения Q_1:

Q_{1 =} Q^'-Q₀

Q₁ = 0.97-0.78

2.2.Объем выхода нефти их нефтепровода с момента остановки перекачки до закрытия задвижекV₂:

V₂ = ΣV_i= ΣQ_i∙τ_i

Продолжительность истечения нефти τ₂ = τ₀ - τ₃ = 30 мин

Элементарный интервал времени τ_i = 0,1 ч = 6 мин = 360 с

30 мин / 6 мин = 5 интервалов

Соответствующий расходQ_i для каждого τ_iопределяется:

Q_i = μω _i

коэффициент расхода μ = 0.592+5.5/ (Re) = 0,6036

Re = (d ) = 2.2658∙10⁵

d = = 0.0303h^* = P₁ / ρq – i₀∙ x^*-h_т=164.8659

Напор в отверстии, соответствующий τ_i:

h_i = Z_i – Z_ᴍ – h_т – h_а

Самая высокая точка трассы Z_1i = 210 ᴍ

h_1i= 210 – 123,64 – 2 – 10 = 74,36

Q_1i= = 0,0166

V_1i = Q_1i∙ τ_i =5.9755 ᴍ³

Длина опорожненного участка

l_i = 4V_i/πd_вн²

l_1i = 4 ∙ 5.9755 / 3.14 ∙ 0.5² =30.4327

НаходимZ_2i= Z_i - l_1i = 210 - 30.4327 = 179.5673

Z2i = 179.5673м h2i = 43.9273 Q2i = 0.0128 V2i = 4.5927 ᴍ3 l2i = 23.3904м

Z3i = 156.1768м h3i = 20.5368 Q3i = 0.0087 V3i = 3.1403 ᴍ3 l3i = 15.9933м

Z4i = 140.1835м h4i = 4.5435 Q4i = 0.0041 V4i = 1.4771ᴍ3 l4i = 7.5226м

Z5i = 132.6609м h5i = 2.9791 Q5i = 0.0033 V5i = 1.196 ᴍ3 l5i = 6.0914м

V₂ = ΣV_i = 16.3815 ᴍ³

2.3.Объем выхода нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечкиV₃:

V₃ = V₃^' + V₃ = 2202.1243м³

Основной объем вытекающей после закрытия задвижек нефти V₃^' определяется:

V₃^' = = 3,14 ∙ 0.529² ∙ 10000 / 4 = 2197.8661

10000 м

V₃ =A = 0.764 ∙ 0.529³ ∙ 37.65 = 4.2582 м³

Общий объем, общая масса М вылившейся при аварии нефти:

V= V₁ + V₂ + V₃ = 834.21+16.3815+2202.1243= 3052.7158м³

М = ρV = 0,86 ∙ 3052.7158= 2625∙10³т

Исходные данные

τа = 8ч 15 мин τ0 = 8ч 30 мин τз = 9ч 00 мин τi = 0,1 ч   Q0 = 0,78 м3 /с   Q'= 0,97 м3 /с   l= 100 км   x*= 52 км lзадв 1 = 48 км lзадв 2 = 58 км Z1 = 161,38 м Z2 = 123,17 м Р1 = 40,4∙105 Па Р2 = 4,05∙105 Па g = 9,81 м/с2 ρ = 0,86 т/м3 m0 = 1,75 dвн = 0,5 м ω = 0,00072 м2 υ = 0,076∙10-4 м2/с hа = 10 м.вод.ст hт = 2 м Zм = 123,64 м Ρ0 = 55,7∙105 Па i0 = 0,006 hср = 0,05 Fгр = 30000 м2 tn = 5ºС tв = 4ºС tвоз = 7ºС Сн = 122 г/м3   Сф = 0,05 г/м3   Ср= 8 г/м3   mр = 70 г/м3   mф = 0,2 г/м3   mпл.ост. = 0,4 г/м3   Fн = 80000 м2 Fт.в = 62000 м2 Fа = 2000 м2 δп = 0,01 м δв = 0,003 м τн.п = 48 ч   τн.в = 48 ч   qн.п = 556 г/м2   qн.а = 4620 г/м2   qн.в = 256 г/м2   qн.т.в = 141 г/м2   Кн = 0,4 Ки = 4,9 Кв = 2   Кп = 2,5   Нб.а = 50 руб./т   Нб.в = 221750 руб./т   Нс = 2101000 руб. /т Кэ.в = 1,1   Кэ.а = 2   Кэ(i) = 5   Кг = 1,3   Уiυ = 80 руб./т Кт.н = 4

- время повреждения нефтепровода; - время остановки насосов; - время закрытия задвижек; - элементарный интервал времени, внутри которого режим истечения принимается неизменным; - расход нефти в неповрежденном нефтепроводе при работающих насосных станциях; - расход нефти при работающих насосах в поврежденном нефтепроводе; - протяженность аварийного участка нефтепровода между двумя насосными станциями; - расстояние от насосной станции до места повреждения; - расстояние от НПС до задвижки 1; - расстояние от НПС до задвижки 2; - геодезическая отметка начала аварийного участка; - геодезическая отметка конца аварийного участка; - давление в начале участка; - давление в конце участка; - ускорение силы тяжести; - плотность нефти; - показатель режима движения нефти по нефтепроводу; - внутренний диаметр нефтепровода; - площадь отверстия повреждения; - кинематическая вязкость нефти; - напор, создаваемый атмосферным давлением; - глубина заложения нефтепровода; - геодезическая отметка места повреждения; - рабочее давление; - гидравлический уклон; - глубина пропитки грунта нефтью; - площадь нефтенасыщенного грунта; - температура верхнего слоя земли; - температура воды; - температура воздуха; - концентрация насыщения растворенной и эмульгированной нефти в поверхностном слое воды; - концентрация насыщения растворенной и эмульгированной нефти в воде на глубине 0,3 м до аварии; - концентрация насыщения растворенной и эмульгированной нефти в воде на глубине 0,3 м после аварии; - удельная масса пленочной нефти на 1 м площади реки после аварии; - удельная масса пленочной нефти на 1 м площади реки до аварии; - удельная масса пленочной нефти на 1 м площади реки после ликвидации аварии; - площадь поверхности реки, покрытая разлитой нефтью; - площадь загрязненных талых вод; - площадь земельного амбара; - толщина слоя нефти на поверхности земли; - толщина слоя нефти на водной поверхности; - продолжительность испарения свободной нефти с поверхности земли; - продолжительность испарения свободной нефти с водной поверхности; - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м поверхности нефти, разлившейся на земле; - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м поверхности амбара; - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м поверхности нефти, разлившейся на воде; - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м поверхности талых вод; - нефтеемкость земли; - коэффициент инфляции; - коэффициент пересчета в зависимости от степени загрязнения земель нефтью; - коэффициент пересчета в зависимости от периода времени по восстановлению загрязненных сельскохозяйственных земель; - базовый норматив платы за выброс 1 т углеводородов в пределах установленного лимита; - базовый норматив платы за сброс 1 т нефти в пределах установленного лимита; - норматив стоимости сельскохозяйственных земель; - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния реки; - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости атмосферы в данном регионе; - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости грунта в данном регионе; - коэффициент пересчета в зависимости от глубины загрязнения земель; - удельные затраты за размещение токсичных отходов Ⅳкласса; - класс токсичности нефти.

Содержание

1.Исходные данные………………………………………………………………….. 2.Определение количества нефти, вылившейся из нефтепровода вследствие аварии……………………………………………………………………………………....... 2.1.Объем нефти, вытекшей из нефтепровода с момента возникновения аварии до момента остановки перекачки………………………………………………………….. 2.2.Объем выхода нефти их нефтепровода с момента остановки перекачки до закрытия задвижек………………………………………………………………………….. 2.3.Объем выхода нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечки………………………………………………………………………... 3.Оценка степени загрязнения компонентов окружающей природной среды…... 3.1.Оценка степени загрязнения земель……………………………………………. 3.2.Оценка степени загрязнения водных объектов………………………………... 3.3.Оценка степени загрязнения атмосферы……………………………………….. 4.Баланс количества вылившейся нефти…………………………………………… 5.Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей природной среде от загрязнения земель……………………………………………………………………… 6.Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей природной среде от загрязнения нефтью водных объектов…………………………………………………. 7.Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей природной среде от загрязнения атмосферы…………………………………………………………………. 8.Плата за загрязнение окружающей природной среды при авариях на магистральных нефтепроводах……………………………………………………………..

Определение количества нефти, вылившейся из нефтепровода

Вследствие аварии

2.1.Объем нефти, вытекшей из нефтепровода с момента возникновения аварии до момента остановки перекачки.

Определяется соотношениемV₁:

V₁=Q₁∙(τ₀-τ_a) = 0.9269∙15∙60 = 834.21 ᴍ³

Расход нефти через место повреждения Q_1:

Q_{1 =} Q^'-Q₀

Q₁ = 0.97-0.78

2.2.Объем выхода нефти их нефтепровода с момента остановки перекачки до закрытия задвижекV₂:

V₂ = ΣV_i= ΣQ_i∙τ_i

Продолжительность истечения нефти τ₂ = τ₀ - τ₃ = 30 мин

Элементарный интервал времени τ_i = 0,1 ч = 6 мин = 360 с

30 мин / 6 мин = 5 интервалов

Соответствующий расходQ_i для каждого τ_iопределяется:

Q_i = μω _i

коэффициент расхода μ = 0.592+5.5/ (Re) = 0,6036

Re = (d ) = 2.2658∙10⁵

d = = 0.0303h^* = P₁ / ρq – i₀∙ x^*-h_т=164.8659

Напор в отверстии, соответствующий τ_i:

h_i = Z_i – Z_ᴍ – h_т – h_а

Самая высокая точка трассы Z_1i = 210 ᴍ

h_1i= 210 – 123,64 – 2 – 10 = 74,36

Q_1i= = 0,0166

V_1i = Q_1i∙ τ_i =5.9755 ᴍ³

Длина опорожненного участка

l_i = 4V_i/πd_вн²

l_1i = 4 ∙ 5.9755 / 3.14 ∙ 0.5² =30.4327

НаходимZ_2i= Z_i - l_1i = 210 - 30.4327 = 179.5673

Z2i = 179.5673м h2i = 43.9273 Q2i = 0.0128 V2i = 4.5927 ᴍ3 l2i = 23.3904м

Z3i = 156.1768м h3i = 20.5368 Q3i = 0.0087 V3i = 3.1403 ᴍ3 l3i = 15.9933м

Z4i = 140.1835м h4i = 4.5435 Q4i = 0.0041 V4i = 1.4771ᴍ3 l4i = 7.5226м

Z5i = 132.6609м h5i = 2.9791 Q5i = 0.0033 V5i = 1.196 ᴍ3 l5i = 6.0914м

V₂ = ΣV_i = 16.3815 ᴍ³

2.3.Объем выхода нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечкиV₃:

V₃ = V₃^' + V₃ = 2202.1243м³

Основной объем вытекающей после закрытия задвижек нефти V₃^' определяется:

V₃^' = = 3,14 ∙ 0.529² ∙ 10000 / 4 = 2197.8661

10000 м

V₃ =A = 0.764 ∙ 0.529³ ∙ 37.65 = 4.2582 м³

Общий объем, общая масса М вылившейся при аварии нефти:

V= V₁ + V₂ + V₃ = 834.21+16.3815+2202.1243= 3052.7158м³

М = ρV = 0,86 ∙ 3052.7158= 2625∙10³т