Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПРОДУКТООБЕСПЕЧЕНИЯ
Объекты нефтепродуктообеспечения при их нормальной эксплуатации не принадлежат к основным загрязнителям природ ной среды, однако, они являются объектами повышенной экологи ческой опасности, т.к. повсеместно нефтепродукты хранятся или транспортируются в больших количествах. Охрана окружающей природной среды является одной из основных задач системы про мышленной безопасности нефтепродуктообеспечения, решение ко торой связано с анализом следующих аспектов:
• состояние охраны окружающей природной среды на объ ектах нефтепродуктообеспечения;
• характеристика объектов нефтепродуктообеспечения как источников загрязнения окружающей природной среды и источни ков экологической опасности;
• пути снижения вредного воздействия объектов нефте-продуктообеспечения на окружающую природную среду;
Глава 11
» оценки воздействия на окружающую природную среду (ОВОС) и экологического риска объектов нефтепродуктообеспе-чения;
• пути совершенствования деятельности предприятий неф-тепродуктообеспечения в области охраны окружающей природной среды.
Основные понятия и определения экологической безопасности
объектов нефтепродуктообеспечения
Безопасность экологическая - совокупность состояний, процессов и действий, обеспечивающая экологический баланс в окружающей среде, в любых её регионах, и не приводящая к жиз ненно важным ущербам (или угрозам таких ущербов), наносимым природной среде, отдельным людям и человечеству.
Воздействие экологически вредное - воздействие объекта хозяйственной и иной деятельности, приводящее к значительным, как правило необратимым, изменениям в природной среде и оказы вающее негативное воздействие на человека.
Компоненты природной среды - составные части эко систем. К ним относятся воздух, поверхностные и подземные воды, недра, почвы, растительный и животный мир.
Норматив экологический - установленная величина ис пользования природных ресурсов или техногенного воздействия на экосистемы и отдельные ее компоненты, при которой функцио нально-структурные характеристики экосистем не выходят за пре делы естественных изменений.
Обоснование экологическое - совокупность доводов (доказательств) и научных прогнозов, позволяющих оценить эколо гическую опасность намечаемой хозяйственной и иной деятельно сти для экосистем (природных территориальных комплексов) и че ловека.
Объект экологически опасный - объект хозяйственной и иной деятельности, оказывающий вредное воздействие на окру-
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 425
жающую среду, значительное по масштабу и продолжительности, и представляющий угрозу для жизни и здоровья населения.
Опасность экологическая - вероятность ухудшения пока зателей качества природной среды (состояний, процессов) под влиянием природных и техногенных факторов, представляющих угрозу экосистемам и человеку.
Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) -определение характера, степени и масштаба воздействия объекта хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду и по следствий этого воздействия.
Потенциал территории природно-ресурсный - совокуп ность природных ресурсов и условий, определяющая меру воз можного пользования компонентами природной среды с учётом их способности к возобновлению. Характеристика, отражающая сте пень участия компонентов природной среды в удовлетворении раз нообразных потребностей общества.
Риск экологический — вероятность возникновения небла гоприятных для природной среды и человека последствий осущест вления хозяйственной и иной деятельности.
Ситуация экологическая - сочетание условий, процессов и обстоятельств природного и техногенного характера, обусловли вающих состояние природно-технических систем.
Состояние территории экологическое - состояние, в ко тором находятся экосистемы и их компоненты в конкретный пери од времени.
Требования экологические - комплекс ограничений по природопользованию и условий по сохранению природной среды в процессе хозяйственной и иной деятельности.
Экспертиза экологическая - установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экс пертизы с целью предупреждения возможных неблагоприятных
Глава II
экологических и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации объекта экспертизы.
Отрицательные воздействия объектов нефтепродукто-обеспечения на окружающую природную среду являются следст вием испарений, утечек и разливов нефтепродуктов.
Разработанные на основе теории графов подсистемы про ведения ОВОС в рамках СПБН, реализованы в виде компьютерных программ, в том числе:
• анализ технической безопасности объектов нефтепродук-тообеспечения на основе использования "дерева исходов" аварий ных ситуаций;
• формирование и отображение картографической инфор мации;
• анализ последствий и формирование планов ликвидации аварийных ситуаций;
• расчет объемов истекания при авариях на трубопроводах и в резервуарах;
• анализ атмосферного загрязнения от вредных и загряз няющих выбросов в атмосферу.
Основные положения результатов этих исследований сле дующие.
1. В числе особенностей систем нефтепродуктообеспечения следует отметить: непрерывность и инерционность развития, не прерывность функционирования и взаимосвязь режимов работы и элементов (частей) системы, многоцелевой характер и достаточно малую вероятность полного отказа системы, неравномерность про цессов потребления продукции, подверженность внешним воздей ствиям, взаимосвязь режимов работы и состава работающего обо рудования, разнообразие технических средств обеспечения безо пасности, активное участие человека в процессе управления, не полноту, недостаточную достоверность информации о параметрах и режимах работы.
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 427
При этом объекты системы нефтепродуктообеспечения по сравнению с объектами других отраслей являются наиболее уязви мыми и чувствительными к разрушительным силам и поражающим факторам чрезвычайных ситуаций.
Инерционность развития системы нефтепродуктообеспече ния характеризуется тем, что интервал времени между принятием решений и его реализацией является достаточно длительным (изме ряется годами). Инерционность и непрерывность развития требуют при решении задач надежности рассматривать длительную пер спективу, что влечет возрастающую со временем неопределенность исходных данных. В результате необходимо учитывать динамику развития системы с учетом изменяющихся условий и исходных данных.
2. Экологическая опасность характеризуется риском, т. с. характеристикой, отражающей степень возможности аварии. Эта характеристика зависит от множества факторов: технических реше ний, технического состояния объектов нефтепродуктообеспечения, геолого-географических свойств территорий, состава (качества) применяемых на объектах нефтепродуктов и др.
Экологическую опасность можно разделить на опасность загрязнения среды непосредственно нефтепродуктами при превы шении предельно допустимых норм и опасность, создаваемую вто ричными продуктами, получающимися после химического измене ния нефтепродуктов в результате техногенеза или аварии (нефте-шламы, продукты сгорания, ударные, тепловые волны и т.д.).
Для проведения ОВОС и оценки экологической безопасно сти объектов нефтепродуктообеспечения в период эксплуатации разработана система анализа аварийных ситуаций, являющаяся основой экспертной системы, которая наряду с другими средствами автоматизации технологических процессов может быть использо вана для создания АСУ ТП на объектах нефтепродуктообеспечения. Несмотря на то, что существующие технологии хранения нефтепродуктов, средства измерения и контроля с учетом разрабо-
Глава 11
танного технологического оборудования позволяют исключить сверхнормативные потери нефтепродуктов (проливов, утечек, пере ливов и т.п.), эти потери все же имеют место. Указанные потери являются следствием небрежности или неопытности персонала (человеческий фактор). Особенно важен учет человеческого факто ра для прогноза и предупреждения аварий на объектах нефтепро-дуктообеспечения. Учет человеческого фактора при обеспечении экологической безопасности осуществляется максимальной автома тизацией опасных технологических процессов, исключением дос тупа человека к объектам повышенной опасности и совершенство ванием системы профессиональной подготовки всех категорий ра ботников системы нефтепродуктообеспечения.
IL4. ЗАГРЯЗНЕНИЕВОЗДУШНОЙСРЕДЫ К числу основных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу предприятиями нефтепродуктообеспечения, относятся пары и газы нефтепродуктов, предельно допустимые концентрации (ПДК) которых в рабочих зонах должны соответствовать санитар ным нормам, приведенным в таблице 11.1.
Кроме того, в выбросах в атмосферу на нефтебазах присут ствуют оксиды углерода, азот, твердые частицы, содержащиеся в дымовых газах котельных.
К организованным источникам выбросов загрязняющих веществ на предприятиях нефтепродуктообеспечения относят: ре зервуары, котельные, вентиляционные установки и т.п., к неорга низованным - сливоналивные эстакады, объекты очистных соору жений, неплотности в соединениях узлов оборудования и т. п.
Источниками выделения углеводородов в атмосферу явля ются:
• резервуары для хранения нефтепродуктов;
• железнодорожные и автомобильные цистерны, сливона ливные устройства для нефтепродуктов; • бензобаки заправляющихся автомобилей;
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 429 Таблица 11.1.
|
Загрязняющие вещества |
Предельно допустимая концентрация, мг/л |
|
Аммиак |
0,02 |
|
Бензин-растворитель |
0,3 |
|
Бензины топливные |
0,1 |
|
Бензол |
0,02 |
|
Керосин (в пересчете на углерод) |
0,3 |
|
Лигроин |
0,3 |
|
Окись углерода |
0,02 |
|
Сернистый ангидрид (сернистый газ) |
0,01 |
|
Сероводород |
0,01 |
|
Спирт метиловый |
0,05 |
|
Спирт этиловый |
1,0 |
|
Тетраэтилсвинец |
0,000005 |
|
Уайт-спирит |
0,3 |
|
Сероводород в смеси с углеводородами С,-Сб |
0,003 |
• технологическое оборудование, расположенное на откры тых площадках;
• помещения, в которых установлены аппараты и техно логическое оборудование;
• пруды-отстойники, нефтеловушки и другие объекты. Выбросы в атмосферу газо-воздушной смеси, содержащей углеводороды, происходят через вентиляционные трубы и фонари, дыхательные клапаны, горловины железнодорожных и автомо бильных цистерн, бензобаков автомобилей, сифонные краны, люки колодцев и т п.
Источниками выбросов оксидов углерода, серы и азота, а также твердых частиц являются дымовые трубы котельных.
Загрязнение воздушного бассейна происходит при вытесне нии паров нефтепродуктов в процессе "больших и малых дыханий"
Глава II
резервуаров, "обратном выдохе" (следствия повышения общего давления в газовом пространстве из-за насыщения парами нефте продукта вошедшего воздуха при опорожнении емкости). Различа ют еще барометрическое дыхание, происходящее вследствие пони жения барометрического давления.
При эксплуатации резервуаров максимальный выброс (г/с), величина которого используется в расчетах норм предельно допус тимого или временно согласованного выброса (ПДВ или ВСВ), происходит в наиболее жаркий месяц года при приеме нефтепро дуктов в резервуары.
Количество углеводородов, выбрасываемых в атмосферу за год из одного или группы резервуаров, объединенных в один ис точник, определяется суммированием потерь нефтепродуктов в ве сенне-летний и осенне-зимний периоды. Эти потери рассчитывают ся по "Нормам естественной убыли нефтепродуктов при приеме, хранении, отпуске и транспортировании".
Среднегодовые выбросы бензинов при "больших дыханиях" составляют 0,5-0,6 кг/м^ при коэффициенте оборачиваемости < 20.
При коэффициенте оборачиваемости < 20 удельные выбро сы от "больших дыханий" практически одинаковы в резервуарах разной вместимости вследствие того, что малые коэффициенты оборачиваемости соответствуют продолжительному простаиванию резервуаров с мертвым остатком, в этом случае газовое пространст во резервуара любой вместимости достигает состояния насыщения парами нефтепродукта.
Таблица 11.2.
|
Месяц |
Величина выбросов, (кг/сут) при избыточном давлении 200 Па |
|
июль |
136,1 -196,9 |
|
август- |
92,6 -163,4 |
|
сентябрь |
69,5 -116,3 |
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 431
Выбросы от "малых дыханий", как правило, зависят от су точных колебаний температуры, вместимости резервуара и парци ального давления паров нефтепродуктов.
Величина суточных выбросов углеводородов от малых ды ханий в РВС-5000 с бензином показана в таблице 11.2.
Потери от "обратного выдоха" также меняются в зависимо сти от различных факторов, но удельная величина их значительно меньше, чем при заполнении емкости.
Допустимые степень и характер нарушения нормальной деятельности организма человека в результате воздействия паров нефти и нефтепродуктов характеризуют санитарно-гигиенические нормативы. Из них определяется состав паров, их концентрация и продолжительность воздействия. Для санитарной оценки воздуш ной среды используется такой показатель, как предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.), выраженная в мг/м^ Допустимые воздействия паров нефтепродуктов на окружающую природную среду характеризуют ся экологическими нормативами, которые также выражаются через ПДК, но значения ее более жесткие, чем у санитарно-гигиенических нормативов.
//.5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ И ВОДНОЙ СРЕДЫ Значительное место по своему негативному воздействию на окружающую среду занимает загрязнение почв, зоны аэрации, по верхностных и подземных вод нефтепродуктами.
В процессе эксплуатации на нефтебазах образуются произ водственные и дождевые сточные воды.
Загрязнение геологической среды происходит в результате аварийных и технологических утечек, разлива нефтепродуктов на поверхности земли, попадания в эту среду неочищенных или не достаточно очищенных нефтесодержащих сточных вод.
Нефтесодержащие сточные воды образуются в процессе за чистки резервуаров, смыва производственных площадок, сброса
Глава II
подтоварных вод из резервуаров, утечек из технологического обо рудования. Эти потери возникают из-за неудовлетворительного технического состояния сооружений и оборудования. В период до ждей и таяния снега с территории нефтебазы формируется поверх ностный сток, который загрязнен не только взвешенными вещест вами, но нефтепродуктами. Это, в основном, стоки обвалованных территорий резервуарных парков, сливоналивных эстакад, техно логических площадок.
Наряду с перечисленными видами нефтесодержащих вод на нефтебазах в редких случаях могут образовываться загрязненные нефтепродуктами воды от охлаждения наземных резервуаров при пожаре. Их расчетный расход при выпуске из обвалования опреде ляется аналогично расходу дождевых вод.
Из-за отказов и неисправностей технологического оборудо вания объектов нефтепродуктообеспечения (нарушение герметич ности трубопроводов и др. оборудования, течей резервуаров, пере ливов при заполнении резервуаров), а также из-за невнимательно сти и ошибок персонала ежегодно предприятиями только одной нефтяной компании "Роснефть" сбрасывается в окружающую при родную среду порядка 200-300 тонн нефтепродуктов, из них 60-70 % светлых. Большая часть нефтепродуктов попадает в почву и час тично в поверхностные водоемы.
Утечки нефтепродуктов из железнодорожных и автомо бильных цистерн происходят при переливах и разбрызгивании че рез отверстия и неплотностях соединений в технологическом обо рудовании (наливных стояках, фланцах, задвижках, сальниках).
Загрязнение водной среды нефтепродуктами оказывает гу бительное действие на флору и фауну акватории, отравляет испа ряющимися углеводородами атмосферу, что в свою очередь сказы вается на экосистеме водного бассейна и почвы. На водные экоси стемы пагубное влияние оказывают даже достаточно тонкие пленки на поверхности воды, уменьшающие кислородообмен. Установле но, что максимальной, не оказывающей воздействия на все группы
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 433
морских организмов концентрацией нефтепродуктов, является 10'^ г/л. Для водоемов санитарно-бытового использования ПДК нефте продуктов устанавливается по органолептическому показателю
вредности и составляет 310" г/л, для рыбохозяйственных водоемов
- 510^ г/л.
В результате загрязнения почв нефтепродуктами значи тельное количество нефтепродуктов скапливается в зоне аэрации, образует на поверхности грунтовых вод плавающие линзы, частич но растворяется в подземных водах. Подвижность подземных вод приводит к тому, что они становятся мощным переносчиком за грязнения на большие расстояния с потоком воды с частичным по паданием в поверхностные водоемы и водотоки.
Нередки случаи загрязнения водоносных горизонтов, на ко торых базируется хозяйственно-питьевое водоснабжение. Опас ность усугубляется еще и тем обстоятельством, что многие источ ники загрязнения геологической среды нефтепродуктами находятся либо в селитебных зонах городской агломерации, либо в непосред ственной близости от нее (нефтебазы, автозаправочные станции и т.д.). Опыт исследований, проведенных на различных объектах нефтепродуктообеспечения, показывает, что практически везде об наруживается более или менее масштабное загрязнение геологиче ской среды и, в первую очередь, подземных вод нефтепродуктами.
Загрязнение нефтепродуктами обычно проявляется лишь через много лет, когда степень его уже значительна, а локализация и ликвидация требует больших затрат времени, средств и матери альных ресурсов.
Учитывая, что практически в каждом более или менее крупном населенном пункте России имеются нефтебазы, широкая сеть реализации нефтепродуктов, загрязнение геологической среды нефтепродуктами имеет широкие масштабы.
В зоне аэрации над линзой нефтепродуктов вследствие ис парения с ее поверхности летучих легких углеводородных фракций
Глава II
образуется газовая оболочка. С этими газами, которые выходят на поверхность почвы, может быть в определенных условиях связано возникновение пожароопасной обстановки, сложной санитарно-социальной ситуации.
Для очистки сточных вод на объектах нефтепродукто-обеспечения применяют механические, физико-химические, хими ческие и биологические методы.
Из механических методов практическое значение имеют от стаивание, центрифугирование и фильтрование; из физико-химических - флотация, коагуляция, сорбция и коалесценция; из химических - окисление хлором (хлорирование), окисление озоном (озонирование). Биологические методы основаны на способности аэробных микроорганизмов-минерализаторов перерабатывать (окислять) некоторые органические соединения, входящие в состав нефтепродуктов, как правило, в смеси с бытовыми сточными во дами. В достаточно большой номенклатуре промышленных устано вок по очистке нефтесодержащих сточных вод используется метод коалесценции - прилипания эмульгированных примесей к твердой поверхности.
Ввиду сложности состава очищаемых нефтесодержащих сточных вод и высоких требований к степени очистки, в техноло гических схемах очистных сооружений используются комбинации перечисленных методов.
Загрязнение грунтов и подземных вод на территориях неф тебаз и других объектов нефтепродуктообеспечения обусловлено утечками нефтепродуктов. Причины утечек могут быть разные: де фекты и разгерметизация резервуаров, аварийные проливы, потери при наполнении и опорожнении резервуаров и других емкостей, неисправности технологического оборудования.
Основная особенность утечек заключается в том, что они носят неравномерный по площади и во времени характер. В отли чие, например, от земляного накопителя сточных вод, утечки из которого происходят постоянно и практически по всей площади
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 435
накопителя, на объектах нефтепродуктообеспечения утечки проис ходят в отдельных точках, причем их местоположение может ме няться во времени.
Другая важная особенность утечек на объектах нефте продуктообеспечения заключается в том, что они происходят (или могут происходить) в течение всего срока функционирования этих объектов. Поэтому, несмотря на ограниченность во времени каждой отдельной утечки, вследствие их попеременного возникновения бу дет происходить постоянное загрязнение территории объекта в те чение всего срока его существования и эксплуатации.
Загрязнение территорий объектов нефтепродуктообеспече ния выражается, главным образом, через загрязнение подземных вод и грунтов. Попадающие на поверхность нефтепродукты фильт руются вертикально через толщу грунтов зоны аэрации и достига ют уровня грунтовых вод, где происходит их накопление и расте кание по водоносному горизонту.
Загрязнение грунтов и подземных вод на территории объек та не распределяется равномерно по всей площади, а существует в виде отдельных пятен, указывающих на места утечек нефтепродук тов. Поэтому, когда ставится вопрос о проведении реабилитацион-ных работ, эти работы должны проводиться не сплошным образом по всей территории объекта, а на отдельных локальных участках максимального загрязнения.
Такой подход позволяет сэкономить средства на реабилита цию и сосредоточить усилия на наиболее опасных участках. Для этого на основе разведочных работ должна быть получена картина загрязнения подземных вод и грунтов и выполнена оценка масшта бов загрязнения.
Выявление дифференцированной картины загрязнения тер ритории имеет важное практическое значение для выбора методов очистки и минимизации затрат на их проведение. Очистка при этом будет носить разный характер во время функционирования объекта и после прекращения его деятельности.
Глава II
В первом случае восстановительные меры должны быть на правлены на локализацию области загрязнения и периодическое устранение наиболее значительных и опасных нагрузок загрязне ния.
Во втором случае (после закрытия объекта и прекращения утечек) реабилитационные меры должны быть направлены на лик видацию области загрязнения и восстановления загрязненной ранее среды до безопасного уровня, после достижения которого даль нейшая очистка территории (грунтов, подземных вод) будет прохо дить под воздействием природных процессов самоочищения.
По виду сточных вод выбирают методы их очистки. Для промышленных нефтесодержащих сточных вод эту задачу решают в зависимости от состояния и характера производства. К сооружениям очистки сточных вод относятся: • станции биологической, физико-химической и механичес кой очистки производственных, ливневых и бытовых сточных вод. Под станцией следует понимать комплекс сооружений биологиче ской, физико-химической или механической очистки, необходимой для проведения технологического процесса очистки сточных вод до установленных нормативов, т.е. до категории нормативно-очищен ных вод. Мощность станции соответствует мощности сооружения, выполняющего конечную стадию очистки, а именно, береговой станции очистки балластных и льяльных вод;
• системы оборотного водоснабжения. К ним относятся сис темы водоснабжения с замкнутыми циклами (с возвратом для нужд технического водоснабжения сбросных и сточных вод после их со ответствующей очистки и обработки), включая оборотные системы гидрозолоудаления и гидроудаления различных шламов, оборотные системы производственного водоснабжения, а также системы по следовательного и повторного использования воды, в том числе поступающей от других предприятий. Очистные установки (соору жения), обеспечивающие очистку оборотной воды или повторно
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 437
используемой воды перед очередным циклом ее использования, входят в комплекс этих систем как их составные элементы;
• установки по сбору нефти, мазута, мусора и других жид ких и твердых отходов с акваторий рек, водоемов, портов и внут ренних морей, включая суда-сборщики и нефтезачистные станции;
• коммунальные канализационные коллекторы, основные коммуникации (коллекторы) для отвода промышленных сточных вод (включая ливневые) и сооружения на них: станции перекачки, станции по контролю, подготовке, усреднению сточных вод и емко сти для временной аккумуляции этих вод (в случае аварийных сбросов загрязнения и повышения концентрации их выше норма тивной) с последующей передачей их на станции очистки;
• локальные очистные сооружения (нефтеловушки, жиро ловки, станции нейтрализации, флотационные установки, установ ки обезвреживания шламов и т.д.), строительство которых позволит исключить сброс загрязненных сточных вод, и после которых пред варительно очищенные сточные воды передаются на очистные со оружения других предприятий, включая городские очистные со оружения;
• очистные сооружения, после которых сточные воды отво дятся на поля фильтрации; земледельческие поля орошения, а так же сами поля фильтрации и земледельческие поля орошения.
Сбор загрязненных нефтепродуктами сточных вод произво дится системой дождеприемных колодцев и сетью канализацион ных трубопроводов. Затем они транспортируются самотеком и на порным режимом на локальные очистные сооружения.
Производственные и ливневые нефтесодержащие сточные воды собираются единой сетью производственной канализации.
Качественная характеристика сточных вод определяется со держанием различных веществ (табл. 11.3).
Для снижения загрязнения почвы и грунтовых вод исполь зуются серийно выпускаемые блочные установки по очистке сточ ных вод (УБК, УКОВ, "Коалесцент", "Автосток", "Кристалл").
Глава 11
Таблица 11.3.
|
Содержание веществ: |
||
|
До очистки (мг/л) |
После очистки (мг/л). |
|
|
нефтепродукты |
в среднем 1000 |
0,05 |
|
взвешенные вещества |
400 |
5,0 |
|
биохимическое потреб ление кислорода |
150 |
8-9 |
|
фенолы |
1,5 |
0.001 |
|
содержание примесей активных веществ |
2,45 |
2,5-3,5 |
|
тетраэтилсвинец |
2-3 • |
отсутствие |
IL6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ АЗС
При создании и эксплуатации автозаправочных станций важное значение имеет решение проблемы уменьшения отрицатель ного воздействия на окружающую среду нефтепродуктов и их па ров.
Основные направления оздоровления экологической обста новки на АЗС связаны со снижением выбросов паров нефтепро дуктов в атмосферу, ликвидацией утечек и проливов нефтепродук тов, а в случаях, когда они произошли, уменьшение их отрицатель ного воздействия на окружающую среду.
Для этого необходимо предотвратить целый ряд опасных в экологическом отношении факторов, действующих в настоящее время практически на всех АЗС:
• утечки нефтепродуктов из резервуаров из-за их физиче ского износа, некачественного изготовления и монтажа;
• проливы нефтепродуктов при сливе в резервуары из авто цистерн и при заправке автотранспорта;
• проливы нефтепродуктов при ремонте ТРК и эксплуата ции неисправных ТРК;
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 439
• выбросы паров нефтепродуктов из резервуаров при сливе в них нефтепродуктов и при "малых дыханиях", а также из баков автомашин (при заправке) и ТРК.
Часть этих факторов может быть ликвидирована с по мощью организационно^технических мероприятий, а часть их тре бует создания специального экологически чистого оборудования.
Например, в процессе эксплуатации резервуаров, чем боль ше объем их свободного пространства, тем интенсивнее идет испа рение находящегося в нем нефтепродукта, и чем больше промежу ток времени до полного заполнения резервуара, тем выше концен трация паров нефтепродуктов.
При сливе нефтепродукта в резервуар, помимо вытеснения паров из его газового пространства, происходит дополнительное интенсивное испарение нефтепродукта в случае его слива "падаю щей струей", что значительно увеличивает концентрацию паров в газовом пространстве.
Согласно данным отечественных и зарубежных исследова ний, при сливе бензина в резервуары, заполненные на 90%, потери от испарения в 7-8 раз меньше, чем в резервуарах, заполненных на 15-20%.
Потери нефтепродуктов из резервуаров от испарения прямо пропорциональны времени их заполнения. Так, сокращение време ни слива нефтепродукта в резервуар в 2 раза, соответственно при ведет к уменьшению потерь в 2 раза.
Негерметичность резервуаров и подведенных к ним трубо проводов из-за их старения, некачественного изготовления и монтажа, пробоин, осадки грунта и т.д. приводит к значительным потерям светлых нефтепродуктов, обнаружить которые затрудни тельно даже в незаглубленных резервуарах в связи с их быстрым испарением.
Утечки нефтепродуктов со скоростью две капли за одну се кунду приводят к их потерям 130 л/мес. Утечки в виде капель, пе-
Глава II
реходящих в тонкую струю, достигают 200 л/мес., а истечение в виде струи толщиной 2,5 мм приводит к потерям до 25 м /мес.
При заправке транспортных средств и ремонте топливо-раздаточного оборудования имеют место утечки и проливы нефте продуктов, которые нередко достигают 20-25% общих потерь неф тепродуктов на АЗС. Они вызываются, в основном, неудовлетво рительным техническим состоянием оборудования АЗС, а также нарушением водителями автотранспорта и персоналом АЗС пра вил эксплуатации АЗС. Эти потери могут быть ликвидированы с помощью организационно-технических мероприятий, обучения персонала и водительского состава, улучшения технического об служивания и ремонта колонок, а также создания специального оборудования для улавливания паров нефтепродуктов.
Часть потерь нефтепродуктов при заправке автотранспорта связана с физико-химическими свойствами нефтепродуктов и тех ническим уровнем автозаправочной техники. Они происходят из-за вытеснения паровоздушной смеси в атмосферу при заправке авто транспорта, а также дополнительного испарения нефтепродуктов при истечении струи из раздаточного крана, которое интенсифици руется дроблением этой струи на капли.
Экспериментально установлено, что одна капля бензина диаметром 1 мм при температуре 20 °С полностью испаряется за 3 с, а диаметром 0,01 мм-за 0,2 с.
В результате утечек нефтепродуктов на АЗС происходит загрязнение почвы, подземных и поверхностных вод, источников питьевой воды, а также миграция токсичных и взрывоопасных па ров нефтепродуктов, которые, будучи тяжелее воздуха, могут скап ливаться в низинных местах и образовывать взрывоопасные сме си. Это может привести к крупным авариям в результате проник новения паров в помещения, расположенные вблизи АЗС.
Загрязнение атмосферы парами нефтепродуктов оказывает вредное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Обычно пары углеводородов относятся к IV группе вредности.
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 441
Однако они могут вызывать удушье, так как они тяжелее воздуха и в безветренную погоду могут скапливаться на поверхности грунта, особенно при расположении АЗС в низинных местах. Кроме того. смесь углеводородов с окислами азота в воздухе способствует фо тохимическому образованию таких вредных соединений, как озон, пероксилацетилнитрат, альдегиды. Эги вещества раздражают сли зистую оболочку глаз, повреждают растительность, некоторые из них являются канцерогенными. Так, озон вызывает повреждение резины, хлопчатобумажных изделий, окрашенных поверхностей машин и сооружений. Аэрозоли, состоящие из серной и азотной кислот, сернистого аммония, создают фотохимический смог.
Уменьшение испарений углеводородов является наиболее эффективным способом борьбы с фотохимическими загрязнениями атмосферы.
Расчеты показывают, что в России только АЗС общего пользования выбрасывают в течение года более 140 тыс. т паров углеводородов. Ддя сравнения можно привести данные по странам Европы. АЗС Германии ежегодно выбрасывают 145 тыс. т паров углеводородов, АЗС Англии - более 120 тыс. т.
Все эти цифры приведены без учета выбросов паров углево дородов, которые происходят при работе двигателей автомобилей. А величина этих выбросов примерно в 4 раза превышает приведен ные цифры.
В настоящее время наблюдается тенденция создания АЗС с пунктами сервисного обслуживания автотранспорта (мелкий и средний ремонт, шиномонтаж, мойка автомобилей и прочее). Эти пункты, особенно пункты мойки автомобилей, потребляющие боль шое количество воды, которая при мойке загрязняется нефтепро дуктами и твердыми веществами, смываемыми с кузовов и шасси автомобилей, создают дополнительные факторы загрязнения окру жающей среды.
Ниже, в таблице 11.4, приведен качественный состав загряз нений воды при мойке легковых автомобилей.
Глава IS
Таблица 11.4.
|
Содержание взве шенных веществ, мг/л |
Содержание, мг/л |
Щелоч ность рН |
|||
|
осенне-зимний период |
весенне-летний период |
нефте-про-дуктов |
солей |
тетраэтил-свинца (Т"~)Г) \1~"^) |
|
|
1538 |
700 |
45+3,2 |
570+24 |
0,16+0,001 |
6-7 |
По данным института "МосводоканалНИИпроект", только по Москве на эти цели ежесуточно расходуется 55 тыс. м питьевой воды, а за год ее расход достигает 17 млн. м^. Доля сточных вод от мойки автомобилей в суточном расходе предприятия составляет 85-95%. При этом в канализацию сбрасываются все вещества, содер жащиеся в воде после мойки.
Расход воды можно сократить за счет применения моющих средств для обезжиривания поверхностей автомобилей и рас творения на них органических веществ, а также применения обо ротного водоснабжения.
Показатели очистки оборотной воды должны быть сле дующие:
взвешенные вещества, мг/л.....40-70; нефтепродукты, мг/л........... 15-20; щелочность, рН...............до 10.
Учитывая вредное влияние выбросов углеводородов в ат мосферу и, в частности, на АЗС и других предприятиях нефтепро-дуктообсспечения, в странах Европейского Сообщества на го сударственном уровне принимаются эффективные меры по сниже нию выбросов в атмосферу летучих органических веществ. В 1991 г. комиссия Европейского Сообщества разработала проект директивы о контроле за выбросами в атмосферу летучих органи ческих веществ при хранении и транспортировании нефти и нефте продуктов, положения которой относятся к проведению сливно-
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечения 443
наливных операций на пунктах слива-налива железнодорожных и автомобильных цистерн и АЗС.
В соответствии & директивой на этих объектах выбросы уг леводородов в атмосферу не должны превышать 0,005% общего оборота нефтепродуктов. На реализацию мероприятий для такого сокращения выбросов в зависимости от пропускной способности и технического состояния сливно-наливного оборудования и АЗС планируется от 1 до 10 лет. Положения директивы являются обя зательными для всех стран Европейского Сообщества. Для реше ния этих проблем страны Европейского Сообщества производят инвестирование денежных средств.
В качестве примера можно привести Германию, где только на внедрение систем сбора паров на АЗС при заправке автомобилей инвестирован 1 млрд. марок, а на внедрение на автомобилях уголь ных фильтров - 2,5 млрд. марок.
Решение проблемы рекуперации паров нефтепродуктов и снижения их выбросов в атмосферу затруднено из-за больших раз личий в технических средствах и методах слива-налива, хранения и отпуска нефтепродуктов на нефтебазах и АЗС в Европейских стра нах.
В целях устранения подобных расхождений Европейские нефтяные фирмы в 1990 г. создали международную организацию "Юропиа", призванную координировать процессы разработки и проведения мероприятий по охране окружающей среды в отрасли, в том числе при хранении, транспортировании и распределении нефтепродуктов. При активном участии этой организации разраба тываются общие для стран Европейского Сообщества стандарты и правила, регламентирующие проведение сливно-наливных опера ций с нефтепродуктами и предусматривающие стандартизацию пропускной способности и диаметров сливно-наливного оборудо вания, расходов перекачки нефтепродуктов с дозированием их от пуска, гидросоединителей для продуктовых коммуникаций и ли-
Глава II
ний для отвода паров, устройств для предотвращения проливов и др.
Эти документы обеспечивают разработку и производство унифицированного оборудования для сбора и рекуперации паров нефтепродуктов в различных Европейских странах.
{Заряду с этим в странах Европейского Сообщества ведется внедрение специальных фильтров для очистки выхлопов от рабо тающих автомобильных двигателей. Фильтры применяются как разовые, так и регенерируемые, их установка на автомобилях яв ляется обязательным мероприятием. В 1994-1995 гг. в европей ских странах было намечено полностью завершить оснащение фильтрами всех действующих автомобилей.
В настоящее время в России, несмотря на принимаемые ме ры, эти проблемы еще не нашли должного решения на государст венном уровне
В 1993 г. Европейская экономическая комиссия Организа ции Объединенных Наций (ЕЭК) и комиссия Организации Объеди ненных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) начали совместную деятельность по совершенствованию механизма управления при родоохранной деятельностью в странах Восточной и Центральной Европы. Были разработаны руководящие принципы комплексного управления природоохранной деятельностью в этих странах, в под готовке которых принимали участие эксперты Российской Федера ции
В течение последних 15 лет в рамках Программы Органи зации Объединенных Наций по окружающей среде действует меж дународная система информации по данному вопросу - "Инфо-терра", которая способствует совершенствованию процесса приня тия решений и улучшению охраны окружающей среды.
До последнего времени в рамках нефтепространства (Глав-нефтепродукт ОАО НК "Роснефть") в России существовала систе ма организаций, занимающихся проблемой сокращения выбросов паров углеводородов в атмосферу на АЗС, которая систематически
Промышленная безопасность нефтепродуктообеспечечия 445
и целенаправлено проводила работы по повышению экологической чистоты технологических процессов на АЗС, созданию специаль ного оборудования для решения экологических проблем на АЗС, разработке проектов экологически чистых АЗС.
В частности, разработана и выпускается система улавлива ния, сбора и рекуперации паров нефтепродуктов на АЗС, охваты вающая все технологические операции на них. Разработана уста новка для улавливания и сбора паров нефтепродуктов при возмож ных проливах нефтепродуктов на АЗС во время заправки автомо билей. Ведутся разработки экологически чистого топливоразда-точного оборудования. Разработана технология экологически чис того ремонта технологического оборудования АЗС.
Разработано и организовано производство экологически чистого оборудования для хранения топлива на АЗС. Ведется раз работка универсального прибора для контроля за экологической обстановкой на АЗС, измеряющего широкий диапазон концентра ции паров нефтепродуктов на территории АЗС и в ее помещениях. По технической документации, приведенной в соответствие с дей ствующими нормами и правилами, осуществляется производство экологически чистых контейнерных АЗС. Ведутся разработки спе циальных установок для глубокой рекуперации паров, собранных на АЗС.
Разработана и выпускается компактная очистная установка для очистки оборотной воды при мойке автомобилей, снижающая до минимума расход потребляемой воды.