Воздействие на атмосферный воздух газодобывающей и

Воздействие на атмосферный воздух газодобывающей и
газотранспортирующей промышленности
А.С. Локштанова, Р.Л.Пялина
Научный руководитель: Н.А. Алексеев, доцент
Томский политехнический университет
Газовая промышленность – крупнейший элемент российской
экономики и мировой системы энергообеспечения. Россия занимает первое
место в мире по добыче, запасам и ресурсам газа, обеспечивает свыше 21%
его мирового производства и около 25% всех международных поставок.
В процессе освоения нефтяных и газовых месторождений наиболее
активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах
территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую
очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах
(городах, поселках) [1].
Несмотря на преимущества использования природного газа перед
другими видами топлива, количество вредных веществ, поступающих в
окружающую среду при его использовании, остается достаточно большим,
что приводит к существенным изменениям в атмосфере, поверхностных
водотоках, водоемах, подземных водоносных горизонтах, почвах и
растениях.
Газодобывающее предприятие предназначено обеспечить добычу, сбор
и подготовку газа и газового конденсата к дальнейшему транспорту. В состав
газодобывающего предприятия входят следующие сооружения: скважины,
установка подготовительной подготовки газа, установка комплексной
подготовки газа, головные сооружения, дожимные компрессорные станции.
Работа установок на объектах добычи и промысловой обработки газа
сопровождается выделением в атмосферу загрязняющих веществ.
Загрязнение атмосферы происходит как за счет технологически неизбежных
выбросов, так и газовыделений, возникающих вследствие неплотности
разъемных соединений оборудования и арматуры. Возможны так же
выбросы, связанные с отклонением от технологического режима (сброс с
предохранительных клапанов, аварийный сброс).
Технологически неизбежные выбросы относятся к организованным и
подразделяются на выбросы с постоянного и периодического действия.
Источники постоянных технологических неизбежных выбросов
являются: дымовые трубы печей регенерации осушителей и антигидратных
ингибиторов, печей аминевой сероочистки, печей- подогревателей; дымовые
трубы котельных; выхлопные устройства газоперекачивающих агрегатов;
факелы низкого давления, предназначенные для сжигания газов
выветривания конденсата и отходящих газов с установок регенерации
сорбентов; вентиляционные шахты.
Источниками периодически технологически неизбежных выбросов
являются: факелы, предназначенные для сжигания газов продувок скважин,
183
шлейфов, соединительных газопроводов, аппаратов; свечи для стравливания
газа из технологических аппаратов; дыхательные клапаны резервуаров.
Газовыделения от неплотностей разъемных соединений оборудования,
а так же вследствие газопроницаемости материалов, относятся к
неорганическим выбросам постоянного действия. Источниками таких
газовыделений являются:
 Уплотнения неподвижные фланцевого типа, т.е. фланцы, люки, лазы;
 Уплотнения подвижные, т.е. уплотнения вращающихся валов насосов и
компрессоров;
 Уплотнения запорно- регулирующей арматуры, т.е. уплотнения штоков
и валов регулирующих клапанов, заслонок и задвижек.
В случае возникновения аварийной ситуации на каком- либо объекте
ГДП основным источником загрязнения атмосферы будет являться факел
высокого давления, на который происходит сброс газа со всего
технологического оборудования [2].
Основными загрязняющими веществами, поступающими в атмосферу
при эксплуатации объектов добычи и промысловой обработки газа
бессернистых месторождений являются углеводороды, оксиды азота (NO,
NO2),оксид углерода (СО), сажа, пары метанола, диэтиленгликоля, бензина и
керосина.
Если природный газ содержит соединения серы, то в атмосферу
поступают также сероводород, диоксид серы (SO2), меркаптаны.
Среди веществ, поступающих в атмосферу от объектов ГПД, эффектом
суммации обладают:
1) Диоксид серы(SO2) и сероводород(H2S);
2) Диоксид серы(SO2) и диоксид азота(NO2).[2]
При транспорте газа наиболее существенными источниками
загрязнения биосферы являются компрессорные станции. Они поставляют в
воздушную среду большую часть оксида и диоксида азота, оксида углерода.
Снижение их содержания в воздухе - главная задача в газовой отрасли.
Отсюда необходимо обеспечение герметичности всех систем, сокращение
аварийных ситуаций, что связано с уменьшением потерь газа, и,
следовательно, негативного воздействия на окружающую среду.
Мощный парк газоперекачивающих аппаратов и установок участвует в
общем вкладе загрязнения воздушного бассейна и в изменении природных
условий.
Постоянно
выделяющиеся
загрязняющие
вещества
рассредотачиваются воздушными потоками на большие расстояния.
При эксплуатации газотранспортных объектов следует выделить два
основных источника загрязнений - линейная часть газопровода и
компрессорные станции.[3]
Источниками загрязнения приземной атмосферы являются участки с
основным технологическим оборудованием - компрессорные цеха и участки
вспомогательных служб: котельные, автотранспортное хозяйство, склад
горюче-смазочных материалов, сварочный пост, участок металлообработки,
184
склад метанола и блок очистки газа, участок деревообработки, печь для
дожига технологических жидкостей.
Значительная
часть
загрязняющих
атмосферу
веществ
на
компрессорных станциях выделяется при работе газоперекачивающих
агрегатов и составляет 98%, а остальные 2% - продукты сжигания газа при
работе котельных и электростанций. Большое (до 2200 м3 газа) количество
газа выбрасывается в атмосферу через “свечу” при остановках и пусках
газоперекачивающих агрегатов. Кроме этого, потери газа на компрессорных
станциях (до 10 тыс. м3 в летний период) происходят при продувках
пылеуловителей.
Компрессорные станции поставляют в атмосферу большое количество
оксидов азота и углерода, которые поступают от топливоиспользующего
оборудования. При содержании в газе соединений серы в состав выбросов
входят сероводород и диоксид серы (табл. 1). В связи с наличием большого
парка автомашин, работающих на этилированном бензине и дизельном
топливе, ремонтных мастерских и автозаправочной станции определено
содержание в атмосфере углеводородов бензина, сажи. свинеца и его
соединении.
Выделение диоксида кремния, оксидов марганца, оксида железа,
фторидов и фтористого водорода находится в зависимости от сварочных
работ, металлической пыли - от работы участков металлообработки,
древесной пыли - от работы участков деревообработки, паров метанола - от
способа его хранения [4].
Атмосферные выбросы - основной путь поступления загрязняющих
веществ в окружающую среду. Попадая в атмосферу, загрязняющие вещества
подхватываются воздушным потоком, переносятся на большие расстояния,
участвуют в различных физических процессах и химических
трансформациях. Весь процесс взаимодействия загрязнителей с окружающей
средой можно разбить на ряд основных этапов:
1) выделение из источника и их начальное разбавление во время подъема
в слои воздуха:
2) разбавление за счет турбулентной диффузии при переносе в районе
распространения источника;
3) дальний перенос от источника в массе воздуха и разбавление
воздушной массы за счет процессов турбулентной диффузии и эффектов
ветрового сдвига между слоями воздуха, содержащими загрязнения:
4) реакции в атмосфере, приводящие к образованию вторичного
загрязнения и увеличению концентрации загрязняющих веществ в
атмосфере;
5) процессы выведения загрязнения из атмосферы, приводящие к
ускорению образования осадков, химические реакции в облачных каплях и
поступление загрязняющих веществ на поверхность Земли:
6) сухое выпадение, химические трансформации во время их переноса к
поверхности Земли[5].
185
Подводя итог, следует отметить, что нарушения окружающей среды,
обусловленные изменением инженерно-геологической обстановки при
добыче газа, возникают, по существу, везде и всегда. Избежать их полностью
при современных методах освоения невозможно. Поэтому главная задача
состоит в том, чтобы свести к минимуму нежелательные последствия,
рационально используя природные условия. Для этого необходимо
улучшение состояния окружающей среды, а также компенсация или
устранение экологических последствий деятельности газовых компаний для
окружающей среды, с целью уменьшения загрязнения окружающей среды
газодобывающим
комплексом
разрабатывать
и
внедрять
природосберегающие технологии.
Литература:
1. Панов Г.Е. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и
газовой промышленности / Г.Е. Панов, Л.Ф. Петряшин, Г.Н. Лысянин. –
М.: Недра, 1986. – 224 с.
2. Руководство
по
нормированию
выбросов
в
атмосферу
газодобывающими предприятиями. – Саратов,1988.
3. Экологическая оценка воздействия работы объектов транспорта газа на
окружающую среду // Транспорт и подземное хранение газа - М.: ИРЦ
Газпром. №5.1997.
4. Трансформация в приземной атмосфере загрязняющих веществ,
поступающих от объектов транспорта газа // Рациональное
природопользование в условиях техногенеза. Научн. тр., вып. 1 - ГУЗ,
1998.
5. Смирнова В.И. Экология и промышленность. – М: Недра, 2005. – 211 с.
Экологические проблемы ОАО «Томская распределительная компания»
Т.А. Мордвинова
Научный руководитель: О.Б. Назаренко, д.т.н., профессор
Томский политехнический университет
Предприятие ОАО «Томская распределительная компания (ТРК)»
специализируется
на
эксплуатации
линий
электропередач
и
трансформаторных подстанций для транспортировки и передачи
потребителям электроэнергии на 32 промплощадках в городах Томске,
Стрежевом, Кедровом, Асино, Колпашево и районах Томской области. В
результате деятельности ОАО «ТРК» образуется 27 видов отходов
производства и потребления в количестве 602,592 т/год. Отрицательное
воздействие отходов на окружающую среду, которое возможно при
нарушении природоохранного законодательства, заключается в изменении
состава почв, загрязнении поверхностных и подземных вод, атмосферы,
эпидемиологической опасности для населения.
В данной работе проведен анализ деятельности предприятия ОАО
«ТРК» по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке,
186