1 ЛПДС как источник загрязнения окружающей среды
Объектом исследования является ЛПДС «Языково», обеспечивающая прием, хранение и отпуск нефти в резервуарах. ЛПДС, как правило, размещается на ограждаемой площадке, удаленной от крупных населенных пунктов и промышленных предприятий. Территория ЛПДС имеет планировку, исключающую попадание нефти из технологических трубопроводов при возможных авариях на пожароопасные объекты [11].
Линейно производственная диспетчерская станция обеспечивает транспорт нефти по магистральному нефтепроводу и ведет работы по прокладке нефтепродуктопроводов.
Работа ЛПДС концентрируют в себе целый комплекс проблем.
Это прежде всего проблема мощного загрязнения среды, окружающей ЛПДС и резервуарные парки. Значительное загрязнение атмосферного воздуха парами нефтепродуктов происходит при эксплуатации резервуаров нефтехранилищ при так называемых "дыханиях" резервуаров. При этом 75 % потерь происходит от испарений и только 25 % — от аварий и утечек [3]. Основная масса "дышащих" резервуаров сосредоточена на нефтепромыслах, нефтеперекачивающих станциях и в резервуарных парках нефтеперерабатывающих заводов.
На долю резервуарных парков приходится примерно 70 % всех потерь нефтепродуктов на ЛПДС. За последние годы потери нефтепродуктов за счет "больших дыханий" в среднем составляют по нефтеперерабатывающей отрасли России примерно 270 тыс. т [2].
При этом выбросы нефтепродуктов из резервуарных парков представляют большую опасность окружающей среде в целом [11]. Загрязнение атмосферы парами нефтепродуктов оказывает вредное воздействие и на здоровье человека. Пары углеводородов относятся к IV группе вредности.
Второй проблемой эксплуатации ЛПДС является появление большого количества отходов при зачистке резервуаров.
Дождевыми и паводковыми водами загрязнители могут переноситься на значительные расстояния и стать опасным источником загрязнения гидросферы [1].
Также эксплуатация ЛПДС влечет за собой проблему отчуждения больших территорий земель, необходимых для размещения резервуарных парков и пролегания нефтепродуктопроводов.
Любая человеческая деятельность прямо или косвенно связана с эксплуатацией природных ресурсов и основана на взаимодействии с природной средой. Такой путь развития неизбежно ведет к истощению природных ресурсов и к деградации окружающей среды. Дальнейшее ухудшение состояния окружающей среды создает большую угрозу для будущего нашей планеты. Поэтому человечество должно спешить, чтобы реализовать экологических природоохранных программ на всех уровнях развития природы и жизнедеятельности человека. Для этого нужно провести эколого – социально – экономические расчеты воздействия загрязнения на окружающую среду .
Нефть поступает из нефтепровода на нефтеперекачивающую станцию через узел подключения. Далее нефть через предохранительные клапаны поступает на узел фильтров-грязеуловителей и через узел сглаживания волн давления - в резервуарный парк.
Резервуарными парками принято называть группу резервуаров, сосредоточенных в одном месте. В нефтесборном пункте обычно сооружают резервуары объемом 2000, 3000 и 10000, реже 400 м3 [33]. Суммарный объем резервуарного парка зависит от плановых показателей на добычу нефти, от обводненности продукции и норм на проектирование. Согласно строительным нормам и правилам (СНиП 2.09.03-85) объем сырьевых резервуаров должен быть не менее пятикратного суточного объема добычи нефти.
Рисунок 1 – Резервуарный парк
1.3 Характеристика выбросов резервуарного парка ЛПДС
В районах деятельности нефтеперекачивающих станций происходит интенсивное загрязнение воздушного бассейна в результате испарения паров нефти при их хранении в резервуарных парках. Кроме потерь ценного углеводородного сырья, а по оценкам специалистов эти потери составляют по Российской Федерации до 2 млн.тонн в год, это приводит к значительному ухудшению экологической обстановки.
Потери паров нефти и газа в резервуарах зависят от физико –химических свойств нефти, условий ее сепарации, подготовки и хранения.
Нефть, поступающая в резервуарные парки, содержит значительное количество углеводородов С1 – С4 , относящихся при нормальных условиях к газам, а нефтяные газы – компоненты С5 + высшие, относящиеся при тех же условиях к нефти. В газах содержится также до 30 % (масс) углеводородов С3 и С4 , занимающих промежуточное положение между газом и жидкостью, которые при незначительных изменениях термодинамических условий легко переходят из одного состояния в другое.
В таблице 1 приведены загрязняющие вещества, поступающие в атмосферу при хранении нефти в резервуарах.
Таблица 1 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу резервуарным парком
Ингридиент | Класс опасности | ПДК | Фактический выброс, т/ год | |
ПДК м.р ,мг/ м3 | ОБУВ,мг/ м3 | |||
Смесь углеводородов предельных С1 – С5 | 4 | - | 2,5 | 1489,06 |
Сероводород | 2 | 0,008 | - | - |
Таким образом, приоритетными загрязняющими веществами в районе резервуарного парка являются углеводороды предельные С1 - С5, представляющие собой легкие фракции нефти. Преобладающие классы опасности выбросов – 3 и 4.
1.4 Характеристика сточных вод резервуарного парка ЛПДС
Среди различных видов загрязнения окружающей среды, химическое загрязнение природных вод имеет особое значение. Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды [12].
Загрязнение грунтов и подземных вод на территориях резервуарных парков и других объектов нефтепродуктообеспечения обусловлено утечками нефтепродуктов. Причины утечек могут быть разные: дефекты 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.
Нефтесодержащие сточные воды образуются в процессе зачистки резервуаров, смыва производственных площадок, сброса подтоварных вод из резервуаров, утечек из технологического оборудования. Эти потери возникают из-за неудовлетворительного технического состояния сооружений и оборудования. В период дождей и таяния снега с территории нефтебазы формируется поверхностный сток, который загрязнен не только взвешенными веществами, но нефтепродуктами. Это, в основном, стоки обвалованных территорий резервуарных парков, сливоналивных эстакад, технологических площадок.
Наряду с перечисленными видами нефтесодержащих вод на нефтебазах в редких случаях могут образовываться загрязненные нефтепродуктами воды от охлаждения наземных резервуаров при пожаре. Нефтесодержащие сточные воды, образующиеся при эксплуатации резервуарного парка ЛПДС, представлены в таблице 2 [30].
Таблица 2 - Нефтесодержащие сточные воды, образующиеся при эксплуатации резервуарного парка ЛПДС
Вещество | мг/м3 | опасности | Фактическийсброс, т |
Фенол | 0,01 | 2 | 0,366 |
Стирол | 0,05 | 3 | 0,398 |
Бензол | 1,5 | 2 | 0,338 |
Этилбензол | 3 | 0,991 | |
Толуол | 3 | 1.003 | |
Ксилол | 0,2 | 3 | 0.008 |
Углеводроды (алканы)С5-С12 | 4 | 1.200 | |
Ареновые углеводороды С12-С19 | 4 | 1,942 | |
Алканы С6–С12 | 25 | 4 | 1.001 |
Алканы С13–С25 | 1 | 4 | 0,009 |
Арены моно- и дициклические С6–С11 | 25 | 4 | 1.500 |
Полициклические С12–С18 | 1 | 4 | 2.002 |
Таким образом, определены наиболее приоритетные по массе и токсичности загрязняющие вещества. Это: фенол, толуол, стирол и полициклические углеводороды С12- С18.