Глава 9 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Общие положения
Природный газ - экологически чистое топливо, позволяющее при современном технологическом и техническом уровне радикально сократить загрязнение атмосферы кислотными газами. Известно, что при одном и том же производстве энергии выбросы углекислоты (одного из самых активных парниковых газов) при сжигании природного газа примерно на 25-30% ниже чем, при сжигании мазута, и на 40-50% ниже, чем при сжигании угля.
Очевидно, что широкое использование природного газа в народном хозяйстве оказывает решающее влияние на стабилизацию эмиссии парниковых газов, способствует предотвращению глобального изменения климата, экологических и социальных потрясений.
Это явилось одной из причин, по которым эволюция потребления природного газа в последнее десятилетие стала одной из важнейших слагаемых развития мировой энергетики. В большинстве промышленно развитых стран развитие газовой промышленности является необходимой составляющей общей закономерности развития системы энергосбережения.
За последние двадцать лет мировое потребление Природного газа увеличилось на 65%, его доля составила 21% в энергобалансе мира. По прогнозам ведущих экспертов к середине XXI века эта величина достигнет 30%, значительно потеснив нефть.
ОАО «Газпром», добиваясь максимального улучшения экологической ситуации, разработало и утвердило экологическую программу, которая заключается в охране здоровья и безопасности его работников, в охране природы и здоровья человека вблизи объектов отрасли, в уменьшении техногенного воздействия на среду обитания за счет использования безотходных и безвредных технологий, в реализации жесткого и открытого контроля за выбросами вредных веществ, в реализации оздоровительных мероприятий. Программа разработана с учетом опыта крупнейших газовых компаний мира и в соответствии с международными
экологическими стандартами и является первым документом подобного рода в топливно-энергетическом комплексе России.
Выполнение экологической программы отрасли не осуществимо без внедрения производственного экологического мониторинга (ПЭМ) за состоянием воздушного бассейна, водной среды, почв и недр. Основополагающая задача ПЭМ - это система запланированных повторяющихся наблюдений, обеспечивающих оценку состояния и прогнозирования изменений природных сред в целях эффективного влияния на эти изменения.
Одним из основных объектов газотранспортной системы являются компрессорные станции. Именно здесь сосредоточено наибольшее количество энергоемкого оборудования, предназначенного для обеспечения технологического процесса транспорта газа, функционируют разветвленные системы технологических коммуникаций, задействовано большое количество обслуживающего персонала. Для решения текущих и перспективных вопросов, связанных с охраной окружающей природной среды, и выполнения контрольно-измерительных мероприятий на компрессорных станциях созданы специальные экологические службы. Эти службы в своей работе руководствуются:
• Законами Российской Федерации: «Об охране окружающей природной среды», «О недрах», «Об охране атмосферного воздуха»;
• водным кодексом;
• государственными программами;
• международными конвенциями;
• руководящими документами ОАО «Газпром».
Основной задачей экологических служб является контроль воздействия работы КС на окружающую среду.
Этот контроль осуществляется с помощью химических и метрологических лаборатории и разного рода производственных служб.
Кроме того, привлекаются специализированные организации, осуществляющие следующие замеры выбросов продуктов сгорания, природного газа, сбросы в открытые водоемы и др.
При этом, как правило, осуществляются:
• взаимодействие с органами государственного и местного экологического и санитарного контроля по организации работ;
• своевременный сбор и передача статистических данных, составление отчетов;
• разработка и организация выполнения экологических мероприятий как отраслевых, так и рекомендованных контролирующими организациями, направленных на уменьшение вредного воздействия на окружающую среду;
• своевременная организация разработки нормативных документов, регламентирующих нормы воздействия предприятия на окружающую среду;
• проведение экспертиз проектов реконструируемых и вновь строящих-, ся объектов.
Эксплуатация оборудования и технологических систем компрессорных станций связана, как известно, с воздействием на окружающую среду. К таким воздействиям следует отнести:
1. Выбросы вредных веществ в атмосферу.
2. Сбросы загрязняющих веществ в водные объекты.
3. Токсичные отходы.
4. Воздействие на почву и недра.
5. Шум и другие.
• уплотнения компрессоров
• другое технологическое оборудования
4. Ремонтные работы, аварийные ситуации и др.
5. Воздействие на почву и недра
6. Шум
Основные виды и источники эмиссии метана (как основного компонента природного газа ) на КС могут быть сгруппированы по следую-щиадкатегориях:
а) Плановая (проектная) эмиссия, то есть выбросы газа в атмосферу, связанные с повседневной, технологически необходимой эксплуатацией оборудования, сопутствующие стандартным условиям эксплуатации технологических установок. Например, это выбросы из предохранительных клапанов, срабатывающих при определенном давлении, турбодетандеров, дегазаторов и другого подобного технологического оборудования газотранспортной системы. Плановыми (проектными) они называются потому, что величины утечек такого рода определяются на основе технических параметров оборудования и могут быть проверены с помощью селективных (выборочных) измерений или расчетов.
Основная величина выбросов, связанных с проведением технологических операций на КС, приходится на операции, выполняемые при пусках и остановах ГПА. Среднее значение этих выбросов характеризуется данными табл. 9.1.
Выбросы вредных веществ в атмосферу
Выбросы вредных веществ на компрессорных станциях (КС) можно разделить на две основные группы:
• выбросы (эмиссия) природного газа;
• выбросы продуктов сгорания (выхлопных газов).
Распределение общей величины выбросов природного газа при его транспорте можно представить в виде следующих соотношений:
1. Общая величина выбросов природного газа на КС -100%
- 73%
-17%
-1,86%
- 0,47%
- 2,9%
- 7,67%
| 2. При пусках и остановках ГПА
(турбодетандер, контур нагнетателя)
3. Утечки (фугитивные выбросы)
• уплотнения запорной арматуры по штоку
• фланцевые и резьбовые соединения
• предохранительные клапаны
• уплотнения затвора свечной запорной арматуры
Таблица 9.1 Расход газа по составляющим операции пуска—останова ГПА
№ п/п
| Наименование
| Среднее значение расхода газа
| нм3
| %
|
| Расход газа на пуск-останов
| 5264,3
| 100,0%
|
| Расход газа на работу турбодетандера
|
| 77,9%
|
| Расход газа на продувку контура нагнетателя
|
| 1,2%
|
| Объем газа, сбрасываемого из контура нагнетателя
|
| 20,0%
|
| Расход импульсного газа в режиме пуска, останова
|
| 0,9%
| Как видно из данных табл. 9.1, наибольшие потери газа имеют место при работе турбодетандера и при стравливании газа из контура нагнетателя. Эти объемы составляют примерно 95-97% всех потерь газа при проведении технологических операций.
б) Эмиссия при эксплуатации и ремонтных работах на объектах газотранспортной системы, связанная с периодически проводимыми мероприятиями по поддержанию работоспособности этих объектов.
Относительно большие выбросы газа при эксплуатации технологического оборудования компрессорных станций занимают пылеуловители. Годовые потери на продувку пылеуловителей на некоторых КС достигают 10 млн. нм3.
К основным факторам, определяющим объем потерь газа при продувках пылеуловителей, относятся:
• технологическая схема продувки пылеуловителей (открытая, закрытая);
• вид продувки (ручная, автоматическая);
• рабочее давление газа в пылеуловителях:
• частота и продолжительность продувок.
Теоретически, расчет потерь газа (нм3) при продувках рекомендуется определять по следующей эмпирической формуле:
= г. .ус
-1 ф гк
где /^ - газовый фактор сырого конденсата, нм3/м3; vk" - обще! количество стабильного конденсата, собранного при продувках пылеуловителей, м3; п - число пылеуловителей; N- количество продувок одного аппарата за рассматриваемый период.
Наибольшие потери газа имеют место при осуществлении ручной продувки в открытую емкость, что приводит не только к потерям растворенного в конденсате газа, но и к прямым потерям самого природного газа. Применение автоматической продувки в закрытую емкость позволяет ограничиваться только потерями газа дегазации конденсата, однако само качество продувок ухудшается из-за снижения перепада давлений на дренажной линии.
Частота продувок зависит от кондиционности транспортируемого газа и имеет широкий диапазон: от 1 раза в неделю до 8 раз в сутки. Количество газа, выбрасываемого при продувках пылеуловителей, можно уменьшить, если применять автоматические закрытые системы.
в) Фугитивные (диффузионные) выбросы, то есть постоянные и непреднамеренные утечки природного газа через неплотности оборудования. Величина эмиссии данного типа может быть определена путем проведения непосредственных измерений. Попытки оценить их расчетным путем связаны с большими погрешностями в вычислениях.
Фугитивные выбросы характеризуются устойчивыми и непрерывными утечками газа в атмосферу через разного рода неплотности арматуры КС и отверстия (свищи) в стенках трубы или оборудовании КС. Хотя большинство фугитивных утечек на элементах газопровода - это маленькие точки эмиссии, однако большое количество таких источников в итоге приводит к значительным суммарным потерям природного газа.
Появление фугитивных утечек природного газа связано с наличием неплотностей:
• в сальниковых и других уплотнениях запорной арматуры;
• в стыковых соединениях (фланцы, резьбовые соединения);
• на участках, пораженных коррозией;
• в местах со скрытым браком и других механических повреждений.
На нагнетателях есть несколько кранов, которые могут быть источником крупных потерь газа. Источниками фугитивных выбросов газа могут быть различные шаровые краны и задвижки, которые направляют и регулируют газовый поток при его прохождении через узлы компрессорной станции; возможны утечки газа на предохранительных клапанах нагнетателей, пылеуловителей и аппаратов воздушного охлаждения. Кроме того, утечки могут происходить по многочисленным фланцам, небольшим сварным и резьбовым соединениям труб, которые есть на всех узлах станции. Все эти узлы, как правило, необходимо осматривать при проведении обследования компрессорной станции не только визуальными методами, но и портативными газоанализаторами метана в атмосферном воздухе.
Работы по устранению и сокращению величины фугитивных потерь газа наиболее выгодно выполнять после вычисления доли утечки для каждого вида оборудования КС, что позволяет определить, где и какие мероприятия следует провести в первую очередь, чтобы оптимально снизить потери природного газа при его транспорте.
г) Аварийные выбросы, то есть потери природного газа при аварийных разрывах и других нарушениях герметичности оборудования КС. Величина'этих потерь оценивается на основе статических данных по каждому индивидуальному случаю в отдельности.
Работа газопроводных систем иногда сопровождаеться непредвиденными аварийными выбросами газа при полном или частичном разрыве газопроводов и разгерметизации оборудования КС. Под аварией понимается повреждение системы, приводящее к частичной разгерметизации или полному разрыву с выбросом под большим давлением вредных ве-
ществ в атмосферу в количествах, которые могут вызвать массовое поражение людей и окружающей среды. В среднем за год при авариях выбрасывается более 200 млн.м3 природного газа.
Практика эксплуатации магистральных газопроводов показывает, что наибольшее число нарушений их герметичности связано с коррозионным разрушением материала трубы под воздействием окружающей среды. Второе место занимают аварии из-за разрушения сварных швов, в связи с их некачественным выполнением при монтаже, третье - из-за механических повреждений газопроводов (табл. 9.2).
Таблица 9.2 Основные причины аварий на магистральных газопроводах
Выбросы в составе выхлопных газов
Кроме выбросов природного газа (метана), на КС присутствуют еще и выбросы вредных веществ, образующихся в результате сгорания топлива на ГПА и котельных. К их числу относятся:
• продукты сгорания - азот, водяные пары, углекислый газ;
• окислы азота;
• двуокись углерода;
• окислы серы;
углеводороды (в том числе не полностью сгоревший метан);
Причина
| Доля общего количества аварий, %
| Подземная коррозия металла труб
| 39,78
| Брак строительно-монтажных работ
| 19,77
| Механические повреждения газопроводов
| 14,13
| Дефекты труб, соединительных деталей
| 13,65
| Нарушения правил эксплуатации
| 9,03
| сажа.
При сжигании сероводородсодержащих газов (Оренбургское, Астраханское месторождения) в атмосферу выбрасывается также серный и сернистый ангидриды, не сгоревший сероводород. Количество выбросов вредных веществ зависит и от типа газоперекачивающих агрегатов
(табл. 9.3).
Таблица 9.3
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|