Выбросы углеводородов при их транспорте и хранении

Источники основных выбросов можно классифицировать по трем видам:постоянные, периодическиеиаварийные. Основные источники загрязнения в процессе эксплуатации трубопроводов – утечки углеводородов через негерметичные соединения; аварийные разливы при авариях трубопроводов; сжигание нефти и нефтепродуктов, разлитых по поверхности в результате аварии на нефте- и продуктопроводах; утечки и испарения при хранении и сливно-наливных операциях; пожары на нефтепроводах.

Основными загрязнителями воздушного бассейна являются легкокипящие углеводороды, твердые частицы и оксиды серы, углерода и азота.

следует выделить две группы выбросов углеводородного сырья: естественную убыль и безвозвратные потери при авариях.

Под нормой естественной убыли понимается допустимое значение безвозвратных потерь нефтепродуктов, происходящих непосредственно при товарно-транспортных операциях вследствие сопровождающих их физических процессов, а также выбросов, неизбежных на данном уровне состояния технологического оборудования (потерь от испарения из всех видов емкостей, через сальниковые уплотнения насосов и задвижек и др.). В нормы естественной убыли не включены потери нефтепродуктов, связанные с ремонтом и зачисткой резервуаров, трубопроводов, потери при врезках лупингов и вставок, все виды аварийных выбросов, а также потери при внутрискладских перекачках.

Потери, вызванные нарушениями требований стандартов, технических условий, правил технической эксплуатации, хранения, относят к аварийным или сверхнормативным потерям. К аварийным выбросам относят также потери, вызванные природными, стихийными бедствиями или действием посторонних сил.

По данным Госкомстата РФ в 1994 г. было зарегистрировано 1804 случая залповых аварийных выбросов (сбросов) загрязняющих веществ. Причиненный при этом ущерб окружающей среде составил 380,9 млрд. руб., а взысканные по искам к виновным штрафы для возмещения причиненного ущерба составили 22 млрд. руб. Только за последствия аварии на Усинском нефтепроводе в 1994 г. АО «Коминефть» предъявлен иск за загрязнение окружающей среды на сумму 311 млрд. руб. До этой аварии, с 1991 г. АО «Коминефть» выставлялись аналогичные иски на сумму 1,4 млрд. руб. (из них выплачено лишь 640 млн. руб.) и 700 млн. руб. Выплачивая по искам, АО «Коминефть» задолжало по зарплате своим работникам более 25 млрд. руб. и вынуждено было обратиться за помощью в Правительство России на финансирование работ по ликвидации последствий аварий в сумме 40 млрд. руб.

В ряде стран, например, аномальность режима перекачки нефти или нефтепродукта фиксируется уже при снижении рабочего давления в трубопроводе на 1%. В этом случае перекачку продукта временно прекращают для полного обследования и устранения причин аномальности. Что касается нефтепровода «Возей – головные сооружения», то из-за наличия утечек его эксплуатация осуществлялась в течение нескольких лет при вынужденно сниженном рабочем давлении до 40÷45% от нормального. И только гипертрофированные масштабы разлития нефтесодержащей жидкости и загрязнения территории, которые невозможно было не заметить, в том числе из космоса, вынудили обратить на себя внимание уже не только нефтяников, но и широкой общественности, как в России, так и за рубежом.

Сокращение нормативных и сверхнормативных выбросов нефти все еще остается одной из «вечных» проблем в области транспорта и хранения. За последние годы проделана значительная работа в этом направлении, но величина потерь еще велика. Специалисты отмечают, что она может составлять 1,0¸1,5% от добываемой нефти. Эта цифра не вызывает особого удивления на современном уровне развития технологии транспорта, хотя тридцать лет назад она также не превышала 2%. Нефть и нефтепродукты проходят сложный путь транспортировки, перевалки, хранения и распределения. Ориентировочно, можно считать, что до непосредственного использования нефтепродукты подвергаются более, чем 20 перевалкам, при этом только 75% выбросов происходит от испарения и 25% от аварий и технологических утечек.

В работах Абузовой Ф.Ф. показаны изменения в распределении потерь по объектам хранения. Потери нефтепродуктов только при наливе железнодорожных цистерн в 6 раз превышают потери из резервуара. Потери от испарения при наливе нефтей и нефтепродуктов в цистерны в Великобритании также оцениваются в размере 0,4÷0,6% и достигают 120000 т/год. Имеющиеся установки регенерации паров путем охлаждения, конденсации или адсорбции малоэффективны. Ведется разработка новых, более совершенных с использованием фильтрования через углеродную насадку.

При перекачке нефти или нефтепродуктов по магистральным трубопроводам расчет естественной убыли производится по нормам естественной убыли, которая дается в кг на 1 тонну перекачиваемого количества на 100 км линейной части трубопровода в зависимости от диаметра. Проведение различных мероприятий по снижению аварийных и нормируемых потерь дает положительный эффект. по официальным данным видно, что величина, даже нормативных выбросов, еще очень велика. Так, например, в РНПУ естественная убыль нефти только за один месяц составила 3370 тонн (см. табл. 8.40, 8.41).

Таблица 8.40

естественная убыль (ЕУ) в резервуарных парках по РНПУ

Таблица 8.41

естественная убыль (ЕУ) при перекачке по магистральным

трубопроводам по РНПУ(е=0,11)

Оценочные расчеты позволяют сделать заключение о соизмеримости выбросов нефти в резервуарных парках НПС с нормативными (естественной убылью) выбросами на линейной части нефтепровода. Этот расчет отчасти можно объяснить высокими значениями давления насыщенных паров нефти и нарушением технологии подготовки. Тугуновым П.И. изучался газовый фактор нефти на входе и выходе из насосной станции.

В результате измерений было установлено, что газовый фактор нефти после прохождения резервуаров уменьшается в 2,5¸3 раза по сравнению со значением, которое имела нефть на входе в резервуары. Расчеты для двух магистральных трубопроводов показали, что выбросы за счет выделения растворенного в нефти газа при перекачке от месторождения до НПЗ могут составить 0,05¸0,10% объема перекачки. Если по длине трубопровода такая нефть попадает в резервуары с обычной дыхательной арматурой, то потери нефти возрастают в 2,0¸2,5 раза. Сведения, полученные в работе, позволили авторам указать на несовершенную технологию подготовки нефти на промыслах и возможности разгазирования товарной нефти в магистральном нефтепроводе. Особое значение аналогичные исследования могут иметь для совершенствования аварийно-восстановительных работ с точки зрения взрывопожаробезопасности их проведения, уменьшения потенциального стока нефти при нарушении герметичности нефтепровода.

По данным СибНИИНП в 1 м³ товарных нефтей Западной Сибири содержится от 0,15 до 0,76 м³ растворенного и окклюдированного газа. При движении нефти по трубопроводам такой газ переходит в газовую фазу, образуя пробки, а попадая в резервуар, выбрасывается в атмосферу через дыхательную арматуру.

Таким образом, современные нефтепроводы характеризуются большой протяженностью и высокой пропускной способностью, наличием значительных объемов и, к сожалению, все еще большими объемами вредных выбросов в окружающую среду.