Влияние нефтегазоперерабатывающих производств на экологическую безопасность мегаполисов

Влияние нефтегазоперерабатывающих производств на экологическую безопасность мегаполисов Решетняк В.С Рябенко А.В Топоров А.А Марьенков С.В. (ЗАО «Северодонецкий ОРГХИМ», ДонНТУ, Северодонецк, Донецк, Украина) В статье рассмотрены вопросы негативного влияния нефтегазоперерабатывающих производств экологию мегаполисов. Описаны основные факторы опасности объектов переработки углеводородных систем, их современное состояние. Рассмотрены причины возникновения аварий и методы снижения уровня

опасности опасных промышленных объектов. Переработка и хозяйственное применение углеводородных систем определяют облик современной цивилизации. Производства по переработке углеводородных систем играют ключевую роль в мировом топливно-энергетическом комплексе и нефтехимии. Это неудивительно, так как наблюдаемая тенденция последовательного увеличения удельного веса углеводородных систем в мировом экономическом балансе - сложившаяся закономерность, и в обозримой перспективе эта закономерность

сохранится. Для нефтегазоперерабатывающей промышленности характерна высокая энергонасыщенность. Так, типовой нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) в зависимости от производительности по сырью сосредотачивает на своей территории запас углеводородного топлива, эквивалентный 2-5 Мт тротила. По некоторым данным в отечественной нефте-газоперерабатывающей промышленности "выбрасывается" в атмосферу около 0,45% перерабатываемого сырья, в то время как на

Западе - 0,1%. Со сточными водами нефтеперерабатывающих предприятий в водоемы поступает значительное количество нефтепродуктов, сульфидов, хлоридов, соединений азота, фенолов, солей тяжелых металлов, взвешенных веществ и др. На нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах происходит загрязнение почвенного слоя нефтепродуктами на значительную глубину, а в подпочвенных горизонтах образуются линзы нефтепродуктов, которые с грунтовыми водами могут мигрировать, загрязнять окружающую среду и создавать аварийные ситуации.

На предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности ежегодно образуются миллионы тонн жидких и твердых отходов, из которых 80% перерабатывается непосредственно на предприятиях, а часть передается в другие отрасли. Распространенным видом отходов являются нефтяные шламы, выход которых составляет 7 кг на 1 т перерабатываемой нефти. Специфика украинских НПЗ заключается в изношенности производственных фондов, несоответствии качества нефтепродуктов международным стандартам, низкой глубине переработки нефти -

около 65%. Не менее острые проблемы возникают при транспорте нефти и газа на перерабатывающие заводы. На НПЗ нефть подается трубопроводным, водным (танкеры, баржи) и железнодорожным (цистерны) транспортом. Наиболее экономична транспортировка нефти по трубопроводам. Но при трубопроводной транспортировке нефти возникают очень серьезные экологические проблемы. Нефть транспортируется по трубопроводам диаметром 300-1200 мм, подверженным коррозии, отложениям смол

и парафинов внутри труб. По данным специалистов, абсолютное большинство (89-96%) аварийных разливов нефти вызывают сильные и необратимые повреждения природных биоценозов. При ликвидации последствий аварий на трубопроводах часто используются приемы, которые еще больше усугубляют экологическую ситуацию. Развитие городов и промышленных районов, а также градостроительная политика последних десятилетий привели к тому, что большинство предприятий по переработке углеводородных систем,

включая нефтеперерабатывающие и нефтехимические производства, оказались в черте городских мегаполисов. Ежегодно на предприятиях происходят аварии, материальный ущерб от которых исчисляется сотнями миллионов долларов. Современные технологии ведут к экологическим кризисам и катастрофам, если не изменить подход к эксплуатации имеющихся и к проектированию новых производств. Это особенно актуально, поскольку на отечественных объектах по переработке углеводородных систем отсутствуют

надежные системы предотвращения и локализации аварийных ситуаций. Даже, если учесть, что информация о части аварий предприятия нефтегазового комплекса СНГ является неполной, имеющиеся цифры говорят сами за себя. Ежегодно на предприятиях отрасли происходит порядка 50 крупных аварий и около 20 тыс. случаев, сопровождающихся значительными разливами нефти, попаданием ее в водоемы, гибелью людей, большими материальными потерями.

Основную опасность для промышленной территории объектов нефтегазопереработки представляют аварийная загазованность, пожары и взрывы. Из них пожары составляют 58,5% от общего числа опасных ситуаций; загазованность - 17,9%; взрывы - 15,1%; прочие опасные ситуации - 8,5%. Напомним, что па долю предприятий нефтегазоперерабатывающей промышленности приходится почти половина выбросов пожаровзрывоопасных веществ в атмосферу. Кроме того, с увеличением объемов производства, транспортирования,

хранения и потребления сжиженных углеводородных газов растет число пожаров отличающихся большой длительностью, значительными людскими и материальными потерями. Установлено, что крупные аварии и сопровождающие их пожары и взрывы на производствах, связанных с переработкой углеводородного сырья, в большинстве случаев происходят из-за утечек горючей жидкости или углеводородного газа, возникающих в основном по следующим причинам: - несовершенство проектных решений (3%); - конструктивное несовершенство оборудования (5%);

- отступление от требований проектно-технической документации (12%); - дефекты изготовления оборудования и материалов (16%); - дефекты строительно-монтажных работ (21%); - нарушение правил эксплуатации (27%); - износ оборудования (11%); - внешние природные и техногенные воздействия (5%). Источниками воспламенения газовоздушных смесей на открытых технологических установках являются: - нагретая до высокой температуры поверхность технологического оборудования (36,8%); - открытый огонь печей (22,8%);

- электрические искры неисправного оборудования (8,9%); - открытый огонь при газоэлектросварочных работах (8,8%); - повышение температуры при трении (7,6%); - самовоспламенение продуктов (7,5%); - прочие источники (7,6%). Наивысший уровень безопасности объектов нефтегазо-переработки может быть достигнут именно на ранних стадиях жизненного цикла (предпроектной, стадий проектирования, изготовления оборудования, строительно-монтажных и пусконаладочных работ). Он закладывается в виде начального (требуемого или желаемого) уровня

безопасности объекта, присущего выбранному исходному варианту системы переработки. На начальный уровень накладываются уровни безопасности последующих стадий, которые в зависимости от принятых проектных решений, направленных на повышение безопасности, с одной стороны, и допущенных в ходе проектирования ошибок с другой стороны могут повышать или понижать начальный уровень безопасности. Ряд факторов, влияющих на безопасность объекта, связан с качеством изготовления комплектующих объекта

и материалов, необходимых для его сооружения. Понижение безопасности объекта вследствие некачественного изготовления комплектующих и материалов сложно учесть в процессе проектирования. Особенно в случае применения новой техники, статистическая информация, об эксплуатации которой отсутствует. Ключевыми стадиями с точки зрения экологической безопасности объекта являются стадии производства строительно-монтажных и пусконаладочных работ. Согласно приведенной выше статистике большая часть потенциальных

аварийных ситуаций «зарождается» еще до ввода опасного объекта в эксплуатацию. Основные причины существенного снижения начального уровня безопасности объекта на доэксплуатационных стадиях жизни как правило следующие: - в большинстве случаев формальный подход к анализу уровня безопасности и надежности объекта при проектировании; - распределение ответственности за безопасность объекта между субъектами хозяйственной деятельности – участниками строительства; - заинтересованность проектантов,

изготовителей и поставщиков оборудования и материалов, строительных и монтажных организаций в сокрытии дефектов, допущенных по своей вине; - неудовлетворительная координация действий участников строительства при совместном производстве работ; - в ряде случаев отсутствие у заказчика квалифицированного персонала по надзору за строительством; - производство работ в тяжелых природно-климатических условиях; - недостаточное использование отечественными организациями современных стандартов и методов управления проектами строительства.

Для минимизации снижения начального уровня безопасности объекта в период строительства и ввода в эксплуатацию необходимы следующие мероприятия: - всесторонний анализ уровня экологической безопасности объекта при проектировании, что позволить исключить применение проектных решений, понижающих безопасность, и предоставит достоверную информацию специалистам, ответственным за качество строительства; - постадийный мониторинг изменения начального уровня безопасности объекта в комплексе с техническими и организационными мероприятиями

по управлению рисками; - привлечение организации, проводящей независимый технический надзор за соответствием строительно-монтажных работ нормативам по безопасности, что исключит негативное влияние заинтересованных участников строительства на качество строительства и позволит своевременно выявить дефекты и нарушения; - привлечение специализированных пуско-наладочных организаций, что позволит выявить «узкие места» данного объекта и обеспечит безаварийный ввод в эксплуатацию; - внедрение современных стандартов и методов управления

проектами строительства, что обеспечит координацию участников строительства при производстве работ, своевременное выполнение процедур контроля качества. Таким образом, для обеспечения современного уровня экологической и техногенной безопасности нефтегазо-перерабатывающих производств, расположенных поблизости мегаполисов, экономически наиболее целесообразно применять мероприятия на стадии строительства и ввода в эксплуатацию, для чего необходимо разработать

соответствующее научно-методическое обеспечение. Список литературы 1 А.М.Козлитин, А.И.Попов Методы технико-экономической оценки промышленной и экологической безопасности высокорисковых объектов техносферы - Саратов: Саратовский государственный технический университет, 2000. – 216 с. 2 А.Н.Елохин Анализ управления рисками: Теория и практика – М.: ООО «Полимедиа», 2002. – 192 с.

3 А.А.Абросимов, Экология переработки углеводородных систем – М.: Химия, 2002. – 608 с. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://masters.donntu.edu.ua/