Экологические аспекты строительства и эксплуатации газо- и нефтепроводов

Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева

Факультет инженерной химии

Кафедра управления технологическими инновациями

 

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине

«Экологический менеджмент»

 

на тему:

«Экологические аспекты строительства и эксплуатации

 газо- и нефтепроводов»

 

 

 

 

 

Выполнила:  Оперенко Н.Ю.

студентка группы Ли-42

Проверила: Гусева Т.В. доктор технических наук

 

 

 

 

 

Москва

2014

Введение.

 

Россия - один из крупнейших поставщиков газа и нефтепродуктов по всему миру. Именно поэтому, к основным отраслям нефтяной и газовой промышленности можно отнести транспортировку. А в связи с тем, что нефтепродукты является высокотоксичными – все острее становится вопрос именно экологически безопасной транспортировки.

С точки зрения влияния на окружающую среду, наиболее безопасной считается транспортировка нефтепродуктов по трубопроводу. В настоящее время, ни один другой способ перевозки и доставки к месту назначения не может обеспечить такой изоляции нефтепродуктов и их паров. [1]

На данный момент,  в России стремительными темпами увеличивается число магистральных трубопроводов. Их преимущества невозможно недооценить – они обеспечивают возможность подачи нефти, дизельного топлива, автомобильных бензинов в любом направлении и практически неограниченном количестве. Но не стоит забывать и о воздействиях, оказываемых строительством и эксплуатацией трубопроводных систем на окружающую среду. Одним из самых значимых аспектов является возможность аварий и отказов на магистральных трубопроводах. В этом случае, наносят не просто большой экономический ущерб из-за потерь продукта и нарушения непрерывного процесса производства в смежных отраслях, но и сопровождаются загрязнением окружающей среды, возникновением пожаров и человеческими жертвами. [2][3]

Таким образом, для обеспечения надежной работы трубопроводных систем все большее внимание уделяется условиям проектирования, строительства и эксплуатации нефтетрубопроводов. Условия должны полностью отвечать технологическому и техническому уровню с соблюдением экологической политики. [3]

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика воздействий на окружающую среду и их последствия.

 

При строительстве трубопроводного транспорта необходимо найти компромисс между системами трубопроводного транспорта нефтепродуктов и природной средой. А так как, трассы магистральных трубопроводов прокладываются на различных территориях России с различными природно-климатическими условиями, сделать это непросто.

Как правило, взаимовлияние трубопроводных комплексов и природной среды носит негативный характер. Это легко объяснить тем, что ни одно инженерное сооружение не связано так тесно с окружающей природой как трубопроводные системы.

Поэтому при поиске и подготовки трасс, строительстве и эксплуатации трубопроводов основными задачами является:

1. свести к минимуму техногенные воздействия на грунтовую среду, растительный покров, животный мир, подземные и поверхностные воды, приземной слой;
2. ослабить отрицательное влияние природных компонентов на надежность и безопасность трубопроводов.

К источникам воздействий можно отнести:

• конструкцию и выбранный путь прокладки трубопровода;
• строительно-монтажные работы при прокладке трубопровода и его эксплуатации;
• перекачиваемый продукт (нефть, газ, нефтепродукты) и т.д.

Сами же воздействия при строительстве и эксплуатации нефтепроводов разделяют:

• на прямые и косвенные;
• на длительные и кратковременные (импульсные);
• проявляющиеся в виде механического разрушения, загрязнения, теплового влияния и т.д.

Последствия от этих воздействий могут быть:

• первичными и вторичными
• обратимыми и необратимыми (нерегулируемыми).

 

Так, при расчистке и планировке трассы прямым воздействием на окружающую среду будет нарушение микро- и макрорельефа, а косвенным – сокращение пастбищных площадей. Последствия прямых и косвенных воздействий будут соответственно первичными и вторичными. Т.е. первичными последствиями будет развитие эрозии, оврагов, а вторичными – ухудшение условий питания животных и др.

В качестве примера длительного воздействия на окружающую среду  можно взять тепловое влияние нефтепроводов на многолетнемерзлые грунты, а в качестве кратковременного - загрязнение атмосферы в результате аварийного сжигания нефти.

Обратимые последствия могут быть ликвидированы, а окружающая среда восстановлена до исходного состояния или близкого к нему. Например, растительный покров после окончания строительно-монтажных работ может быть восстановлен посевом аналогичных растений. Необратимые же последствия приводят к качественному изменению окружающей среды, которое почти невозможно восстановить. К ним относятся оползни, деформация русла реки и т.д. [4] [5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аспекты, воздействия и их последствия. [3]

 

Аспект	Воздействие
Утечки газа через негерметичные соединения или при разрывах газопровода, сжигание нефти и нефтепродуктов, разлитых на поверхности при аварии на нефте- и нефтепродуктопроводах, утечки и испарения в процессе сливно-наливных операций, пожары на нефте- и нефтепродуктопроводах и т. д.	Загрязнение приземного слоя атмосферы Последствия — подавление роста растительности, превышение предельно допустимой концентрации (ОДК) и вредных веществ в воздухе.
Строительно-монтажные работы при прокладке трубопровода и его эксплуатации	Механическое и тепловое разрушение, загрязнение почвенно – растительного комплекса и рельефа местности Последствия — развитие эрозии, оврагов, оползней, изменение рельефа, активизация криогенных процессов, заболачивание территории, снижение биологической продуктивности почвенно – растительного комплекса, уничтожение культурных посевов, развитие безлесных ландшафтов.
Загрязнение и разрушение почвенно – растительного комплекса и загрязнение воздушной среды, препятствия при миграции: надомные трубопроводы, транспорт и средства механизации.	Сокращение и уничтожение кормовых ресурсов, ограничение перемещений животных. Последствия — сокращение поголовья животных.
Утечки нефти и нефтепродуктов из резервуаров при авариях подводных трубопроводов, устройства береговых и подводных траншей.	Загрязнение поверхностных и подземных вод, механическое разрушение берегов и русла в створе перехода. Последствия — ухудшение качества воды и условий обитания водных организмов и растений, активизация русловых процессов.

Воздействие нефти и нефтепродуктов на почвенно – растительный комплекс.

 

Значение нижнего яруса растительного покрова как корма диких и домашних животных, тепло- и влагорегулятора почвы, основного средства против образования оврагов, оползней и эрозии трудно недооценить. Тем не менее, основное воздействие нефти и нефтепродуктов на почвенно – растительный комплекс при отказах трубопроводов сводится к снижению биологической продуктивности почвы и растительного покрова.

Характер и степень воздействия нефти и нефтепродуктов на почвенно-растительный комплекс определяются:

• объемом ингредиента и его свойствами,
• видовым составом растительного покрова,
• временем года и другими факторами.

Хотя некоторые виды растений оказываются устойчивыми против нефтяного загрязнения, большинство лишайников погибает. А так как лишайниковые являются кормом для оленей, то сокращаются их кормовые запасы в зимнее время.

Деградация нефти в грунтовой среде происходит путем биологического окисления микроорганизмами и химического окисления. Значительно ускоряют процесс очищения почвы от нефти дождевые осадки, которые вымывают ее и тем самым снижают концентрацию нефти в верхних слоях почвы.

Загрязнение почвы нефтью и нефтепродуктами в северных районах имеют гораздо больше отрицательных последствий, чем в районах с относительно умеренным климатом. Низкие температуры воздуха и грунтовой среды, сильные ветры, небольшая продолжительность летнего теплого периода (во время которого активизируются биологические процессы) создают чрезвычайно сложный режим функционирования растительного покрова. Поэтому всякое нарушение этого режима может привести к необратимым процессам. Одним из наиболее опасных в этом случае является загрязнение нефтью грунтовой среды в результате утечек из магистральных нефтепроводов, резервуаров и т. п.

Таким образом, загрязнение нефтью растительного покрова может привести не только к изменению его свойств (например, теплоизоляционных), но и к уничтожению растительного покрова, период самовосстановления которого в северных районах может достигать 10—15 лет.

Надо отметить, что нередко на болотистых участках трассы разлившуюся по дневной поверхности нефть, сжигают, что приводит к выгоранию леса - иногда на значительных площадях. На участках многолетнемерзлых грунтов такие пожары могут привести к развитию криогенных процессов. [5][6]

 

Загрязнение грунтовой среды при утечках нефти и нефтепродуктов.

 

Как отмечалось ранее, утечки нефти и нефтепродуктов, возникающие при повреждении магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов, резервуаров, а также при сливно-наливных операциях, приводят к загрязнению прилегающих грунтовых участков. В процессе просачивания нефть и нефтепродукты загрязняют поверхностные и подземные воды.

Самоочищение загрязняемых таким образом сред происходит крайне медленно, что может привести к длительному исключению их из пользования. Последствия и связанные с ними материальные убытки определяются размерами и степенью загрязнения грунтовой среды.

Если учесть различие свойств и состояний грунтов, типов утечки, а также характеристик нефти и нефтепродуктов можно выделить:

• загрязнения нефтью малопроницаемой и проницаемой сред;
• загрязнения талых, мерзлых и многолетнемерзлых грунтов;
• утечки на дневной поверхности (например, при повреждении наземного участка нефтепровода или в процессе его ремонта) и ниже ее (при повреждении подземного участка нефтепровода).
• перекачиваемые нефти и нефтепродукты могут быть подогретыми и холодными (обычными).

Процесс загрязнения талой грунтовой среды при утечках нефти на дневной поверхности можно разделить примерно на три последовательные во времени стадии. Первая стадия характеризуется образованием поверхностного ареала загрязнения и незначительным просачиванием нефти в грунтовую среду. На второй стадии происходит распространение нефти вглубь грунта, а на третьей стадии - боковое распространение. Описание процесса загрязнения грунтовой среды нефтью и нефтепродуктами осложняется их специфичными физическими свойствами - вязкостью, плотностью, поверхностным натяжением, несмешиваемостью с водой и др. [5][6]

 

 

 

Загрязнение рек и водоемов нефтью и нефтепродуктами.

 

Река или водоем считается загрязненным, если состав (или свойства) воды изменился под влиянием производственной деятельности настолько, что вода стала непригодной для одного или нескольких видов водопользования.

К основным видам водопользования относятся: хозяйственно – питьевое, культурно – бытовое и рыбохозяйственное. В соответствии с этими видами водопользования нормируются состав и свойства воды и предельно допустимая концентрация вредных веществ.

Практически любая авария подводного нефтепровода может привести к утрате водоема как объекта одного или нескольких видов водопользования. Возможные последствия загрязнения усугубляются высокой стойкостью нефти к окислению и токсичностью отдельных се фракций. Нефть, попадая в воду, растекается вследствие ее гидрофобности по поверхности, образуя тонкую нефтяную пленку, которая перемещается со скоростью примерно в два раза большей, чем скорость течения воды. При соприкосновении с берегом и прибрежной растительностью нефтяная пленка оседает па них. В процессе распространения по поверхности воды легкие фракции нефти частично испаряются, растворяются, а тяжелые опускаются в толщу воды, оседают на дно и образуют донное загрязнение.

В результате загрязнения воды нефтью изменяются ее физические и химические свойства, что существенно ухудшает условия обитания и воде животных и растении; использование такой воды в культурно-бытовых и хозяйственно-питьевых целях усложняется. Ввиду многообразия возможных последствий оценка даже прямого ущерба затруднительна.

Следует иметь в виду, что если загрязненность от сбросов нефтепромыслов, судов и нефтеперерабатывающих заводов может относительно легко регулироваться установкой соответствующих очистных устройств, то аварийный выброс нефти и нефтепродуктов при повреждении трубопровода характеризуется во много раз большей нерегулируемой концентрацией.

Это обстоятельство позволяет считать подводные нефте- и нефтепродуктопроводы наиболее опасным потенциальным источником загрязнения рек и водоемов.