Антропогенное воздействие на гидросферу

B = (1 + S²) / (2S),                                        (4.10)

где r — расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта.

Результаты вычислений сведены  в таблицу:

Таблица 4.1

r	11,81		74,04	61,85
А	3,44		7,08	6,05
В	48,015		48,015	48,015
S	96,02		96,02	96,02
	0,184		-0,008	-0,007
	-0,022		-0,020	-0,023
Fq	0,185		0,021	0,024
t	0,996		0,953	0,961
q	11,1		1,2	1,4
S1	2,14	13,4		11,19

      Расстояние  от геометрического центра пролива  до облучаемого объекта определяется  методом подбора для различных  степеней поражения и интенсивности  теплового излучения.

 

 

 

 

Таблица 4.2  Зависимость  степени поражения человека от интенсивности  теплового излучения.

Степень поражения	Интенсивность теплового  излучения, кВт/м2	Радиус (расстояние от геометрического  центра пролива  до облучаемого объекта), м
Непереносимая боль через  3-5с,  ожог 1-й степени через 6-8с,  ожог 2-й степени через  12-16с	11,1	11,81
Без негативных последствий  в течение длительного времени	1,4	61,85
Без негативных последствий  в течение длительного времени	1,2	74,04

 

    При нанесении на генплан территории предприятия диаметров зоны пожара разлития нефтепродуктов наблюдаем, что в зону воздействия негативного теплового излучения попадают дороги внутренней сети и технологические трубопроводы, здания и сооружения: административное здание, склад, гостевая автостоянка на 21 автомобиль, трансформаторная подстанция 2*630 кВа, мастерские склад, 17 резервуаров объемами по 3 м³, площадка выдачи ЛВЖ в автоцистерны с навесом.

 

 

5 Оценка факторов, связанных со сценарием "Взрыв резервуара с нефтепродуктами"

 

Рассматривается комбинированный  детонационно - дефлаграционный  взрыв  топливно - воздушной смеси при  групповом взрыве двух близрасположенных  емкостей, содержащих максимальные, по требованиям условий эксплуатации данного объекта СНПО, объемы нефтепродуктов.

Во взрыве в качестве топливно-воздушной  смеси участвует 90% суммарной массы  нефтепродуктов.

Плотность паров определяется по формуле кг · м^-3,

,                                             (5.1)

где М - масса одного кило-моля газа кг · кмоль^-1, согласно /10/, М=172,3 кг · кмоль^-1 ;

      V₀ - объем киломоля газа при нормальных условиях, равный

22,413 м³ · кмоль^-1;

a = 0,00367 град^-1 - коэффициент температурного расширения газа;

t_p - расчетная температура воздуха, °С.

       За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура наружного воздуха в населенном пункте (климатической зоне) согласно /7/,соответственно для Челябинской области 40^◦С, получим:

 кг · м³

 

Согласно /10/ находим значения констант Антуана А, В и С_А для дизельного топлива (А=4,195, В=682,876, С_А=222,066) и определяем давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р по формуле:

_,                                          (5.2)

           

кПа

Интенсивность испарения W, кг/(с·м²), определяют по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ, при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле (Формула применима при температуре подстилающей поверхности от минус 50 до плюс 40 °С)

W = 10^-6 p_н,                                    (5.3)

Где М - молярная масса бензина, кг · кмоль^-1, /10/;

       p_н - давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости t_р, кПа.

Получим:

  кг/(с·м²)

Избыточное давление Dp, кПа, развиваемое при сгорании газопаро-воздушных смесей, рассчитывают по формуле

,                  (5.4)

где р₀ — атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

r — расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м;

Приведенная масса газа или пара, кг рассчитывается по формуле

m_пр = (Q_сг / Q₀)m_г,п Z,                                     (5.5)

где Q_сг — удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг, согласно /10/,

Q_сг =44,239· 10⁶ Дж/кг для дизельного топлива(зимнего);

Z— коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀— константа, равная 4,52 · 10⁶ Дж/кг;

Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяют массу т, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата.

m_г.п = W×F×T,                                                (5.6)

где m_г.п — масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Т – продолжительность  испарения паров ЛВЖ в открытое пространство, принимается Т=3600 с.

F – площадь резервуара с максимальным объемом, F = 1,54 м².

Соответственно получим:

m_г,п = 392,48· 10^-6× ×3600 = 2,17 кг,

m_пр = (44,239· 10⁶ / 4,52 · 10⁶) · 2,17 · 0,1=2,12 кг.

Импульс волны давления i, Па · с, рассчитывают по формуле:

.                                                      (5.7)

Методом подбора находятся  расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, при заданном избыточном давлении. Результаты расчетов сводятся в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 Зависимость степени поражения зданий и сооружений от избыточного давления взрыва.

Характеристика поражающего действия избыточного давления	Здания и сооружения  склада	Критичес-кое значение избыточ-ного давления, кПа	Радиус (расстояние от геометрического  центра газопаровоздушного облака), м	Импульс волны давления i, Па
50% расстекление зданий	Мастерские-склады	1,58	70	2,89
50% расстекление зданий	Гостевая автостоянка  на 21 автомобиль	1,65	67,25	3,0
50% расстекление зданий	Административное здание	1,74	64,08	3,95
Умеренное повреждение	Резервуар V=3 м3	9,43	15	13,46
Слабое разрушение	Резервуар V=3 м3	14,9	10,7	18,88
Слабое разрушение	Резервуар V=3 м3	15,3	10,5	19,24

 

 

6 ОЦЕНКА УЩЕРБА, ПОДЛЕЖАЩЕГО КОМПЕНСАЦИИ, ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ НЕФТЕПРОДУКТАМИ

 

В соответствии с /8/, ущерб У_з от загрязнения земель нефтью определяется по формуле

                   У_з=Н_с·S_з·К_п·К_в·К_э(i)·К_г      (6.1)

Н_с – норматив стоимости сельскохозяйственных земель. Для Московской области согласно Приложения 10.1 /9/, принимаем Н_с=1579 тыс.руб/га;

К_п – коэффициент пересчета в зависимости от периода времени по восстановлению загрязненных сельскохозяйственных земель, согласно Приложения  10.2 /9/, К_п=10;

Показатель К_п определяется как сумма разрядов r, которые в свою очередь складываются из индексов q:

q₁ = 3+4+4+1=12, r₁ = 3

Согласно исходным данным, на рассматриваемом объекте:

• поглотительная способность грунтов высокая, следовательно (cогласно приложения 11) q₁₁=3;
• плотность почвы очень рыхлая < 1 г/см³ следовательно (cогласно приложения 11) q₁₂=4
• ландшафтно-геохимическое положение – аккумулятивные ландшафты, следовательно (cогласно приложения 11) q₁₃=4;
• характер почвенного покрова – полное отсутствие напочвенного покрова, следовательно,( cогласно приложения 11) q₁₄=1.

q₂ = 2+1=3, r₂ = 2

• интенсивность биологического круговорота – 7-50 средний и выше среднего (cогласно приложения 11) , q₂₁=2;
• окислительные условия, (согласно приложения 11), q₂₂=1.

q₃ = 3+4+4=11, r₃ = 4

• тип водного режима –выпотной, следовательно (cогласно приложения 11), q₃₁=3;
• гранулометрический состав – торф, следовательно (cогласно приложения 11), q₃₂=4;
• ландшафтно-геохимическое положение – аккумулятивные ландшафты, следовательно (cогласно приложения 11), q₃₃=4;
• скорость восстановления и тип растительности – сухие леса, следовательно (cогласно приложения 11), r₄ = 1;
• скорость восстановления и тип растительности – более 31 лет тундровая растительность, следовательно (cогласно приложения 11), r₅ = 8

        Соответственно получим:

r = r₁ + r₂+ r₃+ r₄+ r₅ = 3+3+4+1+8=18, К_п = 10.

К_в – коэффициент пересчета в зависимости от степени загрязнения земель нефтью. Степень загрязнения земель очень сильная, согласно Приложения 10.3 /9/ ,  К_в=2;

К_э(i) – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости территории i-ого экономического района. Экономический район – Центральный, тогда согласно Приложения 10.4 /9/,  К_э(i)=1,7;

К_г – коэффициент пересчета в зависимости от глубины загрязнения земель, согласно Приложения 10.5 /9/, глубина загрязнения земель равна 32 см, К_г=1;

S_з – площадь нефтенасыщенного грунта, га, S_з =96,02 м², тогда

У_з=1579·96,02·100·2·1,7·1=2577464,86 руб.

6.1 Оценка ущерба природной среде от деградации земель

 

Размер ущерба от деградации  земель  С_з  рассчитывается  по формуле /4/

С_з = Н_с·S_з·К_п·К_здп·К_э(i)·К_зд,      (6.2)

Где К_зд - коэффициент пересчета в зависимости от  изменения степени деградации почв и земель, К_зд=0,3 ;

К_здп- коэффициент для особо охраняемых территорий, К_здп = 1,0.

С_з = 1579·96,02·10·0,3·1,7·1 = 773239,458 руб.

6.2 Размер ущерба от сверхлимитного размещения отходов

 

Размер ущерба от сверхлимитного размещения отходов С_отх рассчитывается по формуле:

            С_отх = 5·H_бо·S_з·h·po_з·К_и·10^-3  ,                                              (6.3)

H_бо – базовый норматив  платы за  размещение  отходов 3  класса

токсичности, Н = 4000 руб./5/;

S_з – площадь загрязненных земель, кв. м, S_з = 96,02 м²;

h – глубина снимаемого слоя h = 0,1 м;

ro_з – плотность почвогрунтов,  т/куб.  м, ro_з = 1,5 т/м³;

К_и – коэффициент индексации.

С_отх = 5·4000·96,02·0,1·1,5·1·10^-3 = 288,06 руб.

 

7 ОЦЕНКА УЩЕРБА, ПОДЛЕЖАЩЕГО КОМПЕНСАЦИИ, ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ НЕФТЕПРОДУКТАМИ

 

Расчет ущерба окружающей природной среды от выбросов углеводородов  нефти в атмосферу при испарении вычисляется по формуле                

   У_к.а=5·К_и·С_а·М_и       (7.1)

К_и – коэффициент инфляции, К_и=1;

С_а – ставка платы за выброс одной тонны углеводородов в атмосферу в пределах установленного лимита, руб/т;