МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УЩЕРБА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ ПРИ АВАРИЯХ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ
Автор: student | Категория: Гуманитарные науки | Просмотров: 3063 | Комментирии: 0 | 29-12-2013 00:38
СКАЧАТЬ: dokument-microsoft-office-word-8.zip [463,84 Kb] (cкачиваний: 94)



МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УЩЕРБА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ ПРИ АВАРИЯХ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ
На нефтепроводе диаметром 529 мм (рисунок) на 52 км от насосной станции в начале апреля произошел порыв по нижней образующей трубы в 22,5 градусах от вертикальной оси длиной 0,144 м с максимальным раскрытием кромок 0,01 м.
Вылившаяся нефть растеклась по местности с суглинистой почвой и впиталась в грунт, часть попала в реку, часть распространилась по местности на поверхности талых вод, большая часть нефти была собрана в земляные амбары.
Замерами установлено, что разлившаяся нефть загрязнила 30000 м2 пашни при глубине пропитки hср=0,05 м, 80000 м2 поверхности талых вод; масса собранной с поверхности реки нефти нефтесборщиками и вывезенной с места аварии составила 74,5 т, масса собранной с поверхности земли нефти в амбары составила 800 т, масса нефти, собранной с поверхности талых вод, - 20 т.

Исходные данные

Tа=8 ч 15 мин - время повреждения нефтепровода;
Tо=8 ч 30 мин - время останова насосов;
Tз=9 ч 00 мин - время закрытия задвижек;
Ti=0,1 ч - элементарный интервал времени, внутри которого режим истечения принимается неизменным;
Qo=0,78 м3/c - расход нефти в неповрежденном нефтепроводе при работающих насосных станциях;
Q'=0,97 м3/c - расход нефти при работающих насосах в поврежденном нефтепроводе;
l=100 км - протяженность аварийного участка нефтепровода между двумя насосными станциями;
x*=52 км - расстояние от насосной станции до места повреждения;
lзадв1=48 км - расстояние от НПС до задвижки 1;
lзадв2=58 км - расстояние от НПС до задвижки 2;
Z1=161,38 м - геодезическая отметка начала аварийного участка;
Z2=123,17 м - геодезическая отметка конца аварийного участка;
P1=40,4´105 Па - давление и начале участка;
Р2=4,05´105 Па - давление в конце участка;
g=9,81 м/с2 - ускорение силы тяжести;
ро= 0,86 т/м3 - плотность нефти;
mо=1,75 - показатель режима движения нефти по нефтепроводу;
dвн=0,5 м - внутренний диаметр нефтепровода;
w=0,00072 м2 - площадь отверстия повреждения;
n=0,076´10-4 м2/с - кинематическая вязкость нефти;
Vр=24109 - объем воды, в котором к моменту инструментальных измерений растворилась разлитая нефть, Vp=0,3Fн, м3;
hТ=2 м - глубина заложения нефтепровода;
Zм=123,64 м - геодезическая отметка места повреждения;
Ро=55,7´105 Па - рабочее давление;
iо=0,006 - гидравлический уклон;
tв=4°С - температура воды;
tвоз=7°С - температура воздуха;
Сн=122 г/м3 - концентрация насыщения растворенной и эмульгированной нефти в поверхностном слое воды;
Сф=0,05 г/м3 - концентрация растворенной и эмульгированной нефти в воде на глубине 0,3 м до аварии;
Ср=8 г/м3 - концентрация растворенной и эмульгированной нефти в воде на глубине 0,3 м после аварии;
mр=70 г/м2 - удельная масса пленочной нефти на 1 м2 площади реки после аварии;
mф=0,2 г/м2 - удельная масса пленочной нефти на 1 м2 площади реки до аварии;
mпл.ост.=0,4 г/м2 - удельная масса пленочной нефти на 1 м2 после ликвидации аварии;
Fн=80000 м2 - площадь поверхности реки, покрытая разлитой нефтью;
Fт.в.=62000 м2 - площадь загрязненных талых вод;
Fа=2000 м2 - площадь земляного амбара;
Dп=0,01 м - толщина слоя нефти на поверхности земли;
Dв=0,003 м - толщина слоя нефти на водной поверхности;
Tн.п.=48 ч - продолжительность испарения свободной нефти с поверхности земли;
Tн.в.=48 ч - продолжительность испарения свободной нефти с водной поверхности;
qн.а.=4620 г/м2 - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м2 поверхности амбара;
qн.в.=256 г/м2 - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м2 поверхности нефти, разлившейся на воде;
qн.т.в.=141 г/м2 - удельная величина выбросов углеводородов с 1 м2 поверхности талых вод;
Кн=0,4 - нефтеемкость земли;
Ки=4,9 - коэффициент инфляции;
Кв=2 - коэффициент пересчета в зависимости от степени загрязнения земель нефтью;
Нб.а.=50 руб./т - базовый норматив платы за выброс 1 т углеводородов в пределах установленного лимита;
Нб.в.=221750 руб./т - базовый норматив платы за сброс 1 т нефти в пределах установленного лимита;
Нс=2101000 руб./т - норматив стоимости сельскохозяйственных земель;
Кэ.в.=1,1 - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния реки;
Кэ.а.=2 - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости атмосферы в данном регионе;
Уiv=80 руб./т - удельные затраты за размещение токсичных отходов IV класса;
Кт.н.=4 - класс токсичности нефти.



2. ОЦЕНКА ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ВЕЛИЧИНУ УЩЕРБА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ ПРИ АВАРИЯХ НА НЕФТЕПРОВОДАХ

Основными факторами, определяющими величину ущерба, наносимого окружающей природной среде при авариях на нефтепроводах, являются:
- количество вылившейся из нефтепровода нефти и распределение ее по компонентам окружающей среды;
- площадь и степень загрязнения земель;
- площадь и степень загрязнения водных объектов;
- количество углеводородов, выделившихся в атмосферу.

2.1. Определение количества нефти, вылившейся из нефтепровода вследствие аварии

Расчет количества нефти, вылившейся из трубопровода, производится в 3 этапа, определяемых разными режимами истечения:
- истечение нефти с момента повреждения до остановки перекачки;
- истечение нефти из трубопровода с момента остановки перекачки до закрытия задвижек;
- истечение нефти из трубопровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечки.
Объем V1 нефти, вытекшей из нефтепровода с момента Tа возникновения аварии до момента Tо остановки перекачки, определяется соотношением

V1=Q1T1=Q1(To-Tа).

Время повреждения Tа и остановки Tо насосов фиксируется системой автоматического контроля режимов перекачки.
Общий объем выхода нефти из нефтепровода за время T2=(Tо-Tз) определяется как сумма объемов Vi нефти, вытекших за элементарные промежутки времени i:



Истечение нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек до прекращения утечки.
Основной объем вытекающей после закрытия задвижек нефти V'3 определяется по формуле

(2.12)

Значение l' находится как сумма длин участков нефтепровода между перевальными точками или 2-мя смежными с местом повреждения задвижками, возвышенных относительно места повреждения М (х*, Zм) и обращенных к месту повреждения, за исключением участков, геодезические отметки которых ниже отметки места повреждения.
Объем стока нефти из нефтепровода с момента закрытия задвижек равен



Общий объем (общая масса М) вылившейся при аварии нефти определяется суммой объемов истечения нефти с момента возникновения аварии до прекращения утечки:

V=V1+V2+V3
или М=роV.

2.2. Оценка площади загрязнения земель и водных объектов

Площадь нефтяного загрязнения земель и водных объектов может быть определена:
- методом экспертных оценок;
- инструментальным методом;
- методом аэрофотосъемки.
. При использовании метода экспертных оценок в качестве масштаба используют предметы или сооружения на местности с известными размерами, на основании которых определяют длину, ширину или радиус нефтяного пятна.
Для определения площади загрязнения инструментальным методом выбирают опорные точки на местности, между которыми определяют углы и расстояние. Полученные данные наносят на карту, затем в соответствии с масштабом карты вычисляют искомую площадь.
При использовании метода аэрофотосъемки размер пятна определяют по аэрофотоснимкам, для чего:
- на фотографию (или прямо на негатив) накладывают кальку с изображенной на ней сеткой со стороной квадрата 1 мм;
- определяют число квадратов, покрывающих площадь пятна разлива;
- число квадратов умножают на величину площади, соответствующую (при выбранном масштабе аэрофотосъемки) 1 мм2 на кальке;
- масштаб аэрофотосъемки m определяют как соотношение высоты полета Н в момент фотографирования, определяемой по показаниям навигационных приборов самолета, к фокусному расстоянию фотоаппарата b

(2.15)


Оценка степени загрязнения водных объектов

Степень загрязнения водных объектов определяется массой растворенной и (или) эмульгированной в воде нефти.
2.4.1. Масса нефти, загрязняющей толщу воды, рассчитывается по формулам ИПТЭР:
- для водоемов

(2.18)

- для водотоков

(2.19)

Концентрация насыщения Сн принимается по табл.2.4 в зависимости от типа водного объекта.

Таблица 2.4-Концентрация насыщения воды нефтью

Тип водного объекта Концентрация насыщения Сн, г/м3
Водоем 26
Водоток 122

Данные о фоновой концентрации Сф могут быть получены в местных органах, контролирующих водные объекты, или определены по результатам лабораторных анализов проб воды, отобранных вне зоны загрязнения.
Масса Мр нефти, разлитой на поверхности водного объекта, определяется одним из следующих способов:
- по балансу количества нефти, вылившейся из магистрального нефтепровода при аварии, и ее распределения по компонентам окружающей природной среды;
- по результатам инструментальных измерений на загрязненной нефтью поверхности водного объекта;
- по количеству нефти, собранной нефтесборными средствами при ликвидации аварийных разливов.
В случае, если определение массы разлитой на водной поверхности нефти производится несколькими способами, дающими разные результаты, в расчет включается большая величина.
Для получения предварительных данных может использоваться метод экспертных оценок загрязнения водных объектов без применения его в расчетах ущерба окружающей среде.
Расчет массы разлитой на поверхности водного объекта нефти по балансу ее количества производится по формуле

Мр=М-Мп-Мип

При использовании данных инструментальных измерений расчет массы нефти, поступившей в водный объект, производится по формуле



Для получения данных инструментальных измерений, входящих в формулу необходимо:
- в 4...6 точках разлива произвести отбор нефти пробоотборником с известной площадью поперечного сечения. Точки отбора проб выбираются так, чтобы 2...3 из них находились ближе к центру разлива, а другие 2...3 - на его периферии. Из отобранных проб составляется общая проба, в которой весовым методом определяется масса нефти. По найденной массе рассчитывается масса mр;
- в точках, в которых производится отбор нефти, с глубины 0,3 м отбираются пробы воды для определения концентрации Ср растворенной и эмульгированной в воде нефти (концентрация Ср определяется одним из методов, указанных в [4]);
- в 1...2 точках поверхности водного объекта, не подверженных влиянию разлива нефти, пробоотборником с известной площадью поперечного сечения отбираются пробы воды для определения наличия на ней нефти и ее массы. По найденной массе рассчитывается масса mф;
- в точках, в которых производится отбор проб воды для нахождения массы mф, отбираются пробы воды с глубины 0,3 м для определения фоновойконцентрации Сф нефтепродуктов в воде (отбор проб воды производится в случаях, когда данные о фоновой концентрации в месте разлива нефти не известны).
2.4.5. На основе экспертных оценок характера поверхности воды и внешних признаков нефтяной пленки расчет массы разлитой на поверхности водного объекта нефти производится по формуле




Значения mр и mф при оценке массы разлитой нефти данным способом принимаются по табл.2.5.

Таблица 2.5-Масса нефти на 1 м2 водной поверхности
при различном внешнем виде нефтяной пленки

Внешние признаки нефтяной пленки Масса нефти на 1 м2 водной поверхности
1. Чистая водная поверхность без признаков опалесценции (отсутствие признаков цветности при различных условиях освещенности) 0
2. Отсутствие пленки и пятен, отдельные радужные полосы, наблюдаемые при наиболее благоприятных условиях освещения и спокойном состоянии водной поверхности 0,1
3. Отдельные пятна и серые пленки серебристого налета на поверхности воды, наблюдаемые при спокойном состоянии водной поверхности, появление первых признаков цветности 0,2
4. Пятна и пленки с яркими цветными полосами, наблюдаемыми при слабом волнении 0,4
5. Нефть в виде пятен и пленки, покрывающая значительные участки поверхности воды, не разрывающиеся при волнении, с переходом цветности к тусклой мутно-коричневой 1,2
6. Поверхность воды покрыта сплошным слоем нефти, хорошо видимой при волнении, цветность темная, темно-коричневая 2,4

Способ экспертных оценок может применяться в случаях, когда толщина слоя нефти в месте разлива значительно меньше 1 мм.
2.4.6. Для водоемов допускается проведение контрольных замеров фактических концентраций эмульгированной и растворенной нефти под поверхностью разлива, а также толщины загрязненного слоя воды водного объекта после проведения мероприятий по сбору разлитой нефти.
2.4.7. Масса пленочной нефти, оставшейся на водной поверхности после проведения обязательных мероприятий по ликвидации последствий разливов нефти, рассчитывается по формуле



Значение mпл.ост. принимается по табл.2.5.
2.4.8. Масса нефти, принимаемая для расчета платы за загрязнение водного объекта при авариях на магистральных нефтепроводах Му, рассчитывается по формуле



Если в результате проведения мероприятий пленочная нефть полностью удалена, то второе слагаемое формулы (2.24) принимается равным нулю.

ОЦЕНКА УЩЕРБА, ПОДЛЕЖАЩЕГО КОМПЕНСАЦИИ, ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ НЕФТЬЮ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
Расчет ущерба ОПС от загрязнения водных объектов нефтью при аварийных разливах выполняется по формуле

Ук.в.=5КиСвМу

Ущерб, подлежащий компенсации, Ук.в. рассчитывается как плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ с применением повышающего коэффициента 5.
Масса нефти Му определяется в соответствии с п.2.4.8.

Св=Нб.в.Кэ.в.

Базовый норматив платы Нб.в. принимается по табл.П.8.1 [6], коэффициент экологической ситуации Кэ.в. - по табл.П.8.2 [6] в соответствии с Базовыми нормативами платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду и размещение отходов (приложение к постановлению правительства РФ от 28.08.92 г. № 632 "Об утверждении порядка определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия").
Таблица – Базовые нормативы платы за сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты
№ п/п Наименование загрязняющих вредных веществ Норматив платы за сброс 1 т загрязняющих веществ, руб.
в пределах допустимых нормативов сбросов в пределах установленных лимитов (временно согласованных нормативов сбросов)
52 Нефть и нефтепродукты 44350 221750





Таблица – Коэффициенты экологической ситуации и значимости состояния водных объектов по бассейнам морей и основных рек
Бассейны морей и рек
Коэффициент

Бассейн Каспийского моря
Бассейн р. Волги
Астраханская область 1,30…1,31
Волгоградская область 1,30…1,33
Ульяновская область 1,30…1,32
Республика Татарстан 1,30…1,40
Республика Калмыкия-Хальм-Тангч 1,30
Оренбургская область 1,09
Пермская область 1,09…1,16
Свердловская область 1,09…1,10
Челябинская область 1,09…1,11
Республика Башкортостан 1,09…1,14
Удмуртская республика 1,09…1,10


Отчет по данной работе:
1) Определение количества нефти, вылившейся из нефтепровода вследствие аварии.


Из таблицы видно что, объем вылившей нефти составляет 1712,711 м3
2) Оценка степени загрязнения водных объектов.


3) Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей природной среде от загрязнения нефтью водных объектов


По данным расчета составляем диаграмму компенсации окружающей среды от загрязнения нефтью в водных объектах.






Установлено, что наибольшее стоимостное выражение ущерба характерно для Республики Татарстан, что связано с наибольшим из рассмотреных коэффициентом экологической ситуации и значимости состояния водных объектов равным