Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Техносферная безопасность»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

д.б.н., профессор

__________ М.Х. Ахтямов

«____» ________ 2016 г.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОБЪЕКТАХ ГАЗО- И НЕФТЕДОБЫЧИ МОРСКОГО ШЕЛЬФА

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе

ВКР 20.03.01.ТБ.944 – 2016

Студент гр. 944 _______________ С.И. Сафина

Руководитель,

старший преподаватель _______________ Р.В. Долгов

Нормоконтроль,

доцент, к.т.н. _______________ К. В. Пупатенко

Хабаровск – 2016

Оглавление

Введение 3

1 Экологические последствия загрязнения мирового океана 4

1.1 Роль Мирового океана в функционировании биосферы 4

1.2 Экологические последствия загрязнения нефтепродуктами мирового океана 7

1.3 Оценка риска аварийных разливов 19

1.4 Экономический ущерб от загрязнения морской среды углеводородами 21

1.5 Особенности загрязнения нефтепродуктами морских вод в условиях Охотского моря. 23

2 ПБУ как источник загрязнения среды обитания 33

2.1 Требования к воздействию ПБУ на атмосферный воздух 33

2.2 ПБУ как источник сброса сточных вод 39

2.3 Контроль за воздействием ПБУ на окружающую среду 41

3 Экологический менеджмент ПБУ 45

3.1 Цели и задачи экологического менеджмента 45

3.2 Структура и функциональные элементы системы экологического менеджмента 46

3.3 Оценка экологических рисков эксплуатации ПБУ 50

3.4 Управление экологическими рисками 53

4 Предупреждение и ликвидация экологических последствий эксплуатации ПБУ 57

4.1 Предупреждение экологических последствий 57

4.2 Ликвидация последствий аварийных разливов нефти 60

4.3 Сбор разлитой нефти при наличии льда на поверхности воды 76

Заключение 79

Список используемых источников 80

Введение

В данной работе в качестве целевого объекта рассматривается морская плавучая буровая установка (ПБУ) полупогружного типа Лунская-А. При проектировке и реализации функционирования ПБУ должно быть учтено множество факторов, начиная от состояния грунта и морского течения и заканчивая температурой окружающей среды и сейсмической обстановкой. На каждом этапе проектирования очень важно соблюсти все правила постройки и оборудования плавучих буровых установок, дабы объект соответствовал критериям прочности и был способен сохранять работоспособность и отвечать требованиям безопасности даже в экстремальных условиях.

Актуальность данной выпускной квалификационной работы (ВКР) обусловлена в первую очередь тем, что на рассматриваемых объектах, а именно, нефтедобычи и газодобычи, возникновение ЧС может повлечь за собой серьезные экологические последствия.

Целью работы является оценка экологической опасности ПБУ, а также разработка комплекса мер по предупреждению и ликвидации разливов нефти.

Задачи: оценить экологические последствия загрязнения мирового океана, рассмотреть ПБУ как источник загрязнения среды обитания, провести анализ экологического менеджмента ПБУ, разработать рекомендации по предупреждению и ликвидации экологических последствий эксплуатации ПБУ, в том числе во время реализации ЧС.

1 Экологические последствия загрязнения мирового океана

1.1 Роль Мирового океана в функционировании биосферы

Роль Мирового океана в функционировании биосферы как единой системы трудно переоценить. Водная поверхность океанов и морей покрывает большую часть планеты. При взаимодействии с атмосферой океанские течения в значительной мере определяют формирование климата и погоды на Земле. Все океаны, включая замкнутые и полузамкнутые моря, имеют непреходящее значение в глобальном жизнеобеспечении населения земного шара продуктами питания [2].

Океану, особенно его прибрежной зоне, принадлежит ведущая роль в поддержании жизни на Земле, поскольку около 70% кислорода, поступающего в атмосферу планеты, вырабатывается в процессе фотосинтеза планктона.

Мировой океан покрывает 2/3 земной поверхности и дает 1/6 часть всех белков животного происхождения, потребляемых населением в пищу.

Океан и моря испытывают нарастающий экологический стресс из-за загрязнения, хищнического вылова рыбы и моллюсков, разрушения исторически сложившихся нерестилищ рыбы, ухудшения состояния берегов и коралловых рифов.

К источникам загрязнения океанов и морей относятся:

- непосредственные выбросы загрязняющих веществ в океан, например, нефтепродуктов при перевозке;

- поступление загрязняющих веществ при разработках и при добыче минеральных ресурсов;

- речной сток;

- прямой сток с суши (терригенный сток);

- перенос загрязняющих веществ через атмосферу;

- подводные выбросы нефти и газа; - Аварийные выбросы с судов или подводных трубопроводов;

- испытание атомного оружия.

Анализ существующего экспериментального материала показывает, что основными видами загрязнителей углеводороды (сырая нефть, нефтепродукты, нефтяные углеводороды), хлорированные углеводороды (пестициды, полихлорированные дифенилы), токсичные металлы, радиоактивные вещества.

Источники загрязнения океана нефтью представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Нефтяное загрязнение Мирового океана

В Мировой океан ежегодно поступает в среднем 13-14 млн т нефтепродуктов. Нефтяное загрязнение опасно по двум причинам: во-первых, на поверхности воды образуется пленка, лишающая доступ кислорода к морской флоре и фауне; во-вторых, нефть сама по себе является токсичным соединением. При содержании нефти в воде 10-15 мг/кг гибнут планктон и мальки рыб.

Настоящими экологическими катастрофами являются крупные разливы нефти при разрыве трубопроводов и крушении супертанкеров. Только одна тонна нефти может покрыть пленкой в 12 км² поверхности моря.

Серьезные случаи загрязнения океана связаны прежде всего с нефтью представлены на рисунках 1.1, 1.2.

Рисунок 1.1 Зоны нефтяного загрязнения в Мировом океане

Рисунок 1.2 Нефтяное загрязнение в толще воды

1.2 Экологические последствия загрязнения нефтепродуктами мирового океана

Тяжесть последствий аварий на морских комплексах зависит от объема добычи, типа добываемых углеводородов, участка комплекса, где произошла авария.

В основном грузоподъемность танкеров перевозящих газоконденсат и метанол составляет 5 либо 15 тыс. т. Тяжесть последствий аварии, а также экологический и экономический ущербы будут зависеть от объема разлива, района аварии и гидрометеорологических условий в момент аварии.

Если авария танкера грузоподъемностью 5000 т. с полной потерей груза произойдет в арктических водах, летальная концентрация примеси может распространиться в 10 млрд. куб. м. воды. Масса погибшего планктона составит 10000тыс. тонн, зоопланктона 1- 1,5 тыс.т. Годовые потери кормовой базы рыб составят 4тыс.т. Потери продукции рыб 0,2 тыс. т. [Научно-методические подходы к оценке воздействия газонефтедобычи 1997г.] При аварии такого же танкера в Атлантике, потери фитопланктона будут теми же, но зоопланктона погибнет около 10 000 т. Потери продукции рыб составят 0,7- 1,2 тыс. т.

Авария танкера грузоподъемностью 15 тыс. т. также с полной потерей груза приведет к гибели 30 тыс.т. фитопланктона, 3-4,5 тыс. т. зоопланктона, продукции рыб 0,5-0,7 тыс. т. В высокопродуктивных районах потери будут больше.

При разрушении специализированных судов-газовозов заполненных сжиженным природным газом возможно воздействие на морские организмы в приповерхностном слое воды (3-5 м) на акватории порядка десятка квадратных километров. Это воздействие можно характеризовать как слабое, локальное.

Аварии танкеров перевозящих сырую нефть случаются чаще других и их последствия наиболее значимы для морской среды. Это объясняется большим объемом перевозок сырой нефти и большими объемами разливов при авариях. Наиболее рентабельной является перевозка нефти в танкерах грузоподъемностью 150 тыс. тонн. Утечка при аварии такого танкера весьма значительна. В среднем при аварии разливы нефти составляют десятки тысяч тонн. Эти разливы называют катастрофическими. Они приводят к массовой гибели морских птиц, животных, рыб и бентических сообществ.

При разрыве одной трубы магистрального газопровода объем воды загрязненной до минимальных концентраций газа составит (7-12) 107 куб.м. при растворении 0,001 объема выброса.

При аварии в арктических водах, погибнет 120 т фитопланктона, 12 т зоопланктона. Потери годовой продукции рыб составят 1,9-2,9 т.

При постепенном выходе через трещины и свищи (при растворении в воде до 1% выходящего газа) потери планктона, кормовой базы рыб будут незначительными, воздействие не превышает нескольких десятков метров.

Аварии на подводных нефтепроводах представляют наибольшую опасность в отношении загрязнения воды нефтью. Несмотря на принимаемые меры (использование трубопроводов с двойными стенками "труба в трубе", совершенствование методов внутритрубного контроля и др.) риск аварий с истечением нефти не исключен. Значительные повреждения трубопроводов заметить нетрудно как по наличию пятен на поверхности воды, так и с помощью инструментального контроля. В этих случаях отключается подача нефти и производится соответствующий ремонт. Небольшие повреждения трудно зафиксировать с помощью инструментальных методов, пятна на поверхности воды также не проявляются вследствие естественной турбулентности воды, в особенности при расположении нефтепроводов на большой глубине.

Суточное количество газа, которое может попасть в воду при аварии с потерей газа и газоконденсата на одной скважине может составлять от 1,8 - 5 до 25 млн. куб. м. и конденсата от 30 до 134 т. (расчеты для Штокмановского месторождения). Если предположить, что только 0,1 объема газа растворится в воде, то 6 млрд. куб.м. воды будет загрязнено до летальных концентраций. При этом возможна гибель 8,7 тыс. т. фитопланктона и 0,9 -1,3 тыс. т. зоопланктона. Потери потенциальной продукции составят около 33 -34 тыс. т. Общие потери хищников -планктофагов, питающихся зоопланктоном - около 3,6 тыс. т.

Такое количество зоопланктона могло бы обеспечить продукцию рыб 0,14-0,21 тыс.т. Таким образом, аварийное фонтанирование из скважины в течение суток до 25 млн. куб.м. окажет умеренное кратковременное воздействие в локальном масштабе на экосистемы, но в масштабе всего моря будет незаметным.

При аварии с потерей буровых растворов на одной скважине в воду может попадать до 250 -350 куб.м. Для разбавления его до безвредных концентраций потребуется около 7 млн. куб.м. При средних скоростях течений опасный уровень загрязнений будет сохраняться в течение нескольких часов в радиусе нескольких сотен метров от скважины. С точки зрения потери продукции рыб, последствия будут очень слабыми, однако в этом случае необходимо иметь в виду опасность мутаций морских организмов.

Аварии на скважинах происходят обычно в конце бурения, когда шлама в буровых отходах мало. Воздействие выброса шлама ограничивается придонными слоями. В целом воздействие является весьма слабым, кратковременным.

Процессы самоочищения водных бассейнов весьма сложны и, как правило, длительны. Основными являются два фактора -абиогенное окисление - распад в результате фотохимических и термохимических реакций, идущих с низкой энергией активации, и биогенное окисление - утилизация нефтепродуктов живыми организмами в процессе жизнедеятельности.

При постоянном объеме поступления нефтепродуктов в водоем, количество их в каждый момент времени определяется величиной эффективной константы скорости самоочищения К, которую можно представить в виде:

К=Ктх+Кб+Кф, (1.1)

где Ктх, Кб, Кф - эффективные константы скорости окисления нефтепродуктов за счет термохимического, биологического и фотохимического процессов окисления.

В атмосферу Земли солнечная энергия поступает в виде электромагнитных колебаний в диапазоне длин волн λ = 0,1-7мкм, равная 0,132 Вт/см². При этом ультрафиолетовая радиация, оказывающая наибольшее воздействие на процесс окисления, составляет 9%, излучение в видимой части спектра - 45%, в инфракрасной - 46%.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР