Диплом в архив Боровик СС (1223628), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

1. Нефтепродукты как объект загрязнения на АЗС (АЗК) и нефтебазах

4.1 Влияние нефтепродуктов на человека и окружающую среду

К экологической безопасности относят свойства нефтепродуктов оказывать влияние на человека, окружающую среду, например, загрязнение почвы, воздуха испарившимся топливом, отработавшими газами двигателей, пожароопасность и взрывоопасность [11].

Нефть называется черным золотом и государство, владеющее большими запасами нефти и газа, по праву считается богатым. Однако в результате добычи большого количества нефти, ее переработки и использования нефтепродуктов в технике человечество стало ощущать негативные влияния, которые проявляются в следующих областях [12]:

– изменение химического состава атмосферы и ее потепление;

– загрязнение почвы и воды нефтепродуктами;

– токсическое последствие воздействия топлив на людей при непосредственном контакте;

– загрязнение воздушного бассейна парами испарившегося топлива;

– загрязнение воздуха городов токсичными веществами, содержащимися в отработавших газах двигателей;

– пожарная и взрывная опасность топлив.

Двигатели внутреннего сгорания являются основными потребителями углеводородного топлива, при сгорании которого расходуется кислород и выделяется двуокись углерода СО₂. Концентрация этого вещества в атмосфере Земли постоянно возрастает, что может привести к изменению соотношения между поглощённой и отражённой Землёй энергией Солнца и вызвать глобальные изменения климата и катастрофы.

Попадание нефтепродуктов в почву вызывает изменение её структуры, химического и микробиологического состава, что приводит к гибели растений. Восстановление производительной способности загрязнённой почвы происходит очень медленно, например, урожайность и качество сельскохозяйственных земель восстанавливаются через 10 лет.

При попадании нефтепродуктов в воду они растекаются, образуя плёнку. Небольшие количества нефтепродуктов покрывают громадные площади воды, например, 1 т нефти покрывает плёнкой 10 км² водной поверхности. Эта плёнка нарушает условия теплообмена водного бассейна с атмосферой, что влияет на климат планеты, вызывает загрязнение и гибель водной растительности и живых организмов.

Большинство нефтепродуктов легко проникает в организм даже через неповреждённую кожу, вызывая нарушение обменных процессов.

Для снижения загрязнения атмосферы выбросами углеводородов в районах НПЗ, нефтебаз, АЗС необходимо осуществлять мероприятия по сокращению потерь нефтепродуктов и организации контроля загрязняющих веществ.

Составной частью нефтепроводов, нефтебаз, АЗС являются резервуары для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов.

Эксплуатация стальных вертикальных и горизонтальных резервуаров не должна приводить к загрязнению окружающей среды (воздуха, поверхностных вод, почвы) загрязняющими веществами выше допустимых норм.

К числу основных загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу из резервуаров, относятся пары нефтепродуктов, образующиеся вследствие испарения во время приема, хранения и отпуска нефтепродуктов.

При расчетах выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из резервуаров следует руководствоваться: законом РФ «Об охране окружающей природной среды»; «Методическими указаниями по определению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу из резервуаров».

Результаты расчетов выбросов из резервуаров используются при учете и нормировании предельно допустимых значений загрязняющих веществ от источников предприятия, технологические процессы которых связаны с закачкой, отпуском и хранением нефтепродуктов в резервуарах.

Предельно допустимым выбросом считается суммарный выброс (ПДС) загрязняющего вещества в атмосферу от всех источников данного предприятия.

После установления норм предельно допустимых выбросов (ПДВ), загрязняющих веществ на предприятии должен быть организован контроль, который проводится в соответствии с требованиями нормативных документов
ОНД-90 «Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы».

Контроль осуществляется силами предприятия либо организациями-соисполнителями на договорной основе.

Места отбора проб воздуха, периодичность и частота отбора, необходимое число проб, методы анализа должны выбираться по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической и гидрометеорологической служб.

К числу основных веществ, загрязняющих производственные сточные воды, относятся нефтепродукты, тетраэтилсвинец и взвешенные вещества.

Нормы ПДС этих веществ со сточными водами должны устанавливаться в разрешениях на специальное водопользование на основании лицензии и договора пользования водным объектом в соответствии с Водным кодексом РФ.

Для достижения норм ПДС загрязняющих веществ со сточными водами необходимо осуществлять мероприятия по уменьшению количества сбрасываемых сточных вод и повышению глубины их очистки.

Во избежание потерь нефтепродуктов от переливов следует применять предохранительные устройства, автоматически прекращающие подачу нефтепродукта по достижении заданного уровня в резервуарах или при разгерметизации коммуникаций.

Кроме нефтепродуктов и их паров отрицательное воздействие на человека и окружающую среду оказывают отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания.

В процессе сгорания топлива (нефтепродукта) в цилиндрах двигателей образуются токсичные (вредные) вещества:

• окись углерода СО (угарный газ);

• оксиды азота NO, NO₂, N₂O₄, N₂O₅, NO_X;

• несгоревшие углеводороды и продукты их термического разложения С_nН_m;

• сажа; оксиды серы SO₂, SO₃; альдегиды.

Окись углерода является продуктом неполного окисления углерода. Она образуется в основном при горении с недостатком воздуха (<1). Длительное пребывание в среде с концентрацией СО до 650 мг/м³ вызывает потерю сознания. Пребывание в среде с концентрацией более 2000 мг/м³ приводит к острым отравлениям и возможному смертельному исходу.

Содержащиеся в отработавших газах углеводороды С_nН_m (топливо) представляют собой смесь многих химических соединений. Их наличие в отработавших газах вызывает злокачественные опухоли и изменяет наследственность человека.

Альдегиды и другие продукты неполного окисления топлива образуются при нарушении процессов сгорания смеси, связанных с прекращением реакции горения на этапе образования промежуточных продуктов. Это может происходить в зонах камеры сгорания с обеднённой или обогащённой рабочей смесью, на режимах запуска или прогрева двигателя.

Сажа является продуктом пиролиза и крекинга топлива. Этот процесс происходит в результате высокотемпературного нагрева топлива при недостатке кислорода.

Образование оксидов азота NO_x непосредственно не связано с реакциями горения топлива и обусловлено процессами диссоциации и цепных реакций кислорода и азота в условиях высоких температур и давлений, при которых молекулы азота и кислорода разлагаются на атомы.

Оксиды серы SO₂ и SO₃ появляются в отработавших газах из-за применения топлив, недостаточно очищенных от соединений серы, которые содержались в нефти. Оксиды серы оказывают вредное влияние на живые организмы, замедляют и даже прекращают рост растительности, увеличивают заболеваемость и сокращают продолжительность жизни человека. Оксиды серы при соединении с влагой образуют серную и сернистую кислоты, вызывающие повышение кислотности атмосферы и водоёмов, интенсивную коррозию металлических конструкций.

Углеводороды вызывают головокружение, расстройства дыхания и сердечной деятельности.

Окислы азота провоцируют удушье, отек легких. Сажа, твердые частицы способствуют возникновению опухолей.

В таблице 4.1 приведены значения концентрации вредных веществ в отработавших газах дизельных двигателей, находящихся в эксплуатации, и допустимые нормы стандарта ЕВРО [11].

Таблица 4.1

Требования стандарта ЕВРО к концентрации вредных веществ в ОГ

Компоненты	Концентрация вредных веществ в ОГ, г/(кВт∙ч)	ЕВРО-3 2000 г.	ЕВРО-4 2005 г.	ЕВРО-5 2008 г.
Оксид углерода	1,5 – 12,0	2,1	1,5	1,5
Углеводороды	1,3 – 8,0	0,6	0,46	0,25
Оксиды азота	10,0 – 30,0	5,0	3,5	2,0
Сажа	0,25 – 2,0	0,1	0,02	0,02

В среднем современный автомобиль в течение года эксплуатации выделяет в окружающую среду до 1000 кг окислов углерода, более 100 кг углеводородов и 40 кг оксидов азота. Более 80 % токсичных веществ, загрязняющих атмосферу городов, выделяют двигатели внутреннего сгорания. Это приводит к увеличению заболеваемости людей.

Согласно требованиям стандарта ЕВРО-5 (2008 г.) удельные выбросы четырех основных компонентов отработавших газов дизелей, г/(кВт·ч), не должны превышать: углеводороды – 0,25; окиси азота – 2; окиси углерода – 1,5; сажа (твердые частицы) – 0,02. У двигателей, находящихся в эксплуатации, токсичность отработавших газов может превышать допустимые нормы в 5-10 раз. Токсичность возрастает при износе цилиндропоршневой группы, неправильной регулировке топливной аппаратуры, плохом качестве топлива.

Уменьшение выбросов вредных веществ с отработавшими газами может быть достигнуто внедрением регулярного контроля токсичности, использованием малотоксичных и экономичных регулировок, установкой нейтрализаторов в выпускную систему двигателя, которые бывают с пламенным дожиганием вредных веществ, каталитическими, жидкостными и фильтрующими.

4.2 Пожарная и взрывная опасность нефтепродуктов

Пожарная опасность топлива определяется его огнеопасностью и взрывоопасностью [13]. Пожарная опасность характеризуется следующими показателями качества: температурой вспышки, температурой воспламенения и самовоспламенения, предельной концентрацией смеси паров топлива с воздухом, в пределах которой смесь взрывоопасна (верхний и нижний пределы).

Температурой вспышки нефтепродукта называется минимальная температура, при нагревании до которой над поверхностью образуются смесь его паров и воздуха, способная вспыхивать при поднесении открытого пламени (например, огня спички). Она зависит от фракционного состава топлива. Эта температура тем ниже, чем больше в топливе низкокипящих углеводородов и выше давление насыщенных паров. В таблице 4.2 представлены температуры вспышек различных топливо-смазывающих материалов. Следует отметить, что любой вид жидкого топлива способен гореть, если он превращен из жидкой фазы в газообразную (путем нагрева) и перемешан с воздухом (кислородом).

Бензин – наиболее опасное жидкое топливо в плане пожарной опасности. Его пары могут вспыхнуть от пламени даже при температуре минус 40 ^оС. По этой причине температура вспышки бензина не регламентируется ГОСТ.

Температура воспламенения (горения) – это минимальная температура топлива, при которой горючая смесь топлива с воздухом вспыхивает от постороннего источника пламени и продолжает гореть вследствие испарения топлива. Температура воспламенения больше температуры вспышки на 5-10 °С.

Таблица 4.2

Температура вспышки нефтепродуктов, ⁰С

Топливо	Температура вспышки в закрытом тигле	Масло	Температура вспышки в открытом тигле
Бензин автомобильный Дизельное топливо Мазут	минус 40 30 – 60 80 – 100	Моторное Моторное загущ. Цилиндровое Индустриальное	190 – 235 165 – 180 300 – 310 120 – 240

Температура самовоспламенения – это температура, при которой пары нагретого топлива, смешанные с воздухом, воспламеняются самостоятельно без постороннего источника пламени. Примерно можно считать, что температура самовоспламенения для дизельных топлив, бензинов и газов, соответственно, 250-300; 400-500; 600-700 °С.

Характеристики

Список файлов ВКР