ПЗ - Антонычев М.А (1224412), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Экономические показатели работы станции при
перевозке нефтеналивных грузов
| Показатели | 1 вариант (тыс.руб.) | 2 вариант (тыс. руб.) |
| Тарифные на перевозку нефтепродуктов | 45041,6 | 50775,5 |
| Дополнительные сборы за подачу и уборку вагонов | 155,5 | 176,9 |
| Расходы | 33364,1 | 37611,5 |
| Прибыль | 11833,0 | 13340,9 |
Таким образом, в экономическом разделе дипломного проекта выполнены расчеты тарифов за перевозку грузов и рассчитаны расходы по операциям перевозочного процесса, в данном случае были рассчитаны расходы. Расходы по передвижению в данном дипломном проекте не рассчитываются в связи, с тем, что данная группа расходов относится к другому подразделению и целью дипломного проекта не являлось. Во втором варианте расходы более высокие в связи с увеличением времени работы локомотивов и количеством обрабатываемых вагонов.
8 Проведение мер ликвидации экологических последствий и аварийных
ситуаций, связанных с розливом нефти и нефтепродуктов
8.1 Технология проведения восстановительных работ по ликвидации
экологических последствий аварийной ситуации с нефтепродуктами
Устранение или снижение негативного воздействия на окружающую среду от производственной деятельности предприятий – одно из важнейших направлений работы на Дальневосточной железной дороге.
Отдельное внимание уделяется работе по предотвращению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, сложнейшей из которых является разлив нефтепродуктов. В таких случаях, согласно рекомендациям ведомств охраны природы и его подразделений. Контрактам о творческом сотрудничестве между Дальневосточной дорогой и региональными комитетами охраны окружающей среды, осуществляются незамедлительные меры по предотвращению попадания токсичных веществ на железнодорожное полотно, полосу отвода, в водоемы.
Для этого (в соответствии с планом мероприятий) изготавливаются фильтры из рулонных тюков сена или теплоизоляционных матов, заградительные глиняные замки, устанавливаются лотки с фильтрующими элементами в горловинах дамб, предпринимаются меры по откачке нефтепродуктов вакуум сборниками и перекачивающими станциями в специальные ёмкости. Ведутся работы по отсыпке места загрязнения поглощающими материалами (углем, песком, торфом и др.) и дальнейшим вывозом загрязненного грунта в специальное место утилизации – в котельную, на месте схода подвижного состава производится отжиг нефтепродуктов, рыхление почвы для ускорения деградации нефти.
Для определения уровня загрязнения почвы и воды проводится лабораторный анализ образцов с места утечки: определяется концентрация нефтяного загрязнения, степень биодеградации нефти, химический анализ на содержание азота, калия, фосфора [10].
Выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду в результате аварий с разливом нефти и нефтепродуктов в России за последние годы приняло колоссальные масштабы. Доля нефтесодержащих продуктов, выпадающих на участь железнодорожного хозяйства в результате аварийных разливов и утечек, по приблизительным оценкам, составляет около 2 тысяч тонн в год.
Непосредственными экотоксикантами, то есть веществами, способными загрязнять окружающую среду и накапливаться в ее компонентах, или загрязнителями земель железнодорожного транспорта являются нефть и нефтепродукты, так как они составляют одну из основных частей в общей массе перевозимых по железным дорогам грузов; помимо того, в качестве топлива и горюче смазочных материалов железнодорожной техники также используются нефтепродукты.
Технология проведения восстановительных работ разработана для ликвидации экологических последствий следующих видов аварийных ситуаций:
– нарушение герметичности цистерны и пролив жидкого опасного груза на территории железнодорожной станции, перегона;
– нарушение герметичности цистерны при движении и пролив жидкого опасного груза на земляное полотно;
– нарушение герметичности цистерны и пролив жидкого опасного груза на грунт территории железнодорожной станции, сопровождающийся пожаром;
– сход с рельсов цистерны (цистерн) и пролив жидкого опасного груза в полосе отвода.
При возникновении любой из вышеперечисленных аварийных ситуаций происходит загрязнение почвы, воздуха и водоемов, поэтому для уменьшения экологического ущерба огромное значение имеют эффективность восстановительных работ и время, прошедшее с момента возникновения аварии до начала этих работ. В настоящее время для борьбы с разливами опасных жидкостей применяются различные методы и средства (таблицы 8.1) [11].
Таблица 8.1
Методы локализации и сбора нефтяных загрязнений
с поверхности грунта
| Методы локализации и сбора | Особенности применения и возможности метода | |
| Механические методы | Обвалование загрязнения, откачка нефти в емкость вакуумными сборщиками | Механические методы относятся к первичным мероприятиям при крупных разливах, требуют наличия строительной техники и резервуаров; проблема очистки почвы при проникновении нефтепродуктов в грунт не решается; насосы и нефтесборщики не позволяют собирать вязкие и высоковязкие нефтепродукты, особенно в зимнее время года. |
| Замена почвы | Вывоз почвы на полигон для естественного биоразложения. | |
| Физико-химические методы | Сжигание | Применяется как экстренная мера при угрозе прорыва нефти в водные источники. В зависимости от типа нефти и нефтепродукта таким путем уничтожается до 60-80% разлива, остальное количество просачивается в почву. При сжигании из-за недостаточно высокой температуры в атмосферу попадают продукты возгонки и неполного окисления нефти. Землю после сжигания необходимо вывозить на свалку. Способ относится к экологически опасным. |
| Предотвра-щение возгорания | Применяется при разливе легковоспламеняющихся продуктов в местах где возгорание опаснее загрязнения почвы, в этом случае изолируют разлив сверху противопожарными пенами или засыпают минеральными сорбентами. | |
| Промывка почвы | Производится в промывных барабанах или на поверхности загрязненного участка с применением ПАВ, промывные воды отстаиваются в гидроизолированных прудах или емкостях, где впоследствии производится их разделение и отчистка. | |
| Дренирование почв | Разновидность промывки почвы с помощью дренажных систем, может сочетаться с биологическими методами. | |
| Экстракция раствори-телями | Обычно производится в промывных барабанах летучими растворителями с последующей отгонкой их остатков паром. Относится к экологически пожароопасным способам. | |
Окончание табл. 8.1
| Методы локализации и сбора | Особенности применения и возможности метода | |
| Капиллярное поглощение пористыми материалами | Адсорбентами или матами из полимерных материалов засыпают или разбрасывают на места разливов нефтепродуктов на сравнительно твердой поверхности (асфальте, бетоне, утрамбованном грунте) для поглощения нефтепродукта и снижения опасности пожара при разливе легковоспламеняющихся продуктов. | |
Однако нефть и нефтепродукты, как и большинство органических жидкостей легче воды, поэтому при распылении воды над очагом возгорания, например, нефтепродуктов происходит расслоение системы вода – нефтепродукт. В итоге вода занимает нижние слои ближе к грунту, а нефтепродукт на поверхности. При этом за счет испарения воды температура на фронте горения несколько уменьшается, а затем происходит еще большее растекание горящей области по поверхности участка аварии. Использование пены также малоэффективно для тушения горящих нефтепродуктов. Если очаг пожара занимает большую площадь, и температура горения на его фронте достигает 1200-1500°С, то пена, не успев долететь до огня, очень быстро разрушается на расстоянии 5-10 м от границы очага.
Наиболее действенным и доступным способом быстрой локализации и сбора нефти при аварийных разливах является использование гранулированных и порошковых адсорбентов. Гранулированные адсорбенты представляют собой частицы с поперечным размером от 0,1 до 3 мм, которые имеют развитую пористую структуру. Свободный объем гранул адсорбентов обычно составляет 75-95%.В зависимости от вида используемого сырья адсорбенты подразделяют на:
– минеральные, которые изготавливают из перлита, керамзита, вермикулита и др. эти адсорбенты дешевы, их поглотительная ёмкость невелика (1 – 3.5 г нефти / 1 г адсорбента). Отработанные адсорбенты невозможно регенерировать;
– растительные (гидрофобный торф, опилки, кора, целлюлоза и др.). Гидрофобные адсорбенты имеют ёмкость 2 – 5 г нефти / 1 г адсорбента. Регенерация таких адсорбентов невозможна. Отработанные адсорбенты уничтожаются посредством сжигания;
– синтетические, которые изготавливают из отходов производства поливинилхлорида, нейлона, лавсана, нитрона, полипропилена, полиэтилена, латексов, каучуков и резины в виде порошка, волокнистого материала и пенопластов. Пенопласты обладают высокими поглотительными свойствами. Регенерация пенопластов осуществляется отжимом. Однако из-за невысокой механической прочности материал выдерживает не более 5 – 8 отжимов [11].
Пожарные ОАО «РЖД» располагают транспортной системой комбинированного пожаротушения (ТСКП-20), использующей цеолит и жидкую углекислоту, но вследствие больших эксплуатационных расходов этот комплекс практически не используется.
Применение порошковых и гранулированных адсорбентов в аварийных ситуациях имеет ряд преимуществ по сравнению с обвалованием:
– адсорбенты поглощают опасную жидкость, минеральную кислоту или нефтепродукты, не давая им проникать в почву;
– при взаимодействии с жидким углеводородом адсорбенты в десятки-сотни раз повышают вязкость жидкости, в результате чего экотоксикант приобретает гелеобразную структуру и его растекание по поверхности грунта приостанавливается;
– давление насыщенных паров органической жидкости в порах адсорбента в десятки-сотни раз ниже, чем над поверхностью жидкости, поэтому после применения адсорбентов выбросы паров жидкости в атмосферу резко снижаются, а в случае пожара –уменьшается их поступление к фронту пламени;
– при пожаре распыляемый порошковый адсорбент не только поглощает пары экотоксикантов, но и способствует тушению пожара, поскольку уменьшает проникновение молекул кислорода к фронту горения. Анализ технологий локализации и сбора, систематизированные в табл. 8.1, приводит к выводу о том, что применение специальных сорбентов зачастую является обязательным или основным технологическим приемом, способствующим эффективности технологии сбора нефтепродуктов.
Краткое описание технологии. Для быстрого нанесения (в течение 15-20 мин.) гранулированного или порошкового адсорбента на загрязненную территорию следует использовать пневмопушку, а при возникновении пожара – гидропушку. Сбор отработанного адсорбента осуществляется перекачкой шламонасосом вязкопластической жидкости в специальную цистерну. Регенерация адсорбента производится путем нагревания его в вакууме с последующей конденсацией паров жидкости в холодильнике или экологически чистым сжиганием в инсинераторе ИН-50.
Технология аварийно-восстановительных работ разрабатывается для ликвидации экологических последствий при утере следующих опасных грузов: минеральные кислоты; органические кислоты; органические вещества, жидкие в температурном диапазоне от -40°С до +40°С; нефть и нефтепродукты.
Варианты размещения оборудования. Применение адсорбентов и простейшей техники распыления дает возможность в самые сжатые сроки локализовать разлив экотоксиканта и тем самым предотвратить попадание опасных веществ в почву, поверхностные водоемы и грунтовые воды.
Возможны следующие варианты реализации комплекса: переносная установка рассева и сбора сорбентов для грузовых и нефтеналивных станций, либо мобильная установка на базе дрезины для железнодорожных станций и перегонов. Для проведения экологических мероприятий при масштабной аварийной ситуации следует использовать пожарный поезд с включенной в его состав установкой [11].
Выбор адсорбентов. На данное время в России производятся десятки адсорбентов из природного, углеродного или искусственного сырья. Они отличаются размером гранул и имеют микро-, мезо- или макропористую структуру. Минеральные адсорбенты не горят, но при длительном воздействии высоких температур (выше 700-800°С) теряют кристаллизационную воду и разрушаются. Углеродные адсорбенты начинают заметно окисляться на воздухе уже при температуре 400-500°С. Ранее адсорбенты использовались лишь для очистки газов и жидкостей от различного рода примесей. Для поглощения опасных веществ при аварийных разливах на грунт и возгорании пролитых нефтепродуктов они не применялись. Чтобы правильно подобрать адсорбент для локализации разлитых химических жидкостей, необходимо знать следующие физико-химические, экономические и экологические характеристики адсорбентов: поглотительную емкость к нефти и нефтепродуктам, поглотительную ёмкость к органическим жидкостям, поглотительную ёмкость к минеральным кислотам, термическую стойкость адсорбентов, насыпную плотность, пористость, средний размер гранул, степень гидрофобности, диапазон рабочих температур, пожароопасность, стоимость адсорбента, стоимость извлечения 1 кг экотоксиканта, скорость распыления над очагом загрязнения, возможность регенерации, условия хранения, класс опасности, скорость доставки к месту аварии.
Большинство из этих характеристик приводятся в паспорте на адсорбент. Однако поглотительная емкость адсорбентов для многих жидких продуктов в паспорте не приводится, поэтому её определяют по специальной методике.
Для выбора оптимальных адсорбентов в технологической операции локализации разливов нефтепродуктов во ВНИИЖТе были проведены лабораторные физико-химические исследования для определения поглотительной способности серийно выпускаемых адсорбентов. Результаты опытов определения поглотительной ёмкости адсорбентов.
Из анализа физико-химических и коммерческих характеристик адсорбентов следует, что наиболее перспективными являются:
– для аварийных ситуаций с разливом нефтепродуктов без пожара – гидрофобный торф, древесные опилки, пенографит, пеноуретановая крошка;
– для аварийных ситуаций, сопровождающихся пожаром, – гидрофобный перлит, ОДМ-Ф;















