122845 (592718), страница 13

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

Текст из файла (страница 13)

- установкой стержневых молниеотводов на газоотводных и дыхательных трубах.

Защита от вторичных проявлений молнии на проектируемой УПСВ осуществляется:

- присоединением металлических корпусов всего оборудования и аппаратов к заземляющему устройству;

- соединением перемычками через каждые 30 м трубопроводов и других металлических конструкций в местах их сближения на расстояние не менее 10см.;

- во фланцевых соединениях должна быть обеспечена нормальная затяжка не менее 4 болтов на каждый фланец.

Защита от заносов высокого потенциала осуществляется путём присоединения ближайшей опоры коммуникаций, а так же всех коммуникаций на вводе в здание или сооружение к заземляющему устройству.

В качестве заземляющих устройств используются как естественные, так и искусственные заземлители:

- естественные заземлители - металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящихся в соприкосновении с землёй;

- искусственные заземлители — вертикальный (сталь уголок 35x35x4, длина 3м) и горизонтальный (сталь сечением 4x40 мм²).

8.1.3.3 Расчёт зоны защиты молниеотвода

Зона защиты молниеотвода - это часть пространства, внутри которого здание, сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надёжности. Зона защиты типа А обеспечивает надёжность 99,5%, зона защиты типа Б - 95%.

Тип зоны защиты определяется исходя из ожидаемого количества (N) поражений молний в год зданий и сооружений. Подсчёт ожидаемого количества N поражений молний в год производится по формулам:

для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни)

N = 9 π h ² n 10^-6

для зданий и сооружений прямоугольной формы

N = ( ( S + 6h) (L + 6h) -7,7 h ²) n 10^-6 ,

где h-наиболыпая высота здания или сооружения, м;

S, L-соответственно ширина и длина здания или сооружения, м;

n-среднегодовое число ударов молнии в 1 км. земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.

Для зданий и сооружений сложной конфигурации в качестве S и L принимаются ширина и длина наименьшего прямоугольника, в который может быть вписано здание или сооружение в плане.

Для произвольного пункта на территории РФ удельная плотность ударов молнии в землю и определяется исходя из среднегодовой продолжительности гроз в часах;

Для Тюмени среднегодовая продолжительность гроз, от 40 до 60 ч., удельная плотность ударов молнии п = 4 в год на 1 км².

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус, вершина которого находится на высоте h₀< h на уровне земли зона защиты образует круг радиусом г₀. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h_x представляет собой круг радиусом г_х.

Зона защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h<150 м имеют следующие габаритные размеры.

Зона А: h₀=0,85*h; r₀=(1,1-0,00222*h)*h;

r_x=(1,1-0,002*h)(h-h_х /0,85).

Зона Б: h₀=0,92*h; r₀=l,5*h;

r_x=l,5(h-h_x /0,85).

Для зоны Б высота одиночного стержневого молниеотвода при известных значениях h_x и h_r может быть определена по формуле:

h=(r_x+l,63h_x)/l,5

Резервуарные парки с ЛВЖ по устройству молниезащиты относятся ко II категории и подлежат защите на всей территории РФ, а молниеотводы предусматриваются с зонами защиты типа Б.

Для отдельных резервуаров, их групп или резервуарного парка за величину S и L следует принимать стороны прямоугольника, в котором могут быть вписаны все резервуары. Величина защитного уровня h_x для резервуарных парков принимается с учётом, а высота зоны взрывоопасности над крышей -5м (h_x=H+5).

Исходные данные:

Рассчитать необходимую высоту одиночного стержневого молниеотвода для защиты резервуара вертикального стального (РВС) ёмкостью 2000м³, L=S=15,18м.,

h_х=15+5=20м..

Расчёт: как, указывалось выше РВС-2000 по устройству молниезащиты, относится ко II категории.

Число возможных воздействий молний по формуле (14):

N=((15,18+6*20)(15.18+6*20)-7,7*20)*4*10^-6 = 0,000465<1

Принимаем зону типа Б и определяем высоту молниеотвода по формуле (15):

h = (8,93+1,63*20)/1,5 = 27,69м

где г_х-радиус зоны защиты на высоте h_х=20м

г_х = 0,5 + ((S+l)² + (L/2)²)^1/2 = 0,5((15,18 +1)² + (15,18/2)²)^1/2=8,93 м

Вывод: необходимая высота молниеотвода 27,69 м /18,19 /.

8.2 Экологическая оценка проекта

8.2.1 Характеристика объекта в части выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

При эксплуатации опасных производственных объектов загрязнение атмосферы происходит в результате выделения:

- легких фракций углеводородов из-за разгерметизации технологического оборудования (скважины, сепараторы, емкости, насосы);

- продуктов сгорания попутного нефтяного газа (факел, котельная);

- небольшого количества легких фракций химических реагентов (ингибиторы коррозии, деэмульгаторы).

Кроме этого, на всех стадиях работ на УПСВ в атмосферу будут выделяться загрязняющие вещества от передвижного транспорта.

При эксплуатации технологического оборудования по подготовки нефти через не плотности запорно-регулирующей арматуры и дыхательные клапаны емкостей выделяется небольшое количество легких углеводородов.

При сгорании газа на факеле будут выделяться в атмосферу: оксиды азота и углерода, сажа, углеводороды и бенз(а)пирен.

При эксплуатации автомобильного транспорта выбрасываются в атмосферу вредные вещества: оксиды азота, углерода и серы, сажа, углеводороды, соединения свинца.

В проекте нормативов предельно допустимых выбросов для УПСВ-3 НГДУ «Мамонтовнефть» ОАО «Юганскнефтегаз» расчетным путем определен уровень загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, содержащимися в выбросах предприятия. Определена санитарно-защитная зона и величина предельно-допустимых и временно-согласованных выбросов вредных веществ в атмосферу./21/

В результате проведенной работы установлено:

• предприятие выбрасывает в атмосферу следующие загрязняющие вещества окислы азота, метан, углеводороды, окись углерода, сажа, бенз(а)пирен, оксид железа, марганец и его соединения, кремний, фтористый водород, фториды, металлическая и абразивная пыль, древесная пыль.

• валовые выбросы вредных веществ в атмосферу по УПСВ-3 НГДУ «Мамонтовнефть» составляют 893,924 тонн в год.

По УПСВ представлено 243 основных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. /22/

Рассматриваемое предприятие относится ко II категории опасности.

В результате проведенных расчетов определено, что данное предприятие выбрасывает 13 наименований загрязняющих веществ. Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу данным предприятием представлены в таблице 16 .

Приведенные в таблице 1 коды, ПДК, классы опасности взяты согласно /23/, перечня используемой литературы.

Таблица 16

Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу.

8.2.1.1 Расчет максимальных и валовых выбросов вредных веществ от источников загрязнений УПСВ-3.

(Источник № 1).

ОБЪЕКТ – Факел-1

Параметры факельной установки.

Исходные данные:

Объем газа, сжигаемого на факеле и течение года - 1 821 500 м³;

Продолжительность работы факела в течение года - 8760 ч;

Температура попутного газа -20°С;

Плотность попутного газа -0,952 кг/м³;

Диаметр устья факельной установки -0,325 м;

Высота трубы факельной установки -22 м;

Температура воздуха -21,7 град, С;

Атмосферное давление - 760 мм. рт. ст.;

Относительная влажность воздуха - 60 %.

/24/

Расчет максимального расхода продуктов горения, покидающих факельную установку.

W_v= 1 821 500/8760 /3600 = 0,058 м³/с;

W_пр = 0,058 х 13,502 х [( 273 + 1773 ) /273] = 5,870 м³/с;

Расчет параметров факельной установки, как потенциального источника загрязнения атмосферного воздуха.

Длина факела:

L_ф = 5,3 х 0,325 x√l773/296 x√( 1 + 12,021)х(1+12,021 х 1,1907/0,962)=24,8 м;

Расчет высоты факельной установки:

Н_в = 22+ 24,8 = 46,8м

Расчет диаметра факельной установки:

D_ф = 0,189 x 24,8 = 4,7 м.

Проверка выполнения условий бесссажевого горения попутного газа на факельной установке.

Расчет средней скорости поступления к атмосферу продуктов сгорания (ПНГ)

V_ист = 1,274 х 5,87/ 4,7² = 0,339 м/с

Условие бессажевого горения: V_ист > 0,2 х U_3B

V_ист ист =0,339 м/с 0,2 х U_3B = 73,73

Так как 0,339 < 73,73, то сжигание идет с выделением сажи.

Расчет максимальных и валовых выбросов вредных веществ.

Wv = 0,058 м³/с.

Wg = 217,778 кг/ час.

Расчет максимальных и валовых выбросов вредных веществ.

Для оценок мощности выбросов метана, оксида углерода и оксида азота (в пересчете на диоксид азота) при сжигании попутного газа используются опытные значения удельных выбросов на единицу массы сжигаемого газа-g., представлены в таблице 17

Опытные значения удельных выбросов на единицу массы сжигаемого газа

Таблица 17

Вредные вещества при сжигании попутного газа также образуются за счет недожига газа. Коэффициент недожига газа определяется эксперементально для факельных установок определенной конструкции, или принимается равным 0,0006 при бессажевом сжигании и 0,035 в противном случае.

Удельные выбросы углеводородов (в пересчете на метан), определяются по формуле:

(уд. выброс) = 0,01 х (коэф.недожига) х (массовая доля в %).

Компонентный состав попутного газа приведен в таблице 18 .

Таблица 18

Максимальные выбросы:

Wg_i = 0,278 х g_i x Wg (г/сек)

где Wg - массовый расход сбрасываемого на факельной установке газа (кг/час);

W_g = 3600 х Wv x p_r ,

где Wv - объемный расход газа (м^З/сек) = к-во сож.газа : 365 : 24 : 3600 = м^З/сек

Валовые выбросы вредных веществ за год:

М = 0,001 х qi x Wq x t,

где t - продолжительность работы факельной установки в течение года, час.

Максимальные и валовые выбросы вредных веществ, представлены в таблице 19.

Максимальные и валовые выбросы вредных веществ (источник №1).

Таблица 19

(Источник № 2).

ОБЪЕКТ – Факел-2

Исходные данные:

Объем газа, сжигаемого на факеле и течение года – 403 000 м³;

Продолжительность работы факела в течение года - 456 ч;

Температура попутного газа -20°С;

Плотность попутного газа -0,952 кг/м³;

Диаметр устья факельной установки -0,5 м;

Высота трубы факельной установки -35 м;

Температура воздуха -21,7 град, С;

Атмосферное давление - 760 мм. рт. ст.;

Относительная влажность воздуха - 60 %.

Максимальные и валовые выбросы вредных веществ (источник №2)

Таблица 20

Параметры факельной установки.

(Источник № 3).

ОБЪЕКТ – Котельная

Исходные данные:

Котельная работает на газовом топливе.

284,0 тыс.м³ - расход топлива за год (m)

38,2 тыс.м³ - расход топлива за самый холодный месяц (m_х)

1 дымовая труба ( N )

Удаление продуктов сгорания в атмосферу производится через

1 дымовую трубу диаметром 400 мм и высотой 16 м (котел МЗК).

Расчет выбросов загрязняющих веществ, при сжигании топлива в котельных проведен по методике /25,26/, согласно перечня используемой литературы.

Формулы, использованные в расчетах:

Валовый выброс оксида углерода:

Мсо=0,001 х Ссо х m (l-q₁/100), т/год

Cco=q2 х R х Q, кг/тыс.м³

Максимально разовый выброс оксида углерода:

G=(Cco х m_x (1 –q₁/100) x 10³):(d х 24 х 3600), г/сек

Валовый выброс диоксида азота:

М_NO2⁼ 0,001 х m х Q x k_no2, т/год

Максимально разовый выброс диоксида азота:

G=(m_x х Q х Кж>2 х 10³):(d х 24 х 3600), г/сек

Объем уходящих газов:

V= ((V_r х m х 10³):(N х Т х 24 х 3600)) х ((273+ t):273), м³/сек

где: m - расход топлива за год, тыс.м³

т_х - расход топлива за самый холодный месяц, тыс.м³

Q - низшая теплота сгорания натурального топлива, Мдж/кг

q₁ - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива; 0,5%

q₂ - потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания топлива; 0,5%

R – коэффициент (для газа - 0,5)

K _NO2- параметр, характеризующий количество оксидов азота, образующихся

на 1 ГДж тепла; 0,09 кг/ГДж

t - температура дымовых газов, 175 град.С

V_г - суммарный объем дымовых газов; 12,58

Т - количество рабочего времени котельной за год , 257 суток

N - количество дымовых труб

d - количество дней в самом холодном месяце, 31

Валовый выброс оксида углерода:

Ссо=0,5x0,5x42,04=10,51

Мсо= 0,001 х 10,51 х284,0 х (1- 0,5/100) = 2,982 т/год

Максимально разовый выброс оксида углерода:

Gco= 10,51 х 38,2 х (1- 0,5/100) х 1000 / (31 х 24 х 3600)= 0,149 г/сек

Валовый выброс диоксида азота:

М_NO2= 0,001 х 284,0x42,04 х 0,09= 1,0735 т/год

Максимально разовый выброс диоксида азота:

G _NO2= (38,2 х 42,04 х 0,09 х 1000) / (31 х 24 х 3600)= 0,0535 г/сек

Объем уходящих газов:

V= (12,58 х 284,0 х 1000)/(1 х 257x24 х 3600) х (273 + 175)/273= = 0,2641 м³/сек

/24/

(Источник №4).

ОБЪЕКТ – Сепаратор нефтяной

Исходные данные:

Вещества в аппарате находятся в жидкой фазе.

5,0 кг/см² - давление в аппарате, Р

100 м³ - объем аппарата, V

1,6 - коэффициент Kv

4 шт. - количество аппаратов

Мув = 4/1,6 х (5,0 х 100)^0,8 х 0,001 х 4 = 1,4427 кг/час; 12,638 т/год; 0,4008 г/сек.

(Источник №5).

ОБЪЕКТ – Сепаратор газовый

Исходные данные:

Вещества в аппарате находятся в парогазовой форме.

5,0 кг/см² - давление в аппарате, Р 100 м³ - объем аппарата, V

80,4 - средняя молекулярная масса паров вещества, Мп

25°С - ср. температура в аппарате

Мув = 0,037 х (5 х 100)^0,8 х √80,4/298 = 2,7867 кг/час; 24,4106 т/год, 0,7741 г/сек

(Источник №6).

ОБЪЕКТ – Насос центробежный

Исходные данные:

Вид уплотнения вала - сальниковое

2- количество уплотнений вала

4 - количество насосов, N

365 - количество рабочих дней

0,13 кг/час - удельный выброс углеводородов от одного насоса,

Мув = 0,13x24x365x4 х 10³ = 4,555 т/год; 0,1444 г/сек.

(Источник №7).

ОБЪЕКТ – Отстойник

Исходные данные:

2,5 кг/см² - абсолютное давление в аппарате, Р

200 м³ - объем аппарата, V

1,6 - коэффициент Kv

6 - количество отстойников

Мув = 4/1,6 (2,5 х 200)^0,8 х 0,001 х 6 = 2,1640 кг/час; 18,957 т/год, 0,6011 г/сек

(Источник № 8).

ОБЪЕКТ – Накопитель подтоварной воды

Исходные данные:

15 198,5 м³/сут - производительность резервуаров УПСВ, Q

3 шт. - количество накопителей

Мув = 0,0416 х15 198,5 (0,37 х 1,064 + 1 х 4 х 0,801 х 10³ + 1 х 0,006)=

= 2,54847 кг/час; 22,293 т/год; 0,7079 г/сек

2 накопителя на 5000 м³ - аварийные.

(Источник № 9).

ОБЪЕКТ – емкость

Исходные данные:

1,0 кг/см² - абсолютное давление в аппарате, Р

20 м³ - объем аппарата, V

2,3 - коэффициент Kv

3 - количество аппаратов

Мдр = 4/2,3 х (1,0 х 200)^0,8 х 0,001 х 3 = 0,0570 кг/час; 0,4993 т/год, 0,0158 г/сек

(Источник № 10).

ОБЪЕКТ – конденсатосборник

Исходные данные:

0,1 кг/см² - абсолютное давление в аппарате, Р

20 м³ - объем аппарата, V

2,3 - коэффициент Kv

2 - количество конденсатосборников

Мув= 4/2,3 х (0,1 х 20)^0,8х 0,001 х 2 = 0,0060 кг/час; 0,0526 т/год, 0,0 017 г/сек

(Источник № 11).

ОБЪЕКТ – кусты скважин

Исходные данные:

1,0 кг/см² - абсолютное давление в аппарате, Р

3 м³- объем аппарата, V

2,3 - коэффициент Kv

30 - количество аппаратов

Мдр = 4/2,3 х (1,0 х 3)^0,8 х 0,001 х 30 = 0,1250 кг/час; 1,0941 т/год 0,0347 г/сек

(Источник № 12).

ОБЪЕКТ – кусты скважин

Исходные данные:

0,5 м³ - объем сепаратора замерной установки,

V 10 кг/см² - абсолютное давление в сепараторе замерной установки, Р

1,6 - коэффициент Kv 30 - число сепараторов зам. уст.

153 шт.- всего добывающих скважин, в том числе:

152 шт. - фонтанных и ЭЦН

1шт -ШГН

Общие выбросы от кустов скважин:

Мкс=325x152x0,0001 +234х1х0,0001 +4/1,6 (10 х 0,5)^0,8 х 30 х 0,001 + Мдр=

= 5,3598 кг/час; 46,952 т/год, 4888 г/сек /27,28,29/

8.2.2 Расчёт платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

При реконструкции и эксплуатации УПСВ предполагается выброс вредных веществ в атмосферу от эксплуатируемого оборудования.

Среднегодовая плата за выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников, рассчитана согласно "Базовым нормативам платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду и размещение отходов" с учетом коэффициента инфляции на 2003 г.

Плановый годовой размер и порядок платы (с разбивкой по кварталам) определяется природопользователем, утверждается руководителем предприятия и главным бухгалтером и согласовывается с территориальными органами Министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации.

Все типы сточных вод предполагается использовать в закрытой системе сбора и откачки жидкости УПСВ и , поэтому плата за сброс загрязняющих веществ в водные объекты не рассчитывается.

После ввода объектов предприятия в эксплуатацию должны быть разработаны «Том по предельно допустимым выбросам вредных веществ в атмосферу» и «Проект лимитов размещения отходов».

Размер платы предприятия за выбросы вредных веществ в атмосферу определен согласно Инструктивно-методическим указаниям по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды /30 /.

Плата за выбросы загрязняющих веществ (ПДВ или ВСВ) определяется путем умножения соответствующих ставок платы на величину массы выброса и суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ по формуле:

Характеристики

Список файлов ВКР