ТЕХНОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ - Экспериментальное моделирование процесса термоэрозии в условиях эксплуатации трубопроводов
В настоящее время в России эксплуатируется 227,4 тыс. км магистральных трубопроводов, из которых газопроводы составляют 157 тыс. км; нефтепроводы - 47 тыс. км; нефтепродуктопроводы и конденсатопроводы -22 тыс. км; аммиакопроводы - 1,42 тыс. км. Что составляет единый комплекс. Каждая часть этого комплекса является источником потенциальной экологической опасности. Разработка месторождений, расположенных, в основном, в Западной Сибири, и строительство многониточных газопроводов большой протяженности приводят к образованию новых, значительных по площади техногенных ландшафтов.
Магистральные нефтегазопродуктопроводы пересекают все природно-климатические зоны России (35 % ее территории), где проживает около 60 % населения страны.
Современные магистральные газопроводы диаметром до 1400 мм с рабочим давлением до 10 МПа и представляют собой по существу взрывопожароопасный сосуд протяженностью в тысячи километров, разрушение которого связано с крупномасштабными экологическими потерями, в первую очередь, из-за механических и термических повреждений природного ландшафта.
При постройке трубопроводов происходит активизация эрозионных и криогенных процессов; деформация русел при переходах через реки; нарушение почвенного слоя и стока поверхностных вод; наносится невосполнимый ущерб всему растительному и животному миру. Так, например, в Ямало-Ненецком автономном округе от такого рода воздействия уже утеряно 6 млн га пастбищ для 60 тысяч оленей.
Статистический анализ отказов, происходящих на строящихся и действующих магистральных нефте - и газопроводах показал следующее: из всей совокупности отказов на газопроводах при испытаниях и эксплуатации произошло около 10%, а на нефтепроводах около 18% отказов со значительным экологическим ущербом. При этом, наибольшей экологической опасностью обладают трубопроводы большого диаметра 1000-1400 мм. Среднегодовые потери продукта, обусловившие загрязнение окружающей среды, составили по нефтепроводам - 750 тонн, по газопроводам - 43,2 млн м3.
Эксплуатация трубопроводов приводит к загрязнению грунтов, поверхностных и подземных вод, приземного слоя атмосферы, а в зоне многолетней мерзлоты -- к протаиванию грунтов вдоль трасс трубопроводов (при всех видах прокладки, кроме надземной). При транспортировке газа с отрицательной температурой, напротив, происходит промораживание грунта. Вдоль трасс трубопроводов отмечается существенное ожелезнение почв. Потери природного газа происходят по всей технологической цепочке (добыча, транспортировка и переработка) и составляют около 1% от объема добытого газа. Эти потери -- один из наиболее серьезных источников воздействия газовой промышленности на окружающую среду.
Рис. 5 Средний состав газа некоторых газовых, газоконденстаных и нефтяных месторождений
Характерной особенностью техногенного воздействия газопровода на окружающую среду является наличие термического влияния, связанного с возгоранием газа, а также значительное нарушение целостности почвенно-растительного покрова. Радиус термического воздействия, определяющий зону полного поражения окружающего растительного покрова в очаге отказа, составляет RMint= 30 м<RI< RMaxT = 600 м, а котлован, образующийся в момент аварии газопровода, достигает максимальных размеров 106x56x12 м. Средние значения радиуса термического воздействия RСрt потери продукта QСр и размеров котлована (ахbхс) для действующих газопроводов следующие:
Таблица 1.3.1 Средние значения радиуса термического воздействия, потери продукта и размеров котлована
D, мм |
1420 |
1200 |
1020 |
RCpt, м |
188 |
275 |
244 |
QСр, млнм3 |
13,9 |
11 |
7,3 |
Ахbхс, м |
65x40x10 |
49x22x12 |
160x3 |
D, мм |
820 |
720 |
530 |
RCpt, м |
244 |
195 |
250 |
QСр, млнм3 |
1,8 |
2,3 |
2,2 |
Ахbхс, м |
60x15x4 |
35x12x5 |
28x15 |
При современной технологии линейного строительства на севере Западной Сибири непосредственному воздействию подвергаются такие компоненты природных комплексов, как растительность, почва, микрорельеф, верхние горизонты горных пород, подстилающие почву. В результате тесной взаимосвязи компонентов природной среды опосредственному воздействию подвергаются гидрологический и гидрогеологический режимы, снежный покров, тепломассообмен в приземном слое атмосферы, что в свою очередь вновь оказывает в дальнейшем влияние на растительность, почву, микрорельеф. Изменения условий теплообмена поверхности с атмосферой, свойств поверхности и почвенно-грунтового комплекса, сложного покрова сопровождается изменением температурного режима грунтов, мощности слоя сезонного промерзания - протаивания, ослаблением или усилением ряда экзогенных физико-геологических процессов.
При строительстве газопровода непосредственное воздействие на компоненты природной среды не выходит за пределы трассы газопровода. Однако, опосредованное воздействие сказывается на гораздо большей территории. В первую очередь, это связано с изменением гидрологического режима, нарушением сложившейся в собственных условиях системы дренирования и в наибольшей мере проявляется на тех участках, где трубопровод проложен в насыпи. На участках, расположенных выше насыпи, происходит подпор поверхностью грунтовых вод, следствием чего является заболачивание, образование озер; участки, лежащие ниже насыпи, осушаются. Изменение гидрологического режима приводит к перестройке растительного покрова. В северной тайге и лесотундре отмечается гибель деревьев на переувлажненных участках и их появление на осушенных. Происходят изменения в кустарничковом, травяном, моховом и лишайниковом покровах и в снежном режиме. Все это вызывает изменение геокриологических условий.
Исследования, выполненные на газопроводах общей протяженностью 15 тыс. км, позволили установить, что на северных трассах в начальный период эксплуатации (3-4 года) происходят интенсивные процессы обводнения, заболачивания, приводящие к разрушению обвалования и всплытию трубопровода. Относительная стабилизация природных условий вокруг газопровода с зарастанием растительностью трассы составляет 7-8 лет, правда, как правило, самозарастание идет по механизму замещения, а не восстановления, что создает иллюзию некоторого осушения и благополучия на трассе. Но полная реабилитация природных процессов вдоль северных магистральных газопроводов наступает только по прошествии 15-16 лет.
Вместе с тем, природный горючий газ -- наименее вредное для окружающей среды ископаемое топливо (из-за незначительного выброса диоксида серы при его сжигании). Загрязнение является результатом утечки газа через негерметичные соединения трубопроводов, при аварийных выбросах, а также при сжигании. Разрыв газопровода, как правило, сопровождается взрывом и последующим возгоранием природного газа. Наибольшее число аварий происходит на трубопроводах, срок эксплуатации которых превышает 30 лет. Основная причина аварий -- коррозия труб. Степень опасности воздействия газопроводного транспорта на окружающую среду может быть оценена по косвенным признакам: диаметру труб, числу ниток и рабочему давлению в трубопроводах. С экологической точки зрения наиболее опасны трубопроводы с диаметрами труб 1420 мм и 1220 мм. Количество ниток газопроводного транспорта позволяет косвенно судить о степени нагрузки на природную среду: высокой --3 и более нитки газопровода большого диаметра (1420, 1220 и 1020 мм); средней -- 1-2 нитки большого диаметра или более трех ниток среднего и малого диаметра (820мм и менее); низкой -- 1-2 нитки с диаметром 820мм. В результате производственной деятельности компрессорных станций в окружающую среду поступает целый ряд веществ (азот аммонийный, нитриты, нефтепродукты, сульфаты и т. п.). Аномальные концентрации загрязнителей отмечаются на расстоянии до 400 метров от компрессорных станций. Основное воздействие газоперерабатывающих заводов на среду связано с выбросами в атмосферу вредных веществ -- метана, оксида углерода, оксидов азота, сернистого ангидрида. В некоторых регионах эти предприятия являются основными источниками загрязнения атмосферного воздуха (например, в Астраханской области).
Таким образом, при наличии соответствующих условий, приведенных на рисунке 1.3.2, где техническая система - это трубопровод, ТЭПО - термоэрозионно-эрозионные процессы и оврагообразование, ПТС - природно-техническая система, существуют реальные риски возникновения процесса термоэрозии.
Рис. 6 Факторы развития ТЭПО
Похожие статьи
-
ТЕХНОГЕННАЯ ТЕРМОЭРОЗИЯ В РАЙОНАХ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ Рис. 1 Карта магистральных нефте - и газопроводов России. В настоящее время, когда центры...
-
На недра криолитозоны приходится значительная часть, а именно свыше 60% наших запасов углеводородного сырья. Они сконцентрированы в нескольких гигантских...
-
Существуют и применяются четыре способа прокладки: подземный (подводный), полуподземный, наземный и надземный. Способ прокладки выбирается с учетом...
-
Анализ воздействия компрессорной станции на окружающую среду Компрессорная станция с газотурбинным приводом имеет системы, отводящие в атмосферный воздух...
-
Охрана окружающей среды - Технологический расчет теплообменника
Повышение уровня экологической чистоты технологии переработки углеводородного сырья связано, прежде всего, с недопустимостью выбросов любых вредных...
-
Опасность работ в водной среде - Аварийные выбросы в условии акватории
Как уже отмечалось ранее разработка морских месторождений приводит к глобальным экологическим последствия. Отличительными особенностями аварий на морских...
-
Анализ состояния окружающей среды АО "Европласт" Можно сказать, что мы живем в мире отходов. Отходы собираются как на специализированных, так и на...
-
Мероприятия по охране окружающей среды - Деревообрабатывающие станки и их эксплуатация
В интересах настоящего и будущих поколений в России принимаются необходимые меры для охраны и научно-обоснованного рационального использования земли и ее...
-
Территория, производственные, вспомогательные, санитарно-бытовые помещения и площадки для хранения автомобилей должны соответствовать действующим...
-
Охрана труда (указания мер безопасности при работе с машиной) При работе с ПДН-1 должны строго соблюдаться правила безопасности, отмеченные далее, чтобы...
-
Магистральные газопроводы до ввода в эксплуатацию должны подвергаться очистке полости, испытанию на прочность и проверке на герметичность в соответствии...
-
При механической и тепловой кулинарной обработке происходят глубокие изменения в продуктах. Правильная обработка влияет на качество готового блюда....
-
Анализ условий труда Анализ условий труда на участке производства поролона, приводит к заключению о потенциальной опасности данного участка. Суть...
-
Охрана окружающей среды - Оборудование переезда
Научно-технический прогресс неизбежно усиливает воздействие человека на природу. В связи с этим вопросы охраны окружающей сре-ды приобрели особое...
-
Актуальность работы. В технологических процессах производства сливочного масла основным параметром, определяющим качество готового продукта и степень...
-
Под созреванием сыра понимают глубокие изменения составных частей свежеприготовленного сыра, в результате которых он приобретает свойственные ему вкус,...
-
Создание малоотходных ресурсосберегающих технологий - Проблемы отходности производства
Технологии ресурсосберегающие - совокупность технологических средств и процессов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах...
-
Средства измерений и вспомогательная аппаратура выбираются, в основном, из типовой аппаратуры, выпускаемой отечественной приборостроительной...
-
Введение - Оборудование для реализации процесса варки
Процессы термической обработки самые важные на предприятиях общественного питания. Под действием тепловой энергии в продукте возникают такие сложные...
-
Получение наибольшего эффекта с наименьшими затратами, экономия трудовых, материальных и финансовых ресурсов - являются одной из ключевых управленческих...
-
Контроль за соблюдением нормативов ПДВ выполняется в соответствии с требованиями "Методического пособия по расчету, нормированию и контролю выбросов...
-
Классификация теста По способу разрыхления все виды теста для мучных кондитерских изделий можно разделить на два вида: дрожжевое и бездрожжевое (или...
-
В качестве электрической схемы рассмотрим пускатель бесконтактный нереверсивного типа ПБН-160 предназначен для обеспечения плавного нарастания напряжения...
-
Определение геометрических размеров основных элементов фланцевого соединения Расчетная температура элементов фланцевого соединения определяется по...
-
Физико-химические изменения, происходящие в процессе копчения, связаны с тепловым воздействием, влиянием посолочных веществ и значительным...
-
1.3.2.1 Защита оборудования промысловой системы сбора и подготовки продукции от коррозии В условиях увлажненной газожидкостной среды возникают и...
-
Как уже отмечалось в современных условиях, для организации ремонта двигателя ЯМЗ-240 рекомендуется не обезличенный поточный способ ремонта, при котором...
-
Промышленное производство и качество окружающей среды. - Абразивы
XX век принес человечеству немало благ, связанных с бурным развитием научно-технического прогресса, и в то же время поставил жизнь на Земле на грань...
-
Расчет тока уставки группы №1. Установлена мощность ламп P1 = 8*100 =800 Вт. Рабочий ток I1 равняется: I1 = P1 / U = 800/ 220 =3,64 A Принимаем ток...
-
Получение сульфата аммония основано на поглощении аммиака из коксового газа раствором серной кислоты и протекании реакции нейтрализации....
-
По назначению электрооборудование (электротехническое устройство) выпускается следующих видов: общего назначения, выполненное без учета специфических...
-
Все сыры в процессе посолки и созревания теряют то или иное количество влаги. Большая часть влаги (5 - 7% массы сыра) извлекается из сыра при посолке....
-
Влияние отраслевого производства на экологические условия - Цветные металлы в строительстве
Одной из острейших проблем на современном этапе развития металлургического комплекса России являются рациональное природопользование и охрана окружающей...
-
Заключение - Проектирование и расчет защитных нефтеулавливающих сооружений
Проблема охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов приобрела важнейшее социальное и народнохозяйственное значение. С...
-
Общие тенденции развития производства. - Абразивы
Основные источники загрязнения атмосферного воздуха территории нашей страны -- машины и установки, использующие серосодержащие угли, нефть, газ....
-
Общие положения Улучшение условий труда, его содержание, безопасности в неразрывной связи с экологической защищенностью человека - органическая составная...
-
Устойчивость работы реакторов - Направление совершенствования химических производств
Задача исследования устойчивости включает в себя определение численности стационарных состояний, возможных в системе, построение области устойчивости,...
-
Охрана земельных ресурсов - Характеристика реконструкции компрессорного цеха
Воздействие объекта на почвы и земельные ресурсы Любые технические объекты являются потенциальными источниками техногенных нагрузок на природную среду, а...
-
Перед допуском к работе вновь принятых людей, а также при выполнении ими работ руководители организаций должны проводить обучение и инструктаж по...
-
Перед допуском к работе вновь принятых людей, а также при выполнении ими работ руководители организации должны проводить обучение и инструктаж по...
ТЕХНОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ - Экспериментальное моделирование процесса термоэрозии в условиях эксплуатации трубопроводов