Влияние трубопроводного транспорта на окружающую природную среду. Экологические проблемы трубопроводного транспорта

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГРОЗНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика М.Д. МИЛЛИОНЩИКОВА

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ:

«ВЛИЯНИЕ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ ПРИРОДНУЮ СРЕДУ.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА»

 

 

 

 

 

 

 

 

Преподаватель: Саракаева З.Х.

Студент группы ЭПП-10: Эдилсултанов Д.Д-Х.

 

 

 

 

 

Грозный

2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ………………………………………………………………………… 3

1. Влияние трубопроводного транспорта на окружающую среду …………... 5

1.1 Характеристика воздействий на окружающую среду и их последствия .. .5

1.2 Загрязнение приземного слоя атмосферы магистральными трубопроводами и его последствия ……………………………………………. 7

1.3 Коммунальные трубопроводы и их воздействие на окружающую среду и человека ………………………………………………………………………… 10

Заключение ……………………………………………………………………... 11

Список использованных источников …………………………………………. 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Трубопроводный транспорт - вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние жидких, газообразных или твердых продуктов по трубам.

Трубопроводные системы являются основой системы обеспечения населения, производства и сельского хозяйства жизненно важными продуктами: чистым воздухом, питьевой и технологической водой, высоко- и низкопотенциальным теплоносителем (теплом), газом, нефтепродуктами. Они также отводят многочисленные отходы (бытовые и производственные стоки, загрязненный воздух, дымовые газы, мусор и твердые отходы).

Для надежного и устойчивого развития общества в трубопроводных системах водоснабжения, водоотведения, тепло- и газоснабжения, нефте- и газопроводах в России уложено 2 млн км подземных трубопроводов.

Трубопроводные конструкции и системы находят широкое применение практически во всех отраслях народного хозяйства. Трубопроводы относятся к категории энергонапряженных объектов, отказы которых сопряжены, как правило, со значительным материальным и экологическим ущербом. Многочисленные отказы на технологических трубопроводах, транспортирующих пожаро-взрывоопасные продукты, ядовитые компоненты и токсичные среды, приводят к локальным и масштабным загрязнениям окружающей среды, создают повышенный риск с точки зрения безопасности персонала и населения. Особую остроту приобретает проблема надежности и экологической безопасности в системах магистрального трубопроводного транспорта газа, нефти и нефтегазопродуктов, аммиакопроводов и других продуктопроводов. Отказ магистрального трубопровода, проявляющийся в местной потере герметичности стенки трубы, трубных деталей или в общей потере прочности в результате разрушения, приводит, как правило, к значительному экологическому ущербу с возможными непоправимыми последствиями для окружающей природной среды.

Конструктивная надежность как свойство трубопроводной конструкции должно удовлетворять экологическим критериям, поскольку полная или частичная утрата трубопроводом его работоспособности неизбежно сопровождается отрицательным воздействием на окружающую среду. Таким образом, расчетные модели конструктивной надежности трубопроводов должны строиться с учетом экологических ограничений. Количественной мерой таких ограничений должны быть значения предельных допустимых воздействий (ПДВ), оцениваемых по всем компонентам окружающей природной среды, находящимся в контакте с трубопроводом.

Наибольшую потенциальную опасность для окружающей среды представляют магистральные трубопроводы, являющиеся линейно-протяженными объектами с высоким уровнем экологической опасности. Поэтому поиск эффективных путей, направленных на гарантированное обеспечение конструктивной надежности трубопроводов, - весьма актуальная задача с высокой экологической ответственностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Влияние трубопроводного транспорта на окружающую среду

1.1 Характеристика воздействий на окружающую среду и их последствия

Трассы магистральных трубопроводов прокладываются в различных природно-климатических зонах, отличающихся геологией, геокриологией, гидрологией, географическим ландшафтом, освоенностью, чувствительностью биогеоценоза к антропогенным и техногенным воздействиям, характером it размером их последствий и т. п. При изыскании трасс, строительстве и эксплуатации трубопроводов на грунтовую среду, растительный покров, животный мир, подземные и поверхностные воды, приземной слой атмосферы оказывают влияние различные среды.

Причем источниками воздействия могут быть транспорт и строительно-монтажная техника, перекачиваемый продукт (нефть, газ, нефтепродукты) или продукты его сгорания, тепло транспортируемой по трубопроводу среды, конструкция трубопровода и т. д.

Все воздействия можно подразделить на прямые и косвенные, длительные и кратковременные (импульсные). Они могут проявляться в виде механического разрушения, загрязнения, теплового влияния и т.п. Последствия от этих воздействий могут быть первичными и вторичными, обратимыми и необратимыми (нерегулируемыми).

Прямым воздействием на окружающую среду, например, при расчистке и планировке трассы будет нарушение микро- и макрорельефа, а косвенным--сокращение пастбищных площадей. Последствия прямых и косвенных воздействий будут соответственно первичными и вторичными.

В рассматриваемом случае первичные последствия - развитие эрозии, оврагов, термокарста, а вторичные - ухудшение условий питания животных и др.

Примером длительного воздействия на окружающую среду, в частности на грунт, может служить тепловое влияние трубо- и нефтепроводов на многолетнемерзлые грунты.

Обратимыми последствиями будем называть такие, которые могут быть ликвидированы, а окружающая среда при этом восстановлена до исходного состояния или близкого к нему.

 

К необратимым последствиям следует отнести такие, которые приводят к качественному (трудно восстановимому) изменению окружающей среды, например, - термокарсты, оползни, деформация русла реки.

Из приведенного анализа источников и типов воздействия на окружающую среду и их последствий видно, что из-за органической связи различных компонентов отдельные источники воздействия оказывают влияние практически на все компоненты окружающей среды одновременно. Это обстоятельство существенно затрудняет проведение дифференцированного анализа влияния каждого из источников воздействия на отдельные компоненты окружающей среды.

На основании изучения воздействий на окружающую среду и соответствующих им последствий при строительстве трубопровода и его эксплуатации рекомендуется выделить следующие взаимосвязанные компоненты: приземной слой атмосферы, почвенно-растительный комплекс (ПРК) и рельеф местности, животный мир, поверхностные и подземные воды. Такая степень детализации позволяет, на наш взгляд, достаточно полно и определить характер воздействия на каждую компоненту, его последствия и наметить наиболее эффективные мероприятия по охране природы.

Приведем характеристику воздействий и их последствий на перечисленные компоненты окружающей среды:

а) Приземный слой атмосферы.

Тип воздействия - загрязнение при эксплуатации трубопроводов.

Источники воздействия - утечки газа через негерметичные соединения или при разрывах газопровода, сжигание нефти и нефтепродуктов, разлитых на поверхности при аварии на нефте- и нефтепродуктопроводах, утечки и испарения в процессе ранения и сливно-наливных операций, пожары на газо-, нефте- и нефтепродуктопроводах и т. д.

Последствия - подавление роста растительности, превышение предельно допустимой концентрации (ОДК) и вредных веществ в воздухе.

б) Почвенно-растительный комплекс и рельеф местности.

Типы воздействий - механическое и тепловое разрушение, загрязнение.

Источники воздействий - строительно-монтажные работы при прокладке трубопровода и эксплуатация последнего.

Последствия - развитие эрозии, оврагов, оползней, изменение рельефа, активизация криогенных процессов, заболачивание территории, снижение биологической продуктивности ПРК, уничтожение культурных посевов, развитие безлесных ландшафтов.

в) Животный мир.

Типы воздействия - сокращение и уничтожение кормовых ресурсов, ограничение перемещений.

Источники воздействий - загрязнение и разрушение ПРК и загрязнение воздушной среды, препятствия при миграции: надомные трубопроводы, транспорт и средства механизации. Последствия - сокращение поголовья животных.

г) Поверхностные и подземные воды.

Типы воздействия - загрязнение, механическое разрушение берегов и русла в створе перехода.

Источники воздействий - утечки нефти и нефтепродуктов из резервуаров при авариях подводных трубопроводов, устройствo береговых и подводных траншей.

Последствия - ухудшение качества воды и условий обитания водных организмов и растений, активизация русловых процессов.

 

1.2 Загрязнение приземного слоя атмосферы магистральными трубопроводами и его последствия

 

Практически любая авария подводного нефтепровода может привести к утрате водоема как объекта одного или нескольких видов водопользования. Возможные последствия загрязнения усугубляются высокой стойкостью нефти к окислению и токсичностью отдельных се фракций. Нефть, попадая в воду, растекается вследствие ее гидрофобности по поверхности, образуя тонкую нефтяную пленку, которая перемещается со скоростью примерно в два раза большей, чем скорость течения воды. При соприкосновении с берегом и прибрежной растительностью нефтяная пленка оседает па них. В процессе распространения по поверхности воды легкие фракции нефти частично испаряются, растворяются, а тяжелые опускаются в толщу воды, оседают на дно и образуют донное загрязнение.

В результате загрязнения воды нефтью изменяются ее физические, химические и органолептические свойства, что существенно ухудшает условия обитания в воде животным; использование такой воды в культурно-бытовых и хозяйственно-питьевых целях усложняется. Ввиду многообразия возможных последствии оценка даже- прямого ущерба затруднительна. В этом отношении весьма интересна классификация нефтяного загрязнения водоемов, разработанная ГосНИОРХом по материалам многолетних исследований.

Это обстоятельство позволяет считать подводные нефте- и нефтепродуктопроводы наиболее опасным потенциальным источником загрязнения рек и водоемов.

Последствия нефтяного загрязнения рек и водоемов. Загрязнение воды нефтью затрудняет все виды водопользования.

Влияние нефти, керосина, бензина, мазута, смазочных масел на водоем проявляется в ухудшении физических свойств воды (замутнение, изменение цвета, вкуса, запаха); растворении в воде токсических веществ; образовании поверхностной пленки нефти и осадка на дне водоема, понижающей содержание в воде кислорода.

Используемые в настоящее время методы очистки воды, устранения нефтяного привкуса и запаха, восстановления прозрачности и цветности, локализации, сброса и удаления нефти позволяют в какой-то мере смягчить последствия загрязнения, ускорить процесс восстановления временно утраченных свойств воды и тем самым обеспечить дальнейшее использование водоемов в культурно-бытовых и хозяйственно-питьевых целях. Однако для рыбного хозяйства водоему может быть нанесен невосполнимый ущерб вследствие высокой чувствительности живых организмов и растительности к нефтяному загрязнению, а также стойкости и токсичности этого загрязнения.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами рыбохозяйственных водоемов приводит к ухудшению качества рыбы (появление окраски, пятен, запаха, привкуса); гибели взрослых рыб, молоди, личинок и икры; отклонениям от нормального развития икры личинок и молоди; сокращению кормовых запасов (бентоса, планктона), мест обитания, нереста и нагула рыб; нарушению миграции рыб, молоди, личинок и икры.

При повреждении газо- и нефтепроводов выделяются различные токсичные вещества. Основными загрязнителями атмосферы являются природный газ, продукты испарения нефти и нефтепродуктов, аммиак, этилен, ацетилен, а также продукты сгорания перекачиваемых углеводородных смесей. Все эти загрязнения относятся к локальным и временным, так как они рассеиваются под воздействием воздушных потоков.

Загрязнение приземного слоя атмосферы оказывает существенное отрицательное влияние на человека и растительность вследствие общетоксического действия перечисленных ингредиентов. Особую опасность представляет загрязнение воздуха вблизи населенных пунктов. В этих случаях возможность наложения или аккумуляции различных загрязнений значительно усугубляет характер последствий.

В отличие от средней полосы загрязнение воздуха в районах Крайнего Севера при прочих равных условиях оказывает более сильное воздействие на природу. Растительный покров в этих районах находится в крайне неблагоприятных климатических условиях. Поэтому всякое воздействие, в том числе и загрязнение воздуха, может привести к угнетению растительного покрова.

Источники загрязнения приземного слоя атмосферы.

К основным источникам загрязнения приземного слоя атмосферы при трубопроводном транспорте нефти, нефтепродуктов и газа следует отнести аварийные выбросы газа при отказах и ремонте линейной части магистральных газопроводов и испарение нефти и нефтепродуктов при хранении в резервуарах. Не менее сильным источником загрязнения воздуха являются пожары при возгорании или сжигании транспортируемых продуктов.

Отказы газопроводов наблюдаются при использовании некондиционных материалов (труб, арматуры, сварочной проволоки и т. п.), нарушении технологии строительно-монтажных работ, ремонта и эксплуатации, а также в результате коррозии. Причины отказов эксплуатируемых магистральных газопроводов (в % от общего числа отказов) распределяются следующим образом:

 

Дефект сварки — 26,3

Низкое качество строительно-монтажных работ — 7

Низкое качество эксплуатации — 1,8

Коррозия — 52,6

Прочие — 7

 

Другим источником загрязнения воздуха являются резервуарные парки, сооружаемые на головных и некоторых промежуточных перекачивающих станциях. В результате сливно-наливных операций, а также суточных колебаний температуры происходит достаточно интенсивное выделение продуктов испарения в приземной слой атмосферы.

В результате только одного большого «дыхания» потери нефти из резервуара объемом 5000 м3 могут достигать 3,5 т. Годовые потери нефти из такого резервуара из-за малых «дыханий» могут составить 30--60 т. Необходимость сливно-наливных операций, неизбежность суточных колебаний температуры окружающего воздуха предопределяют стационарный характер такого загрязнения. Это обстоятельство позволяет локализовать основные источники загрязнения атмосферы в пределах резервуарного парка.

Самопроизвольное возгорание нефти, нефтепродуктов и газа при повреждении линейной части или резервуара, хотя это и случайное редкое явление, однако оно вызывает очень интенсивное загрязнение воздуха.

 

1.3 Коммунальные трубопроводы и их воздействие на окружающую среду и человека

 

Комфортные условия жизни человека подразумевают подачу непосредственно в его жилище холодной и горячей воды, тепла или газа для отопления, а также водоотведение. Все это осуществляется с помощью трубопроводов.

Рассмотрим функции основных коммунальных трубопроводов и их воздействие на окружающую среду и человека.

Трубопроводы водоснабжения доставляют воду непосредственно в жилище человека. При этом возникают следующие проблемы: очистка и обеззараживание воды; доведение ее до состояния пригодной для питья человеком; исключение повторного загрязнения воды в процессе ее транспортировки продуктами коррозии, а также в результате подсоса грунтовых вод через неплотности. При несвоевременной замене трубопроводы, отслужившие срок эксплуатации, коррозируют, и через образовавшиеся отверстия вода поступает в грунт, вызывая повышение уровня грунтовых вод, которые в свою очередь способствуют коррозионному повреждению наружной поверхности трубопровода.

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Трубопроводные системы являются основой системы обеспечения населения, производства и сельского хозяйства жизненно важными продуктами: чистым воздухом, питьевой и технологической водой, высоко- и низкопотенциальным теплоносителем, газом, нефтепродуктами. Они также отводят многочисленные отходы (бытовые и производственные стоки, загрязненный воздух, дымовые газы, мусор и твердые отходы).

Трубопроводные конструкции и системы находят широкое применение практически во всех отраслях народного хозяйства. Трубопроводный транспорт обладает низкой себестоимостью, непрерывностью процесса перекачки, возможностью повсеместной укладки и т.д. Однако, наряду с преимуществами существуют и недостатки, связанные с загрязнением окружающей среды вследствие утечки нефти, газа и других продуктов. Необходимо вести экологический контроль, главными функциями которого являются:

 

— количественная оценка исходных природно-климатических параметров, определяющих характеристику биогеоценоза осваиваемой территории до активного воздействия на нее техногенных факторов;

— количественная оценка антропогенного изменения биогеоценозов под воздействием строительного и эксплуатационного техногенеза.

 

К наиболее эффективным средствам экологического контроля по обоим рассмотренным направлениям относится мониторинг, реализуемый службами наземного и аэрокосмического наблюдения. Кроме того, повышенную нормативность обеспечивают средства измерительного контроля.

Комплекс исследований по охране окружающей среды при трубопроводном строительстве и транспорте должен включать:

 

— анализ последствий различных нарушений и загрязнений на компоненты окружающей среды;

— анализ конструктивных и технологических решений, уменьшающих воздействия на окружающую среду;

— методы и средства ликвидации отрицательных последствий;

— методику оценки ущерба, наносимого окружающей среде в процессе строительства и эксплуатации трубопроводов;

— методику выбора оптимпльных инженерно-технических решений магистральных трубопроводов с учетом охраны окружающей среды.

 

Таким образом, минимизация вредного воздействия трубопроводного транспорта на окружающую среду заключается в определении совокупности мероприятий, методов, средств, необходимых для исключения данного негативного фактора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абрамян С.Г. Управление экологичностью использования магистральных трубопроводов. ВолгГАСУ, 2008.-67 с.

2. Кармазинов Ф.В. и др. Вода, нефть, газ и трубы в нашей жизни. М.: Наука и техника, 2012.-296 с.

3. Щербаков С.Г. Проблемы трубопроводного транспорта нефти и газа. М.: Наука, 2011.-203 с.

4. Трубопроводный транспорт // Под ред. Попова Н.В., Чернова Д.П. М., 2007.-157с.

Интернет-источник:

ru.wikipedia.org