Экологическая оценка химического воздействия объектов транспорта и хранения газа на окружающую среду тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.16, кандидат технических наук Дедиков, Евгений Васильевич

• Дедиков, Евгений Васильевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дедиков, Евгений Васильевич

Введение.

Глава 1. Основные проблемы экологии в газовой промышленности.

1.1. Основные экологические проблемы газовой промышленности.

1.2. Программа экологической безопасности объектов РАО Газпром.

1.3. Цель работы. Задачи исследований.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Экологическая оценка воздействия объектов РАО Газпром на окружающую среду.

2.1. Особенности экологического воздействия систем газоснабжения.

2.1.1. Функционирование подземных хранилищ газа.

2.1.2. Утечки газа в ПХГ.

2.2. Экологическая оценка химического воздействия транспорта газа на окружающую среду.

2.2.1. Валовые выбросы при транспорте газа.

2.2.2. Химические трансформации выбросов.

2.3. Экологическая оценка химического воздействия объектов ПХГ газа на окружающую среду.

2.3.1. Валовые выбросы ПХГ в атмосферу.

2.3.2.Основные источники выбросов ЗВ ПХГ.

2.3.3.Оценка химического воздействия ПХГ на водную среду.

Производственные сточные воды.

Сточные пластовые воды.

Сточные воды компрессорных станций.

2.3.4. Специфичные загрязнители производственных сточных вод.

2.3.5. Химическое загрязнение почвенного покрова.

2.4. Анализ объёмов и состава выбросов загрязняющих веществ по газовой промышленности России.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Статистические модели оценивания и прогнозирования объемов утечек при транспорте газа.

3.1. Особенности утечек в линейных частях магистральных газопроводов.

3.1.1. Утечки ЛЧМГ, вызванные отказами.

3.1.2. Статистические уравнения установившегося газораспределения в сети МГ.

3.1.2. Преобразование сетевых уравнений для определения утечек.

3.2. Алгоритм оценивания утечек газа в сети магистральных газопроводов.

3.2.1. Условия определения утечек магистральных газопроводов.

3.2.2. Оценивание утечек с помощью метода Ньютона-Рафсона.

3.3. Статистическое прогнозирование объемов утечек в магистральных газопроводах.

3.3.1. Статистический анализ данных об утечках.

3.3.2. Статистические модели прогнозирования утечек на основе анализа потока отказов.i.

3.3.3. Статистическое моделирование утечек в магистральных газопроводах, связанных с дефектами материала.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Анализ воздействия объектов ПХГ Московского управления ПХГ.

4.1. Основные характеристики МУПХГ.

4.2. Воздействие МУПХГ на воздушную среду Подмосковья.

4.3.Воздействие МУПХГ на водную среду Подмосковья.

4.3.1. Общая характеристика загрязнения.

4.3.2.Организованные сбросы в канализационную сеть.

4.3.3.Влияние на подземные воды.

4.4.Воздействие МУПХГ на почвенный покров Подмосковья.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экологическая оценка химического воздействия объектов транспорта и хранения газа на окружающую среду»

Актуальность темы.

РАО ГАЗПРОМ является одной из крупнейших в мире газовых компаний, доля которой в общемировой добыче составляет 22%. В составе РАО ГАЗПРОМ разрабатывается 69 газовых и конденсатных месторождений, эксплуатируется разветвленная сеть магистральных газопроводов, протяженностью 145 тыс. км., 245 компрессорных станций, 23 подземных хранилища газа. Одной из важнейших задач РАО ГАЗПРОМ в России является активное формирование современного, общественноI приемлемого топливно-энергетического баланса, удовлетворяющего критериям экономической и экологической безопасности. Экологические преимущества природного газа столь значительны, что отказ от использования природного газа и замена его углём и мазутом по оценкам ВНИИГАЗ увеличит количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ в 24 раза. Тем не менее и газовая индустрия имеет собственные проблемы в деле охраны окружающей среды, связанные с негативным воздействием объектов добычи, транспортировки и переработки газа.

Специальным постановлением РАО ГАЗПРОМ от 12 апреля 1995 года утверждена программа направления экологической политики минимизации техногенного воздействия на окружающую среду за счёт использования безотходных и безвредных технологий, жесткого контроля за выбросами вредных веществ.

Программа экологической политики РАО ГАЗПРОМ определила следующую систему приоритетов природоохранной деятельности:

• предотвращение загрязнений окружающей среды;

• оценка воздействия объектов газовой промышленности на окружающую среду;

• производственный экологические мониторинг;

• создание систем обеспечения экологической безопасности;

• управление экологическим риском;

• экологическое страхование и аудит.

Таким образом, оценка воздействия объектов газовой промышленности на окружающую среду является приоритетным направлением деятельности РАО ГАЗПРОМ. В рамках этого направления необходимо решить следующие основные проблемы:

• обоснование методик анализа воздействия объектов ГАЗПРОМа на окружающую среду;

• анализ, моделирование и оценка объёмов выбросов загрязняющих веществ;

• учёт и контроль распространения и переноса загрязнений в почве, воде и атмосферном воздухе.

Анализ выбросов вредных веществ при добыче, подготовке и транспорте газа объектами РАО ГАЗПРОМа показывает, что более 70% выбросов падает на транспорт и подземное хранение газа и менее 30% на добычу и переработку. Таким образом, при решении экологических проблем газовой промышленности исследование воздействия объектов транспорта и подземного хранения газа на окружающую среду, безусловно, является актуальной проблемой.

Целью работы является: экологическая оценка воздействия объектов транспорта и подземного хранения газа на окружающую среду на основе математических моделей оценивания и прогнозирования объёмов утечек.

Для достижения цели в диссертации решаются следующие задачи:

• статистический анализ и экологическая оценка объёмов и химического состава выбросов объектами РАО ГАЗПРОМ;

• анализ особенностей процессов утечек газа из транспортных систем и ПХГ (подземных хранилищ газа) и химического воздействия утечек на атмосферу, почву и поверхностные воды;

• разработка статистических методов прогнозирования объёмов утечек в линейных частях магистральных газопроводов;

• разработка методов оценивания объёмов утечек в сетях магистральных газопроводов.

Научная значимость и новизна работы заключается в:

• оценке объемов и состава выбросов загрязняющих веществ основных подотраслей ГАЗПРОМа и анализе их распределения по регионам России;

• результатах статистического анализа объёмов и химического состава утечек газа из транспортных систем и ПХГ и оценке воздействия утечек на атмосферу, почву и поверхностные воды;

• создании комплексных методик статистического анализа и прогнозирования объёмов утечек в линейных частях магистральных газопроводов, основанных на вероятностном распределении Вейбулла;

• предложенных в диссертации методах использования математических моделей оценивания объёмов утечек в сетях магистральных газопроводов, основанных на приведении утечек линейной части магистрального газопровода к узлам топологически эквивалентной распределительной сети.

Практическая значимость работы заключается в:

• выявлении основных технологических операций при транспорте и хранении газа, определяющих выбросы загрязняющих веществ компрессорных станций;

• установлении основных причин, приводящих к утечкам в линейных частях МГ и анализе распределения аварий ЛЧ МГ по объёмам выбросов в атмосферу;

• результатах анализа воздействия объектов подземного хранения и транспорта газа Московской ПХГ на воздушную и водную среды Подмосковья;

• обосновании основных мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при работе компрессорных станций Мострансгаза.

Апробация работы: Работа над диссертацией выполнялась в рамках комплексной программы РАО ГАЗПРОМ «Программа научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по охране окружающей среды и рациональному природопользованию в газовой промышленности». Основные результаты работы были представлены на презентации экологической концепции РАО ГАЗПРОМа, на Международной конференции по подземным хранилищам газа (Москва, 1995г.), на секции «Охрана окружающей среды» в Научно-техническом Совете РАО ГАЗПРОМ, на нескольких семинарах по экологическому мониторингу в ДИЭМ, МГГУ и др.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 7 статей и монография: «Анализ воздействия объектов подземного хранения газа на окружающую природную среду», М., 1997 г., написанная в соавторстве.

Структура и объём диссертации: Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 85 страницах, включая библиографию из 84 источников, 12 рисунков и 19 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)», Дедиков, Евгений Васильевич

Выводы по главе 4

1. Газотранспортная система ПО «Мострансгаз», включающая в себя разветвленную сеть магистральных и распределительных газопроводов, КС, ГРС, ПХГ с объемом транспортируемого газа более 290 млрд. куб. м. является одной из крупнейших в мире систем газораспределения.

2. Особенностью эксплуатации объектов ПО «Мострансгаз» является то. что технология закачки и отбора газа не исключает постоянные и залповые выбросы вредных веществ в атмосферу.

3. Основными веществами, выбрасываемыми в атмосферу при эксплуатации объектов ПО «М[острансгаз, являются природный газ, одорант и продукты сгорания природного газа.

4. Природный газ, состоящий на 98% и более из метана, выбрасывается в атмосферу при отборе газа (газ дегазации), при планово-предупредительном ремонте ГМК (в период закачки газа), при освоения и режимных испытаниях скважин, при стравливание газа.

5. Исследованы периодичность , характер , объёмы и химический состав выбросов в атмосферу, почву, поверхностные воды загрязняющих веществ объектами ПО «Мострансгаз».

6. По результатам исследования загрязнения атмосферы в диссертации предлагается комплекс технологических и организационных мероприятий по снижению выбросов загрязняющих вешеств компрессорными станциями ПО «Мострансгаз».