Оценка экологических рисков деятельности нефтебаз и автозаправочных станций

Заключение

При выполнении данного курсового проекта были получены практические навыки оценки негативного воздействия деятельности автозаправочных станций и топливно-сырьевых парков нефтебаз на гидросферу. Была проведена оценка факторов по следующим сценариям: взрыв резервуара с нефтепродуктами, разлив нефтепродуктов, а также пожар разлившихся ранее нефтепродуктов.
Согласно проведено оценке было определено, что минимальный радиус воздействия, на котором достигаются безопасные условия пребывания людей составляет 15 метров, максимальное расстояние – 150 метров при сценарии «пожар резервуара с нефтепродуктами с выбросом горящей жидкости».
При заданных климатических и проектных условиях ущерб наносится земельным ресурсам в размере 51,52 тыс. руб., плата за размещение отходов составляет 20400, ...

Введение 4
1. Общая характеристика объекта 5
2. Определение количества нефтепродуктов вылившихся из резервуаров вследствие аварии в резервуарных парках 10
3. Оценка степени загрязнения окружающей среды 12
3.1 Оценка площади загрязнения земель и водных объектов 12
3.2. Оценка степени загрязнения земель 14
3.3. Оценка степени загрязнения атмосферы 15
4. Оценка факторов воздействия на природную среду при возникновении пожара разлития нефтепродуктов 19
5. Оценка факторов, связанных со сценарием «Пожар в резервуаре с нефтепродуктами» 22
6.Оценка факторов, связанных со сценарием «взрыв резервуара с нефтепродуктами» 25
7. Оценка ущерба, подлежащего компенсации окружающей природной среде от загрязнения земель 31
7.1 Оценка ущерба природной среде от деградации земель 34
7.2.Оценка ущерба от сверхлимитного размещения отходов 35
7.3.Расчет размера ущерба от сверхлимитного размещения отходов 35
8. Оценка ущерба, подлежащего компенсации, окружающей природной среде от загрязнения атмосферы 37
9. Характеристика чрезвычайной ситуации сложившейся на территории населенного пункта 38
Заключение 39
Список использованных источников 41

Введение
Цель курсовой работы является углубление теоретических знаний по дисциплине «Антропогенное воздействие на гидросферу»,применять теории в решении практических задач.
Задачей курсовой работы является прогнозирование возможных по-следствий аварийного разлива нефти, принятие мер по локализации разлива нефти, обеспечение безопасности населения, а также оценка факторов, определяющих величину ущерба окружающей природной среде, установление размеров платы за загрязнение окружающей природной среды при авариях на магистральных нефтепроводах.
Основными факторами, определяющими величину ущерба, наносимого окружающей природной среде на нефтепроводах, являются: количество вылившейся из нефтепровода нефти и распределение ее по компонентам окружающей среды; площадь и степень загрязнения земель; площадь и степень загрязнения водных объектов; количество углеводородов, выделившихся в атмосферу.
Плата за загрязнение окружающей природной среды разлившейся нефтью при авариях на магистральных нефтепроводах состоит из ущерба, подлежащего компенсации, за загрязнение земли, водных объектов и атмосферы.
В результате работы должна быть полностью охарактеризована чрезвычайная ситуация, изложены мероприятия, по локализации разлива нефти, а также полностью должен быть определен экономический ущерб окружающей природной среде в результате аварийных разливов нефти и нефтепродуктов.
 

п. принимается по таблицам Приложения 6 [23] в зависимости от следующих параметров: плотности нефти , средней температуры поверхности испарения tп.и., толщины слоя нефти на дневной поверхности земли п, продолжительности процесса испарения свободной нефти с дневной поверхности земли и.п..Средняя температура поверхности испарения определяется по формуле: (3.8)где tи.п. - средняя температура поверхности испарения на земле, °С;tвоз. - температура воздуха, °С;tn, - температура верхнего слоя земли, °С.tп.и. = 0,5(6+8) = 7 Сqи.п = 46 г/м2Ми.п. = 46·1052·10-6 = 0,05 тДля определения удельной величины выбросов углеводородов при промежуточных значениях параметров, не указанных в таблицах Приложения 6 [23], производится линейная интерполяция между смежными значениями.Масса нефти, принимаемая для расчета платы за выбросы углеводородов нефти в атмосферу при авариях на нефтебазе равна соотвественно Ми.п. = 0,05 т.При возгорании разлива учитывается масса загрязняющих веществ выбрасываемых в атмосферу при горении. Оценка массы загрязняющих веществ Мα, выбрасываемых в атмосферу при горении нефтепродуктов, производится в соответствии с методикой [17]Мα=kα∙kнп∙М (3.9)где kα – коэффициент эмиссии альфа-го вещества, кг/кг, прил. 20 [23];кнп – коэффициент полноты сгорания нефтепродуктов;М – масса горящих нефтепродуктов, равна массе разлившихся нефтепродуктов, кг.Коэффициент полноты сгорания нефтепродуктов kнп зависит от типа подстилающей поверхности в зоне горения:- для инертной почвы kнп= где φ – пористость грунта [24], принимаем 30 %;ω– влагосодержание грунта;kнп = 1-0,3·0,8 = 0,76Масса горящих нефтепродуктов М – часть общей массы разлитых нефтепродуктов, пропорциональная площади области разлива, попавшей на данный тип подстилающей поверхности, принимаем равной общей массе вылившихся нефтепродуктов.Расчет представим в табличной форме, результаты в таблице 3.Таблица 3 – Результаты расчета массы загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздухПродукты сгорания бензинаКα, кг/кгМα, кгОксид углерода0,31131,67Сероводород0,0010,10Оксиды азота0,0151,53Оксиды серы0,0010,1018Сажа0,001470,1497Синильная кислота0,0010,1018Пятиокись ванадия1·10-60,0001Бенз(а)пирен6,1·10-80,00012660,695. Оценка факторов воздействия на природную среду при возникновении пожара разлития нефтепродуктовПри оценке факторов воздействия на природную среду, сопровождающих пожар разлития, выделяются две зоны:- зона горения – часть пространства, в которой образуется пламя или огненный шар из продуктов горения;- зона теплового воздействия – часть пространства, примыкающая к зоне горения, в которой происходит воспламенение или изменение состояния материалов и конструкций, растительности, поражающее действие на животных.В первой зоне, зоне горения, происходит выгорание животных и растительности на 100 %, не органические материалы сгорают в соответствии со степенью своей огнестойкости и воспламеняемости, процессы, происходящие в этой зоне сопровождаются выделением в атмосферных воздух продуктов горения нефтепродуктов в соответствии с составом последних. Площадь данной зоны соответствует площади разлития нефтепродуктов.Интенсивность теплового излучения q, кВт/м2,рассчитывают по формуле [22]:, (4.1)где Ef – среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2;Fq угловой коэффициент облученности; коэффициент пропускания атмосферы.Среднеповерхностную плотность теплового излучения пламени Ef принимают на основе имеющихся экспериментальных данных, приложение 7 [23].Рассчитывают высоту пламени Н, м, по формуле, (4.2)где m удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м2·с);в плотность окружающего воздуха, кг/м3, Приложение 8 [23]d – эффективный диаметр пролива, м, определяется по формуле:, (4.3)где S площадь пролива, м2.d=4∙10523,14=36,6 мОпределяют угловой коэффициент облученности Fq по формуле, (4.4)Расчет Fv и Fн рассчитываются по формулам:, (4.5) (4.6)h = 2H / d =2 ·31,06 / 36,6 = 1,7 м;Sl = 2r/d,где r расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта.Sl = 2r/d,, (4.7)B = (1 + S2) / (2S) = (1 + 10522) / (2·1052) = 526 (4.8)Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле: = exp [-7,0 · 10-4 (r - 0,5d)] (4.9)Расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта определяется методом подбора для различных степеней поражения и интенсивности теплового излучения, согласно приложения 9 [23]. Результаты расчетов сводятся в таблицу 4.Таблица 4 – Определение интенсивности излучения в случае возникновния пожара разлития нефтепродуктовСтепень пораженияИнтенсивность теплового излучения, кВт/м2Радиус (расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта)123Непереносимая боль через 3-5 сОжог 1-й степени через 6-8 сОжог 2-й степени через 12-16 с9,93408,36457,2950Непереносимая боль через 20-30 сОжог 1-й степени через 15-20 сОжог 2-й степени через 30-40 сВоспламенение хлопка-волокна через 15 мин5,0070Безопасно для человека в брезентовой одежде3,45100Без негативных последствий в течение длительного времени 1,34230Аварийная ситуация, возникающая при пожаре развития нефтепродуктов может служить источником опасности для персонала и для производственных объектов. На расстоянии 40 м от источника аварии, т. е. от центра вертикального резервуара хранения нефтепродуктов пребывания в зоне поражения в течении 3-5 с человек испытывает непереносимую боль , через 6-8 с ожоги 1 степени. В эту зону не попадают постоянные рабочие места персонала, однако расстояние в 40 метров достаточно, того что за человек смог отказаться данной зоне поражения случайно. На данном расстоянии расположена участки водопровода, нефтепроводов, две точки с запорно-регулирующей арматурой на нефтепроводах, проходы и проезды к площадке хранения нефтепродуктов. Безопасным является расстояние только 100 м для человека, который использует спецодежду, а именно брезентовые материалы. Пожар нефтепродуктов не представляет опасности за территорией данного радиуса, там находится большая часть производственной территории нефтебазы. Однако практически вся площадь товарно-сырьевого парка пропадает в зону, поражения и авария способна нанести серьезные увечья или угроза жизни. Так, например, во вторую зону со средними поражениями входят такие здание как насосная станция, мастерская, участки трубопроводов, мостики для перехода через нефтепроводы. Все здания, включая химические лаборатории, контрольно-пропускной пункт, теплый гараж, склады и административные здания безопасны, только в случае использования спецодежды. Все инженерные коммуникации также находятся в зонах поражения.6. Оценка факторов, связанных со сценарием «Пожар в резервуаре с нефтепродуктами»При пожаре в резервуаре с нефтепродуктами рассматриваются два варианта развития аварии:- пожар в резервуаре без выброса горящей жидкости;- пожар с выбросом горящей жидкости.Для обоих вариантов факторы воздействия на природную среду совпадают с факторами п. 4. и рассчитываются по формулам представленных в п. 4. При этом в первом рассматриваемом случае приведенный размер очага горения соответствует диаметру резервуара d = dрез [1], а во втором варианте, при котором предполагается выброс горящей жидкости, считается что d = 16 ·dрез [17], так как расчетная дальность выброса нефтепродуктов принимается равной до восьми диаметров во все стороны от резервуара.Результаты расчетов по первому варианту сводим в таблицу 4.Таблица 4 – Результаты расчета для варианта пожар в резервуаре без выброса горящей жидкости:Степень пораженияИнтенсивность теплового излучения, кВт/м2Радиус (расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта)Непереносимая боль через 3-5 сОжог 1-й степени через 6-8 сОжог 2-й степени через 12-16 с8,2310Безопасно для человека в брезентовой одежде4,33152,86202,07251,5830Без негативных последствий в течение длительного времени 1,2335В случае возникновения данной аварийной ситуации опасность представляет территория вокруг самого резервуара, являющегося очагом чрезвычайной ситуации. Ближайший объект от вертикального резервуара подвергающегося пожару это комплекс запорно-регулирующей арматуры на нефтепроводе и подход к нему находится на расстоянии 35 м, что безопасно для человека в брезентовой одежде. Следовательно никакие объекты не попадают в зону опасности в случае возникновения данной аварии.Результаты расчетов по первому варианту сводим в таблицу 5.Таблица 5 – Результаты расчетов по варианту пожар с выбросом горящей жидкостиСтепень пораженияИнтенсивность теплового излучения, кВт/м2Радиус (расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта)123Непереносимая боль через 20-30 сОжог 1-й степени через 15-20 сОжог 2-й степени через 30-40 сВоспламенение хлопка-волокна через 15 мин4,60110Безопасно для человека в брезентовой одежде3,311502,502001,982501,61300Без негативных последствий в течение длительного времени1,34350Пожарные резервуары для хранения нефтепродуктов выбросом горящий жидкости захватывает максимальную зону поражения, по сравнению с другими видами. Зона, которые характеризуются воспламенение хлопковых материалов на человеке через 15 минут пребывания, невыносимые боли через 30 секунд, и получения ожогов в 1 и 2 степени уже после 15-40 с нахождения в ней включает площадь на расстоянии 110 м вокруг источника аварии. В эту зону пропадают следующие объекты: горизонтальный и вертикальные резервуары хранения нефтепродуктов, вся площадка с резервуарами, здание насосное станции и частично здание мастерской, а также персонал, постоянное место работы которых находятся в данных зданиях. В числе и инженерных коммуникаций, которые могут пострадать и расположенны в данной зоне относятся участки водопровода, нефтепровода, регулирующие устройства на нефтепроводах, асфальтированные дорожки, предназначенные для прохода между объектами на территории резервуарного парка. Безопасная зона начинается с 150 м. В эту зону уже частично или полностью входит административные здания здание мораторий складов и гаража. Контрольно-пропускной пункт и площадка для выдачи легковоспламеняющихся жидкостей автоцистерна находится вне зоны влажности и требует лишь некоторых мер предосторожности.7.Оценка факторов, связанных со сценарием «взрыв резервуара с нефтепродуктами»Рассматривается комбинированный детонационно-дефлаграционный взрыв топливно-воздушной смеси в резервуарах для следующего варианта аварии:- групповой взрыв двух близрасположенных емкостей, содержащих максимальные, по требованиям условий эксплуатации данного объекта СНПО, объемы нефтепродуктов.Во взрыве участвует в качестве топливно-воздушной смеси 90 % суммарной массы нефтепродуктов [1].Плотность паров определяется по формуле кгм-3,, (6.1)где М – масса одного кило-моля газа кг кмоль-1 [19].; V0– объем кило моля газа при нормальных условиях, равный 22,413 м3кмоль-1; = 0,00367 град-1– коэффициент температурного расширения газа; tp– расчетная температура воздуха, °С.За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура наружного воздуха в населенном пункте (климатической зоне) согласно СНиП 23-01-99 [21].Определяется давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр по формуле:(6.2)где А, В и СА - значения констант Антуана находятся из справочной литературы [19].Интенсивность испарения W, кг/(см2), определяют по справочным и экспериментальным данным. Для ненагретых выше температуры окружающей среды ЛВЖ, при отсутствии данных допускается рассчитывать W по формуле (Формула применима при температуре подстилающей поверхности от минус 50 до плюс 40 С) (6.3)где М – молярная масса, г/моль, [19];pн– давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости tр, определяемое по справочным данным, кПа.Исходя из рассматриваемого сценария аварии, определяют массу m, кг, горючих газов и (или) паров, вышедших в атмосферу из технологического аппарата.Избыточное давление p, кПа, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей, рассчитывают по формуле:, (6.4)где р0 атмосферное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);r расстояние от геометрического центра газопаровоздушного облака, м;mпp приведенная масса газа или пара, кг, рассчитанная по формуле:mпр = (Qсг / Q0)mг,п Z (6.5)где Qсг удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг, [19];Z коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,1;Q0 константа, равная 4,52 106 Дж/кг;mг,п масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.m г,п = WFT, (6.