Материал: Безопасность жизнедеятельности в экологически неблагоприятных условиях. Суровцев И.С., Борисов Ю.М
расстоянии 1 и 5 м от полотна дороги. Всхожесть семян снизилась на 6-10 %, в этих же вариантах впоследствии погибло (ослизнение корешков, остановка роста) большее количество проростков в сравнении с незагрязнённой почвой.
Аналогичная картина наблюдается при анализе биотестов на всхожесть семян сосны в образцах из верхнего минерального горизонта почвы придорожной зоны (рисунок 1, б). Всхожесть в образцах, взятых на расстоянии 3, 7, 9 и 13 м, достоверно (Р = 0,95) отличается от контроля (200 м).
Рис. 1. Всхожесть семян сосны обыкновенной: а – на песке, экспонированном на различном удалении от полотна дороги; б – в почве, отобранной по тому же критерию
В связи со значительным увеличением интенсивности автотранспортного потока становится актуальной проблема снижения отрицательного воздействия дороги на окружающие лесные экосистемы. Однойизтрадиционноприменяемыхмерявляетсясозданиенасажденийвдольдорог.
Для оценки эффективности использования защитных насаждений в 10 м от полотна магистрали был заложен 50метровый трансект, ориентированный параллельно её оси, при этом часть трансекта располагалась за трёхрядной плотной посадкой боярышника.
Анализ взятых вдоль трансекта образцов почвы свидетельствует, что за защитной полосой существенно снижаются величины содержания обменного кальция (на 20-25 %) и рН водной вытяжки (на 10 %), показателей, наглядно характеризующих влияниедороги (рисунок 2, а).
Рис. 2. Количество загрязняющих веществ в почве придорожной зоны с участком защитной полосы: а – показатели почвы; б – содержание тяжёлых металлов
15
Защитные насаждения, по всей видимости, в летний сезон служили заметным препятствием на пути проникновения в прилегающие лесные экосистемы газо-аэрозольных и пылевых составляющих выбросов, а в зимнее время – загрязнённого снега с автомагистрали.
Сходную картину можно отметить в отношении валового содержания в верхнем горизонте почвы по трансекту некоторых тяжёлых металлов (рисунок 2, б). За защитной полосой на 25-35 % снижается количество цинка и свинца и почти вдвое падает содержание меди.
Отмечено, что удаление подлеска приводит к снижению буферной способности насаждения по отношению к выбросам с дороги. При этом происходит более глубокое проникновение загрязняющих веществ под полог, внутрь лесного массива. Очевидно, что сохранение густого подлеска и кустарникового яруса в опушечной зоне насаждений в сочетании с загущенными многорядными защитными полосами может сохранить весь комплекс компонентов придорожных лесных экосистем. Особенно эффективно, на наш взгляд, создание многорядных защитных полос из наиболее устойчивых пород деревьев (известно, что толерантность древесных пород повышается в ряду: дуб < ель < сосна < берёза < тополь < ива).
Проведенные исследования показали следующие результаты:
–лесные экосистемы находятся в постоянной динамике – направления их изменений определяются не только естественными, но и искусственными (антропогенными) факторами: промышленными и транспортным загрязнениями, интенсивными рекреационными нагрузками и т.д.;
–суммарный экологический эффект техногенного воздействия может определяться на основании изучения отклика экосистем придорожных зон. Имеющийся отечественный и зарубежный опыт свидетельствует, что одним из важнейших методов решения этой актуальной задачи является создание системы постоянных пробных площадей, заложенных в наиболее важных «ключевых» пунктах, с последующим систематическим проведением комплексных наблюдений по стандартизованной методике, для того, чтобы в случае необходимости принимать безотлагательные меры.
Библиографический список
1. Рябова О.В. Совершенствование методов оценки транспортно-экологических качеств автомобильных дорог [Текст] : моногр. / О. В. Рябова, А.В. Скрыпников, Е.В. Кондрашова ; ВГЛТА.- Воронеж : ВГЛТА, 2005. – 277 с.
References
1. Ryabova O.V. The improvement of the estimation methods of transport and environmental qualities of highways [Text]: monograph / O.V. Ryabova, A.V. Skrypnikov, E.V. Kondrashova; VSFTA .-Voronezh: VSFTA, 2005. - 277 р.
16
УДК 574:553.98 (571.1) |
|
Воронежский государственный |
Voronezh State University |
университет |
Post-graduate student of Hydrogeology, engi- |
Аспирант кафедры гидрогеологии, инже- |
neering geology and geoecology Department |
нерной геологии и геоэкологии А.С. Егоров; |
A.S. Egorov; |
Д-р г.-м. наук, профессор кафедры |
Dr. of g.-m. sciences, Prof. of Hydrogeology, |
гидрогеологии, инженерной геологии и гео- |
engineering geology and geoecology Depart- |
экологии В.Л. Бочаров |
ment V.L. Bocharov |
Россия, г. Воронеж, тел. 8(4732)20-89-80 |
Russia, Voronezh, tel. 8(4732)20-89-80 |
e-mail: stepenwolf@list.ru |
e-mail: stepenwolf@list.ru |
А.С. Егоров, В.Л. Бочаров
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ФАКЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК НА НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
В статье рассмотрены экологические проблемы эксплуатации факельных установок, а именно причины возникновения шумов различного происхождения, мероприятия по снижению уровня шума, тепловое излучение, оценено влияние всех этих факторов на человека на предприятиях нефтегазового комплекса, которые могут возникать при сборе, подготовке и транспортировке нефти и газа.
Ключевые слова: факельная установка, уровень шума, интенсивность излучения, горючий газ.
A.S. Egorov, V.L. Bocharov
ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF OPERATION OF TORCH INSTALLATIONS
ON OIL-AND-GAS DEPOSITS OF THE WESTERN SIBERIA
In clause environmental problems of operation of torch installations, namely the reasons of occurrence of noise of a various origin, action on decrease in noise level, thermal radiation are considered, influence of all these factors on the person at the enterprises of an oil-and-gas complex which can arise at gathering, to preparation and transportation of oil and gas is estimated.
Keywords: torch installation, noise level, intensity of radiation, combustible gas.
Факельные установки предназначены для сжигания некондиционных газов, образующихся при пуске, продувке оборудования или в процессе работы, дальнейшая переработка которых экономически нецелесообразна или невозможна.
Сжигание сбросных газов на факельной установке позволяет значительно уменьшить загрязнение окружающей среды токсичными и горючими веществами.
Шум при факельном сжигании газа. Шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Механические колебания в диапазоне частот 2020000 Гц воспринимаются ухом человека как звук. После 6-7 ч работы при интенсивности шума 80-90 дБ нарушаются функции вегетативной нервной системы и деятельность головного мозга.
В типовых инструкциях единственное упоминание о допустимом уровне звука на рабочих местах касается работы компрессора. Сказано, что уровень звука на рабочих местах при длительной непрерывной работе компрессора не должен превышать 85 дБ.
© Егоров А.С., Бочаров В.Л., 2009
17
Снизить уровень шума, возникающий при истечении газа из трубы, можно увеличением диаметра трубы. Однако при этом увеличиваются расходы на ее монтаж и ухудшаются условия горения.
Установлено, что уровень звука в направлении ветра, измеренный на расстоянии 4 - 9 м от трубы, изменяется в соответствии с данными, приведенными в таблице.
|
Уровень звука в направлении ветра |
Таблица |
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Длина пламени, м |
|
Расход газа, м3/с |
|
Уровень звука, дБ |
|
27 |
|
0,5 |
|
94-89 |
|
31 |
|
18,4 |
|
99-95 |
|
43 |
|
25,9 |
|
112-108 |
|
|
|
|
|
|
|
Фоновый шум до испытаний у основания пламени составлял 78 дБ.
Шум при сбросе газа через факельные трубы со скоростями, превышающими скорость звука в данном газе, обусловлен расширением газа при прохождении его через регулирующий клапан и при выходе из трубы.
Шум при горении (источник – факельная горелка, на высоких факельных установках) объясняется неравномерностью процесса горения. Неравномерность процесса горения проявляется в виде отдельных языков пламени.
Шум возникает и при неустойчивом горении сбрасываемого газа на факельных установках, возникающем, например, при низкой скорости потока. При низкой скорости потока происходит погружение пламени в верхнюю часть трубы и гашение его. Затем воспламеняется новая порция газа. Частота колебаний составляет 10-15 Гц. Поэтому в трубах большого диаметра следует поддерживать скорость сброса не менее 0,3-0,9 м/с, чтобы исключить такие низкочастотные колебания.
Другим основным источником шума факельных установок является струи воды или водяного пара, подаваемые в горелку для обеспечения бездымного сжигания. Путь снижения: конструкция сопел для подачи водяного пара при минимальном перепаде давления. Шум водяного пара имеет высокую частоту.
Зависимость общего уровня звука от скорости сброса газа: с увеличением расхода газа шум возрастает.
Шум, создаваемый наземными факельными установками, где газ сжигается внутри трубы, приблизительно на 10 дБ меньше, чем шум высоких факельных установок той же производительности.
Причина этого, вероятно, в том, что пламя, находящееся внутри кожуха, защищено от воздействия ветра и периодического охлаждения. Кроме того, тепло от огнеупорных стенок оказывает стабилизирующее действие на процесс горения.
Для снижения уровня шума следует по возможности стремиться увеличить время выпуска газа.
Для снижения уровня шума на сбросные трубы устанавливают глушители. [1,2,3]. Тепловое излучение. Расчет высоты факельного ствола и определение места его рас-
положения должны учитывать три основных фактора пожарной безопасности:
-радиационно-тепловое воздействие пламени на персонал и оборудование;
-искрообразование;
18
- воспламенение отдельных очагов взрывоопасных смесей с воздухом, если была утечка горючих газов.
В случае аварийного сброса больших количеств газа на факел персонал во время обслуживания оборудования или эвакуации не должен подвергаться воздействию значительного теплового излучения. Для этого необходимо, чтобы факельная труба была достаточно высокой или, если это невозможно, принимать защитные меры.
Зависимость температуры нагрева стального оборудования от интенсивности и времени излучения пламени показана на рис. 1.
|
450 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
T,C |
250 |
3 |
|
2 |
|
1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
50 |
|
20 |
|
40 |
|
0 |
|
|
||
|
Интенсивность излучения, МДж/(м2.Ч) |
||||
Рис. 1. Зависимость температуры нагрева стального оборудования от интенсивности и времени излучения пламени: 1 – интенсивность излучения q= 23 МДж/(м2* ч); 2 – интенсивность излучения q= 56 МДж/(м2* ч)
Факел может рассматриваться как точечный источник выброса и можно рассчитать для него зоны, в которых следует обеспечить защиту персонала и оборудования. Так, для факельной трубы диаметром 1200 мм и высотой 60 м при сжигании 440 т/ч углеводородов с молекулярной массой 44 можно выделить (рис. 2):
1 2 3 4
5
Интенсивность излучения, МДЖ/(м2.Ч)
Рис. 2. Зоны интенсивности теплоизлучения от факельной трубы: 1 – факельная труба; 2 – зона, требующая защиты оборудования; 3- зона, требующая защиты персонала
1.Зону (2), в которой требуется защита оборудования, в точке А интенсивность тепло излучения равна 34 МДж/(м2*ч);
2.Зону (3), в которой требуется защита персонала, в точке В интенсивность теплоизлучения 17 МДж/(м2*ч).
19