Разработка метода обнаружения источника аварийного выброса по физико-химическим характеристикам выбрасываемой смеси

• Автор: Сосновцева, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Методы обнаружения источников аварийных (несанкционированных) выбросов и контроля регламентных выбросов от нефтегазовых комплексов
1.1 .Характеристика объектов нефтегазовых комплексов как взрывопожароопасных объектов
Е2.Методы контроля за технологическими выбросами в нефтегазовом
комплексе
1.3.Способы оперативного определения места расположения источника аварийного (несанкционированного) выброса аварийно химически и взрывопожароопасных веществ в атмосферу
1.4.Выводы по главе
2. Методы математического моделирования прогноза распространения примесей и экспериментальных измерений концентраций примесей в атмосферном воздухе
2.1.Теория атмосферной диффузии. Закономерности распространения примесей от источников выбросов
2.2.Определение динамики соотношения концентраций основных компонентов в исследуемом образце, при его разбавлении воздухом, в
лабораторных условиях
2.3.Обоснование применимости теории атмосферной диффузии на практике при проведении регламентных работ на объектах нефтегазовой отрасли
2.4.Выводы по главе
3. Разработка метода обнаружения источника аварийного (несанкционированного) источника выброса по физико-химическим характеристикам выбрасываемой смеси
3.1. Обоснование выбора основных компонентов в облаке выброса для определения соотношений их концентраций
3.1.1. Анализ статистических данных по аварийности на предприятиях нефтегазовой отрасли и трубопроводного транспорта
3.1.2. Характеристика территорий и производственных объектов
нефтегазовых комплексов
3.1.3 Выбор контролируемых компонентов выброса с целью определения принадлежности источника аварийного выброса к производственному объекту
3.2. Алгоритм обнаружения источника аварийного (несанкционирован-

ного) выброса
3.2.1 Формирование базы данных характеризующих производственные объекты как источники выброса аварийно химически и взрывоопасных веществ
3.2.2. Процедура сбора и анализа информации о состоянии атмосферного воздуха при аварийном (несанкционированном) выбросе
3.2.3. Определение сектора распространения примесей при аварийном (несанкционированном) выбросе
3.3. Метод обнаружения источника аварийного (несанкционированного выброса)
3.4. Выводы по главе
4. Апробация и внедрение метода обнаружения источника аварийного
(несанкционированного) выброса по физико-химическим характеристикам выбрасываемой смеси
4.1. Обнаружение источника выброса аварийно химически и взрывопожароопасных веществ в атмосферный воздух в результате криминальной врезки в нефтепровод «УКПГ-10 - ГПЗ»
4.2. Основные критерии для оценки эффективности применения метода обнаружения источника аварийного (несанкционированного) выброса аварийно химически и взрывопожароопасных веществ
4.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1 - Акт внедрения
Приложение 2 - Разрешение на выдачу патента на изобретение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. На территории Российской Федерации расположено множество крупных областей, базовыми отраслями экономики которых являются нефтегазодобывающая и перерабатывающая отрасли. Территории данных областей насыщены объектами нефтяной, газовой, нефтехимической промышленности, в непосредственной близости от которых действуют предприятия машиностроения, металлургии, горнодобывающей отрасли. Такие технологические комплексы идентифицируются как потенциальные источники выделения в атмосферу аварийно химически опасных веществ и являются взрывопожароопасными производствами.
Как правило, объекты добычи, промысловой подготовки, транспорта углеводородов, газохимических комплексов занимают значительные площади. Особенно это характерно для объектов транспорта, представляющих собой сеть промысловых и магистральных трубопроводов.
Большая часть территорий функционирующих газодобывающих и газохимических комплексов густонаселенна. Поэтому актуальной задачей является своевременное обнаружение источника аварийного (несанкционированного) выброса смеси аварийно химически и взрывопожароопасных веществ, произошедшего в результате криминальной врезки в трубопровод, аварии или при проведении нерегламентных операций, включая место расположения и характеристики выбрасываемой смеси. Это позволит своевременно определить потенциальную опасность и избежать человеческих жертв, сократить зоны токсического поражения, снизить материальный ущерб предприятию и ущерб окружающей среде.
Актуальность представленного исследования подчеркивается теми обстоятельствами, что обнаружение виновников несанкционированных выбросов аварийно химически опасных веществ и местоположения источника серьезно осложнено принадлежностью близкорасположенных объектов по добыче, транспорту и переработке углеводородного сырья различным хозяйствующим субъектам. Это затрудняет координацию действий аварийных формирований, увеличивает время с момента появления субъективных и объективных данных о загрязнении воздуха до обнаружения его источника, соответственно, увеличивает

- площадной метод регистрации или развертки (сканирования) по двум координатам, когда температурное поле реализуется в виде снимка.
При помощи данного метода может осуществляться не только трассирование магистральных трубопроводов с целью уточнения их реального положения, но и контроль за их состоянием. Тепловой аэросъемкой возможно обнаружить утечки транспортируемого продукта из трещин в трубах или при криминальной врезке.
Нефте- и газопроводы, протяженность которых составляет многие тысячи километров, имеют повышенную по сравнению с окружающей средой температуру, поэтому даже в случае подземной прокладки формируются достаточные для регистрации тепловые контрасты. Места утечек выглядят по-разному - для газопроводов это контрастные очень холодные локальные участки, для нефтепроводов - более теплые по сравнению с окружающей средой участки.
Однако за счет температурного поля компонентов ландшафта, а также под действием солнечной радиации велик «уровень помех» при проведении тепловой аэросъемки. В связи с этим, наиболее благоприятным для проведения тепловой аэросъемки являются утренний и вечерний инверсионные периоды, периоды с условиями слабого солнечного нагрева - пасмурный день, ясный день поздней осенью и зимой. Ночное время трудно эффективно использовать из-за ограничений безопасной высоты полета шестьюстами метрами, что существенно уменьшает возможность обнаружения малоразмерных малоконтрастных объектов: подземных теплотрасс, сбросов небольших объемов слабо нагретых сточных вод и т.п. [29]
Лидарные комплексы - обнаружение с помощью лазерных излучателей и высокотехнологичного оптико-электронного оборудования, входящего в состав комплекса, при проведении мониторинга экологической обстановки в районах чрезвычайных ситуаций, как природных, так и техногенных.
Предназначены для оперативного дистанционного контроля биологической и химической обстановки. Комплексы осуществляют наблюдение за аномальными изменениями атмосферы, обусловленными наличием в ней аэрозо-