РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ ПРИРОДНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ на примере районов нефтегазодобычи
|
Аннотация 2
АННОТАЦИЯ 1
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОБЪЕКТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ 7
1.1 Понятие ионизирующего излучения 7
1.2 Воздействие ионизирующего излучения на ткани живого организма 8
1.3 Радиоактивное излучение и человек 9
1.3.1 Радон и влияние продуктов его распада на здоровье человека 13
2 ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА И КОНТРОЛЯ
РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ 15
2.1 Нормативно-правовая база мониторинга радиационной обстановки 16
2.2 Методология и методики контроля радиационной обстановки 19
2.3Пробоподготовка и измерение активности естественных (природных) радионуклидов в пробах 29
2.4 Приборы, инструменты измерения ионизирующего излучения 31
2.5 Автоматизированная система контроля радиационной обстановки 33
2.6 Краткое описание работы отдела мониторинга радиационной обстановки ОГБУ
«Облкомприрода» 35
3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ДЛЯ ОБЪЕКТОВ
НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ 37
3.1 Месторождения нефтегазодобычи как объект радиационного мониторинга 37
3.2 Проведение мониторинга на месторождениях «Томскнефть» ВНК 38
3.2.1 Описание технического задания 39
3.2.2 Дозиметрический контроль внешнего гамма-излучения на территории
промышленных и кустовых площадок, и оборудовании 40
3.2.3 Спектрометрические исследования удельной эффективной активности
естественных радионуклидов (ЕРН) в пробах грунта с территории промплощадок 41
3.2.4 Измерение объемной активности ЭРОА дочерних продуктов изотопов радона-
222, радона-220 (торона) в воздухе рабочих помещений объектов 42
3.3 Типовая схема нефтегазодобывающего месторождения 43
3.4 Программа радиационного мониторинга на объектах нефтегазодобычи 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А 52
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 56
ПРИЛОЖЕНИЕ В 57
АННОТАЦИЯ 1
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОБЪЕКТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ 7
1.1 Понятие ионизирующего излучения 7
1.2 Воздействие ионизирующего излучения на ткани живого организма 8
1.3 Радиоактивное излучение и человек 9
1.3.1 Радон и влияние продуктов его распада на здоровье человека 13
2 ОРГАНИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА И КОНТРОЛЯ
РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ 15
2.1 Нормативно-правовая база мониторинга радиационной обстановки 16
2.2 Методология и методики контроля радиационной обстановки 19
2.3Пробоподготовка и измерение активности естественных (природных) радионуклидов в пробах 29
2.4 Приборы, инструменты измерения ионизирующего излучения 31
2.5 Автоматизированная система контроля радиационной обстановки 33
2.6 Краткое описание работы отдела мониторинга радиационной обстановки ОГБУ
«Облкомприрода» 35
3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ДЛЯ ОБЪЕКТОВ
НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ 37
3.1 Месторождения нефтегазодобычи как объект радиационного мониторинга 37
3.2 Проведение мониторинга на месторождениях «Томскнефть» ВНК 38
3.2.1 Описание технического задания 39
3.2.2 Дозиметрический контроль внешнего гамма-излучения на территории
промышленных и кустовых площадок, и оборудовании 40
3.2.3 Спектрометрические исследования удельной эффективной активности
естественных радионуклидов (ЕРН) в пробах грунта с территории промплощадок 41
3.2.4 Измерение объемной активности ЭРОА дочерних продуктов изотопов радона-
222, радона-220 (торона) в воздухе рабочих помещений объектов 42
3.3 Типовая схема нефтегазодобывающего месторождения 43
3.4 Программа радиационного мониторинга на объектах нефтегазодобычи 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А 52
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 56
ПРИЛОЖЕНИЕ В 57
Одно из центральных мест в обеспечении устойчивого развития человеческого общества занимает проблема защиты окружающей среды. Для ее решения необходимо создание системы, способной определять источники и факторы техногенного воздействия, контролировать состояние окружающей среды, выявлять элементы биосферы, наиболее подверженные воздействию и оценивать степень этого воздействия.
В связи с этим ключевой системой обеспечения качества природной среды стал экологический мониторинг, как система регулярных, длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающая информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогнозов на будущее параметров окружающей среды, имеющих значение для человека.
Важной частью экологического мониторингаявляется радиационный мониторинг окружающей среды. На сегодняшний день радиоактивное загрязнение территорий земного шара, вызванное как военно-промышленным использованием ядерных технологий, так и авариями на энергетических ядерных объектах делает весьма актуальным совершенствование системы организации и проведения радиационного мониторинга окружающей природной среды.
Из находящихся в земной коре химических элементов наибольшую опасность представляют естественные радиоактивные вещества, содержащие в своем составе радионуклиды из уранового (уран-238) и ториевого (торий-232) семейств, а также радионуклид калий-40.
Нефть, газ и пластовая вода, контактируя с породами, растворяют и содержат в своем составе многие химические вещества, включая соли содержащие естественные радионуклиды. Основной вклад в величину радиоактивности нефти, газа и пластовой воды вносят природные радионуклиды радий-226, торий-232 и калий-40. При добыче нефти происходит их вынос на дневную поверхность.
Количественное содержание ЕРН в земных породах колеблется в широких пределах, в результате чего на поверхности земли и оборудовании промыслов возникают различные уровни радиоактивных загрязнений. Поэтому в местах таких загрязнений создается радиационная обстановка, характеризующаяся значениями параметров от незначительного превышения естественного фонда, до величин, опасных для здоровья персонала работников.
Актуальность выбранной темы обусловлена необходимостью создания единой системы радиационного мониторинга, для предприятий нефтегазодобычи, в связи с тем, 5
что в настоящее время программа радиационно-гигиенического мониторинга объектов нефтегазодобычи разрабатывается каждым предприятием самостоятельно, что зачастую приводит к не полному обследованию объектов, предусмотренному методиками измерения.
Объект исследования - нефтегазодобывающий комплекс.
Предмет исследования - радиационный мониторинг объектов нефтегазодобычи.
Цель: Создать единую (типовую) систему радиационного мониторинга в нефтегазодобывающих районах.
Задачи:
1. Изучить теоретические основы воздействия ионизирующих излучений на объекты окружающей среды, нормативно-правовую и методологическую базу радиационного мониторинга, освоить наиболее актуальные современные методики
2. Провести радиационный мониторинг на месторождениях АО «Томскнефть» ВНК.
3. Разработать единую систему радиационного мониторинга объектов нефтегазодобычи.
Выражаю искреннюю благодарность за оказанную помощь при написании выпускной работы своему научному руководителю Коняшкину Валерию Афанасьевичу, всем сотрудникам отдела мониторинга радиационной обстановки ОГБУ «Облкомприрода» (Клепикову М.С., Елагину В.Б., Громову Ю.А., Фришману С.В.), а также заведующему кафедрой экологии, природопользования и экологической инженерии Биологического института НИ ТГУ Адаму Александру Мартыновичу за ценные замечания, сделанные при подготовке работы.
В связи с этим ключевой системой обеспечения качества природной среды стал экологический мониторинг, как система регулярных, длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающая информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогнозов на будущее параметров окружающей среды, имеющих значение для человека.
Важной частью экологического мониторингаявляется радиационный мониторинг окружающей среды. На сегодняшний день радиоактивное загрязнение территорий земного шара, вызванное как военно-промышленным использованием ядерных технологий, так и авариями на энергетических ядерных объектах делает весьма актуальным совершенствование системы организации и проведения радиационного мониторинга окружающей природной среды.
Из находящихся в земной коре химических элементов наибольшую опасность представляют естественные радиоактивные вещества, содержащие в своем составе радионуклиды из уранового (уран-238) и ториевого (торий-232) семейств, а также радионуклид калий-40.
Нефть, газ и пластовая вода, контактируя с породами, растворяют и содержат в своем составе многие химические вещества, включая соли содержащие естественные радионуклиды. Основной вклад в величину радиоактивности нефти, газа и пластовой воды вносят природные радионуклиды радий-226, торий-232 и калий-40. При добыче нефти происходит их вынос на дневную поверхность.
Количественное содержание ЕРН в земных породах колеблется в широких пределах, в результате чего на поверхности земли и оборудовании промыслов возникают различные уровни радиоактивных загрязнений. Поэтому в местах таких загрязнений создается радиационная обстановка, характеризующаяся значениями параметров от незначительного превышения естественного фонда, до величин, опасных для здоровья персонала работников.
Актуальность выбранной темы обусловлена необходимостью создания единой системы радиационного мониторинга, для предприятий нефтегазодобычи, в связи с тем, 5
что в настоящее время программа радиационно-гигиенического мониторинга объектов нефтегазодобычи разрабатывается каждым предприятием самостоятельно, что зачастую приводит к не полному обследованию объектов, предусмотренному методиками измерения.
Объект исследования - нефтегазодобывающий комплекс.
Предмет исследования - радиационный мониторинг объектов нефтегазодобычи.
Цель: Создать единую (типовую) систему радиационного мониторинга в нефтегазодобывающих районах.
Задачи:
1. Изучить теоретические основы воздействия ионизирующих излучений на объекты окружающей среды, нормативно-правовую и методологическую базу радиационного мониторинга, освоить наиболее актуальные современные методики
2. Провести радиационный мониторинг на месторождениях АО «Томскнефть» ВНК.
3. Разработать единую систему радиационного мониторинга объектов нефтегазодобычи.
Выражаю искреннюю благодарность за оказанную помощь при написании выпускной работы своему научному руководителю Коняшкину Валерию Афанасьевичу, всем сотрудникам отдела мониторинга радиационной обстановки ОГБУ «Облкомприрода» (Клепикову М.С., Елагину В.Б., Громову Ю.А., Фришману С.В.), а также заведующему кафедрой экологии, природопользования и экологической инженерии Биологического института НИ ТГУ Адаму Александру Мартыновичу за ценные замечания, сделанные при подготовке работы.
В заключение данной работы мне хотелось бы отметить, что радиация не является каким-либо новым фактором воздействия на живые организмы, подобно многим химическим веществам, созданным человеком и раннее не существовавшим в природе. Исключение составляют искусственные (техногенные радионуклиды).
Уравновешенный взгляд на радиацию должен включать понимание существенной пользы от применения изотопов как в медицине, так во всех сферах человеческой деятельности, но, в то же время, требуется тщательный контроль ионизирующих излучений действующих на объекты окружающей среды и, в частности на население.
Опасность или безопасность, вредное или благоприятное действие ионизирующего излучения определяется величиной дозы, действующей мгновенно или накапливающейсяво времени.
Радиационный мониторинг необходим, т.к.объекты окружающей среды и организм человека подвергается действию различных источников ионизирующего излучения на протяжении всей своей жизни, но действие радиации носит скрытый характер, поэтому наш организм не может определить: опасна ли данная доза облучения, воздействию которой он подвергается. Причины превышения дозовых пределов могут быть различными и не всегда явно выраженными.
При добыче углеводородов (нефти и газа), в местах выноса их на поверхность и содержащих в своем составе многие химические вещества, включая соли естественных радионуклидов, возникает радиационная обстановка, характеризующаяся значениями параметров от незначительного превышения естественного фона, до величин, опасных для здоровья персонала работников, поэтому в таких местах необходимо проведения контроля и мониторинга радиационной обстановки по единой программе.
По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:
1. Существующая нормативно - правовая и методологическая база в достаточной мере позволяет выполнять работы по ведению радиационного мониторинга в объектах окружающей среды, в том числе на территории и оборудовании объектовнефтегазодобычи.
2. Результаты работы по проведению радиационно-гигиенического мониторинга.В процессе производственной практики автором совместно с рабочей группой отдела мониторинга радиационной обстановки ОГБУ «Облкомприрода» на месторождениях АО «Томскнефть» ВНК: обследовано 24месторождения;отобрано и проанализировано 84 пробы грунтов; выполнено 1489 измерений мощности эквивалентной дозы (МЭД) и 72 измерения эффективной равновесной объемной активности дочерних продуктов изотопов радона (ЭРОА), показали, что радиационная обстановка на обследуемых месторождениях благоприятна.Показатели проведенных радиационных измерений не превышают значений, превышающих допустимые уровни вмешательства Аэфф<740 Бк/кг для грунтов, Аэфф<1500 Бк/кг для шламов; МЭД <0.3 мкЗв/ч для жилой и рабочей зоны, МЭД <0.6мкЗв/ч для производственной сферы: ЭРОА <300 Бк/м3 в помещениях эксплуатируемых производственных зданий и сооружений.
3. Анализ технических заданий на проведение радиационного мониторинга месторождений некоторых нефтегазодобывающих организаций показал, что в настоящее время, каждая организация самостоятельно разрабатывает программу радиационного мониторинга, что зачастую приводит к не полному обследованию объектов. Опираясь на результаты работы, проведенной на объектах АО «Томскнефть» ВНК,автором разработана единая типовая схема мониторинга радиационной обстановки на объектах нефтегазодобычи не противоречащая действующим методикам измерения лабораториями аккредитованными в системе Росаккредитации.
Уравновешенный взгляд на радиацию должен включать понимание существенной пользы от применения изотопов как в медицине, так во всех сферах человеческой деятельности, но, в то же время, требуется тщательный контроль ионизирующих излучений действующих на объекты окружающей среды и, в частности на население.
Опасность или безопасность, вредное или благоприятное действие ионизирующего излучения определяется величиной дозы, действующей мгновенно или накапливающейсяво времени.
Радиационный мониторинг необходим, т.к.объекты окружающей среды и организм человека подвергается действию различных источников ионизирующего излучения на протяжении всей своей жизни, но действие радиации носит скрытый характер, поэтому наш организм не может определить: опасна ли данная доза облучения, воздействию которой он подвергается. Причины превышения дозовых пределов могут быть различными и не всегда явно выраженными.
При добыче углеводородов (нефти и газа), в местах выноса их на поверхность и содержащих в своем составе многие химические вещества, включая соли естественных радионуклидов, возникает радиационная обстановка, характеризующаяся значениями параметров от незначительного превышения естественного фона, до величин, опасных для здоровья персонала работников, поэтому в таких местах необходимо проведения контроля и мониторинга радиационной обстановки по единой программе.
По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:
1. Существующая нормативно - правовая и методологическая база в достаточной мере позволяет выполнять работы по ведению радиационного мониторинга в объектах окружающей среды, в том числе на территории и оборудовании объектовнефтегазодобычи.
2. Результаты работы по проведению радиационно-гигиенического мониторинга.В процессе производственной практики автором совместно с рабочей группой отдела мониторинга радиационной обстановки ОГБУ «Облкомприрода» на месторождениях АО «Томскнефть» ВНК: обследовано 24месторождения;отобрано и проанализировано 84 пробы грунтов; выполнено 1489 измерений мощности эквивалентной дозы (МЭД) и 72 измерения эффективной равновесной объемной активности дочерних продуктов изотопов радона (ЭРОА), показали, что радиационная обстановка на обследуемых месторождениях благоприятна.Показатели проведенных радиационных измерений не превышают значений, превышающих допустимые уровни вмешательства Аэфф<740 Бк/кг для грунтов, Аэфф<1500 Бк/кг для шламов; МЭД <0.3 мкЗв/ч для жилой и рабочей зоны, МЭД <0.6мкЗв/ч для производственной сферы: ЭРОА <300 Бк/м3 в помещениях эксплуатируемых производственных зданий и сооружений.
3. Анализ технических заданий на проведение радиационного мониторинга месторождений некоторых нефтегазодобывающих организаций показал, что в настоящее время, каждая организация самостоятельно разрабатывает программу радиационного мониторинга, что зачастую приводит к не полному обследованию объектов. Опираясь на результаты работы, проведенной на объектах АО «Томскнефть» ВНК,автором разработана единая типовая схема мониторинга радиационной обстановки на объектах нефтегазодобычи не противоречащая действующим методикам измерения лабораториями аккредитованными в системе Росаккредитации.
