ВВЕДЕНИЕ 16
1. Обзор литературы 18
1.1. Физико-химические свойства нефтешлама и влияние их на 18
окружающую среду
1.1.1. Анализ состава нефтешлама 18
1.1.2. Токсичность нефтешлама и влияние на окружающую 19 среду
21
1.1.3. Классификация нефтешламов
22
1.2 Проектирование нефтешламовых амбаров
1.2.1 Виды нефтешламовых амбаров 22
1.2.2 Способы гидроизоляции стенок и дна нефтешламового 25 амбара
1.3 Требования природоохранного законодательства при 26
эксплуатации шламовых амбаров
1.4 Способы утилизации и переработки нефтешлама 30
1.5 Статистика аварийных ситуации на нефтешламовых амбарах 31
32
1.6 Нефтешламовые амбары Томской области
1.7. Постановка задач исследования 35
2. Объект исследования 37
3. Методы и расчет исследования 39
3.1 Идентификация опасностей возникновения ЧС при 39 эксплуатации нефтешламового амбара
3.2 Расчет вероятности негативного события ЧС 40
3.2.1 Построение «дерева событий» 40
3.2.2 Расчет вероятности возгорания нефтешлама от источника 44 воспламенения
3.2.3 Расчет вероятности и параметров самовозгорания 45 нефтешлама
53
3.2.4 Вероятность возникновения экологически
неблагоприятного события и экологические риски нефтешламового амбара
4. Результаты исследования и предложения мероприятий 61
4.1 Методология определения риска самовозгорания на 61 нефтешламовом амбаре
4.2 Предложение мероприятий по снижению рассмотренных 63 сценариев
4.3. Результаты исследовании 65
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 66
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности 66
проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 66
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений 67
5.1.3 SWOT- анализ 68
5.2 Инициация проекта 74
5.2.1 Цели и результат проекта 74
5.2.3 Организационная структура проекта 76
5.2.4 Ограничения проекта 76
5.3 Планирование научно-исследовательских работ 77
5.3.1. Структура работ в рамках научного исследования 77
5.4 Определение трудоёмкости работ 77
5.5 Разработка графика проведения научного исследования 78
5.6 Бюджет научного исследования (НИ) 82
5.6.1 Расчет материальных затрат НИ 82
5.6.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных 83 (экспериментальных) работ
5.6.3 Основная и дополнительная заработная плата 83 исполнителей темы
5.6.4 Отчисления на социальные нужды 85
5.6.5. Накладные расходы 86
5.6.6. Формирование бюджета затрат научно- 86 исследовательского проекта
5.7 Заключение по разделу 87
6. Социальная ответственность 88
6.1 Производственная безопасность 88
6.1.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может 88 создать объект исследования
6.1.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут 89 возникнуть на рабочем месте при проведении исследований
6.1.2.1 Микроклимат помещения 89
6.1.2.2 Шум 91
6.1.2.3 Освещенность 91
6.1.2.4 Электробезопасность 94
6.2 Экологическая безопасность 97
6.2.1 Анализ возможного влияния объекта исследования на 97 окружающую среду
6.2.2 Основные мероприятия по защите окружающей среды 98
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 100
6.3.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований
6.3.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на рабочем месте при проведении исследований
6.3.3 Пожарная безопасность
6.3.4 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка действия в случае возникновения ЧС
6.4. Правовые и организационные вопросы обеспечения 104 безопасности
6.4.1 Специальные (характерные для рабочей зоны 104 исследователя) правовые нормы трудового законодательства
6.4.2 Организационные мероприятия при компоновке 105
рабочей зоны
Заключение 106
Список публикации студента 109
Список используемых источников 111
Приложение А Схема шламонакопителей 116
Приложение Б Г рафик продолжительности светового дня 117
Приложение В Средняя температура в Томске 118
Приложение Г Среднее продолжительность солнечных дней за период 119
наблюдения с 2008-2016 года
Приложение Д Схема противофильтрационных экранов стенок и дна 120 амбаров
Приложение Е Опрос лист экспертов работников ГУ МЧС России по ТО 121 Приложение Ж Раздел на английском языке 122
Объектом исследования являются землянные нефтешламовые амбары
открытого типа для размещения и хранения нефтеотходов.
Цель работы – анализ и расчет рисков возникновения ЧС и
экологических рисков при эксплуатации и проектировании нефтешламовых
амбаров, а так же предложении методологии расчета риска самовозгорания при
обеспечении безопасности технологических процессов нефтешламового
амбара.
В ходе данного исследования проводился аналитический обзор
информации, изучение технической документацией и нормативно-правовой
базы, выявление возможных рисков на нефтешламовом амбаре.
В результате исследования рассмотрены виды, функции и технологии
нефтешламового амбара, произведен анализ опасности при хранении нефтяных
отходов в специализированном амбаре.
Степень внедрения: на разработку проекта не требуются затраты,
перспективность работы позволит в полном объеме реализовать выпускную
квалификационную работу в необходимой сфере деятельности.
Область применения: ГУ МЧС России по Томской области,
Департамент природных ресурсов и окружающей среды по Томской области, а
так же нефтегазовые компании имеющие лицензию на размещение
нефтеотходов.
В будущем планируется провести экспериментальных и лабораторных
исследований процессов самовозгорания нефтешламовых отходов при влиянии
солнечной инсоляцией, расчетов по оценке пожарных и экологических рисков
эксплуатации нефтешламовых амбаров, разработка нового метода расчёта
управления риском при обеспечении безопасности технологических процессов
хранения нефтешлама в открытых амбарах.
ВВЕДЕНИЕ
В Российской и Мировой экономике, нефтегазодобывающая
промышленность является одним из ведущих экономически образующих видов
деятельности государств. Растет потребность в природных ресурсов, и в связи с
этим, растет количество добычи нефти.
Добыча, транспортировка, переработка, хранение нефти образуют
большое количество нефтесодержащих отходов, которые скапливают во
временные и постоянные пруды под атмосферным воздухом. В связи с данным
высказыванием, усиливается угроза загрязнения окружающей среды, влияние
на биосферу Земли, возникновения ЧС.
В настоящее время наблюдается крайне негативное состояние дел в
области защиты населения и окружающей среды на территории Российской
Федерации от влияния вредных химических факторов и отсутствием
идентифицирующих данных о величинах возникающих рисков при размещении
нефтяных отходов.
Рассмотренная проблема эксплуатации нефтешламовых амбаров,
связана в первую очередь с необходимостью выявления, идентификации и
последующего упреждения и минимизации угроз, исходящих от
нефтешламовых амбаров. Опасность возникновения на нефтешламовом амбаре
аварийной ситуации связанане только с возможностью выхода значении
параметров на запредельные значения, но и существенного увеличения объема
обращения с нефтесодержащими отходами, при хранении на открытых
площадках. Решение данной проблемы является актуальной и для ГУ МЧС
России по Томской области, и для нефтегазовых компаниях, на которых,
добыча нефти является основным видом деятельности области.
Нефтесодержащие отходы по своим химическим и физическим
свойствам сложно перерабатывать, и разделять водную фазу от нефти.
В Томской области множество месторождений нефти и газа, а так же
проходит магистральный трубопровод, по которому транспортируется большое
количество нефти в соседние регионы. Данные виды деятельности образуют
большое количество отходов, с составом нефти более 15 % от общей массы.
В Томской области на момент 2017 года функционируют 11
нефтешламовых амбаров, 9 из них оснащены установками по утилизации.
Место расположение амбаров, западный берег реки Обь, который не входит в
паводковую зону, в отличие другого берега.
Нефтешлам содержит не только углеводороды, но и тяжелые металлы и
хлориды, применяемые в буровых растворах, которые негативно влияют на
сельскохозяйственный растительный мир, при попадании в воду гибель и
мутацию рыб.
Как показано в изучении обзора документации, строительные нормы
шламовых амбаров предусматривают гидроизоляционный слои из суглинков
высокой плотностью. Но как показаны исследуемые источники, защитный
гидроизоляционный слой типа «глиняный замок» не обеспечивает достаточной
герметизации. Однако, ряд руководящих документов предусматривают
использование геомембраной гидроизоляционной пленки, что позволяет
дополнительно защитить почвенный и водный слой планеты.
Но не смотря на данные мероприятия, согласно статистикам
литературных данных, существует вероятность возникновения чрезвычайной
ситуации на объектах хранения нефтеотходов. Из своей структурности отходов,
они разделяются на слои, верхний слой схож по физико-химическому составу
исходной сырой нефти. Данный слой, как показывает статистика, горюч, и
вызывает пожар.
При исследовании основных статистических данных о пожарах на
нефтешламовых амбаров было построено «дерево событий» возгорания107
нефтяного слоя, выявлены причинно-следственные связи источников
возгорания нефтешлама.
Рассмотрены природные и техногенные причины возгорания нефтяного
шлама в амбаре. В Томской области, продолжительность солнечного дня,
однако климат довольно пасмурный. Но смотря на статистические данные
гидрометцентра, в Томской области вероятно продолжительность солнечных
жарких дней.
Исходя из следующих выводах, в работе рассмотрены параметры и
критерии самовозгорания нефтешлама в амбаре, было продемонстрировано, что
в период максимальной солнечной инсоляции и отсутствие параметров
влияющих на нагревание, вероятность самовозгорания достигает 3,2×10-3, что
является среднем показателем и характеризуется «возможным» событием за
период эксплуатации амбара.
Эффективным мероприятием по ликвидации самовозгорания
нефтешламового амбара, периодическая чистка от внешних примесей, тогда
будут отсутствовать окислительные реакции, контакта фаз между жидким
нефтешламом и примесью. Данный эффект характеризуется «промасленной
ветошью», где окисление жидкого масляного слоя, при котором выделяется
тепло. Так же контакт фаз присутствует среди «жидкостью–газообразным
веществом». При этом начинается обильное испарение легких углеводородов,
сопровождающая так же повышением тепла. Чистка амбара позволит свести
риски самовозгорания амбаров к минимуму.
Предложена методология расчета риска самовозгорания. Применение
данного метода рассматривает геофизические параметры нефтешламовго
амбара, климатические характеристики территории расположения амбара.
Данная методика является актуальной, из-за отсутствия разработок в данном
вопросе, и отсутствие технической документацией, предусматривающая учёт
риска самовозгорания при эксплуатации шламового амбара. Возможна108
использование методики в южных широтах Российской Федерацией, где
солнечная инсоляция намного выше, чем в районах Томской области.
При оценке экологических рисков, был рассмотрен лингвистический
метод оценки риска. Данный метод основан на экспертной оценке
возникновения аварийной ситуации при эксплуатации нефтешламового амбара.
Составлена матрица рисков, при котором определены параметры рисков
возникновения аварийных ситуации, а именно тяжесть последствии и
вероятность события.
При оценке экспертов были использованы карты распределения рисков
зоны весенне-летнего половодья, статистические данные по осадкам. При
выполнении всех нормативно-технических требовании риск попадания вредных
веществ в окружающую среду минимальна. Эксперты в данном вопросе
показали практически единогласную оценку.
При выполнении требуемых мероприятий, вероятность попадания
нефтешлама в компоненты окружающей среды минимальны, но последствия
будут большими. Период восстановления окружающей среды составит порядка
10 лет.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
