И характеристика загрязнителей

Основные источники загрязнения приземного слоя атмосферы при трубопроводном транспорте газа – аварийные выбросы газа при отказах линейной части магистральных газопроводов и выбросы при проведении технологических операций (пуск и остановка ГПА, продувка пылеуловителей и т.д.), а также продукты сгорания ГПА. Отказы газопроводов вызываются использованием некондиционных исходных материалов (арматура, сварочная проволока и т.п.), нарушением технологии строительно-монтажных работ, ремонта и эксплуатации, коррозией и т.д.

Самопроизвольное возгорание газа при повреждении линейной части является, хотя редким и временным, но мощным источником загрязнения атмосферы.

На компрессорных станциях (КС) магистральных газопроводов (МГ) основным источником загрязнения являются газоперекачивающие агрегаты (ГПА), в выхлопных газах которых содержится окислы азота и углерода. Так один агрегат типа ГТК-10-4 за год выбрасывает свыше 750 тонн вредных веществ. Через свечи турбодетандеров, нагнетателей, газосепараторов и АВО газа выбрасывается природный газ общей массой около 200-250 тонн в год на один цех. Об относительной вредности отдельных компонентов выбросов можно судить по такому примеру: если принять за единицу норматив платы за выброс 1 т окиси углерода, то плата за выброс 1 т окиси азота составит 53,3 единицы, двуокиси азота – 83,3 единицы, углеводородов – 11 единиц.

Отрицательное воздействие загрязнителей воздуха обуславливается их токсическими и раздражительными свойствами. Ввиду этого к наиболее опасным загрязнителям атмосферы относят окись углерода и сернистый ангидрид, образующиеся в результате сгорания природного газа, нефти и нефтепродуктов, а также сжиженные газы – аммиак, метан, этилен, этан, пропан, бутан и др. Последние являются менее распространенными, однако намечающаяся тенденция к увеличению транспорта этих продуктов позволяет рассматривать их в качестве основных загрязнителей воздуха наряду с окисью углерода и сернистым ангидридом.

Окись углерода – это бесцветный газ, оказывающий отрицательное воздействие на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы человека.

Сернистый ангидрид – бесцветный газ с острым запахом, ощутимый человеком уже при концентрации 5¸7 мг/м³ воздуха. Концентрация 20¸50 мг/м³ вызывает раздражение слизистой оболочки глаз и дыхательных путей, более высокая концентрация - одышку и расстройство сознания. Максимальное время пребывания в воздухе с содержанием сернистого газа 120 мг/м³ не превышает 3 минут, а содержанием 300 мг/м³ – 1 мин. Во влажном воздухе сернистый газ соединяется с капельками воды и образует аэрозоль серной кислоты с резким запахом, порог ощущения которого 0,6¸0,85 мг/м³. При вдыхании аэрозоль вызывает раздражение слизистой оболочки дыхательных путей. Рефлекторные изменения дыхания отмечаются при концентрации аэрозоля 3,5¸5 мг/м³.

Аммиак – бесцветный газ с резким характерным запахом, порог ощущения – 37 мг/м³. Обладает сильным раздражающим действием на дыхательные пути.

Этилен – бесцветный газ, оказывающий наркотическое действие на человека.

Отрицательное влияние загрязненного воздуха, особенно содержащего сернистый газ, на растительность заключается в подавлении их роста. Из древесных пород наиболее чувствительны к загрязнению воздуха ель, сосна, пихта, лиственница, ольха, ива, береза; из злаковых и бахчевых культур – пшеница, рожь, ячмень, овес, люцерна, клевер и т.д.; из низших – кустистые лишайники. Установлено, что вредное воздействие сернистого газа на хвойные деревья обнаруживается на расстоянии до 80 км от места выброса.

Смесь углеводородных газов с воздухом при определенных концентрациях примесей пожаро- и взрывоопасна.

Для предупреждения неблагоприятных последствий загрязнения воздуха содержание вредных веществ в атмосфере регламентируется соответствующими нормативными документами. Допустимой считается концентрация вредного вещества, которая не оказывает прямого или косвенного вредного и неприятного действия на организм человека, не снижает его работоспособности, не ухудшает самочувствия. Недопустимыми являются такие концентрации вредных веществ, которые оказывают влияние на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы, условия жизни населения.

Предельно допустимой концентрацией (ПДК) вредного вещества называется такое содержание его в воздухе, которое при ежедневном воздействии в течение неограниченного времени не может вызвать у человека каких-либо патологических изменений или заболеваний.

Санитарное законодательство выделяет два вида ПДК: максимально-разовую и среднесуточную. Максимально-разовая ПДК учитывает залповые, массивные выбросы в атмосферу вредных веществ вследствие особенностей технологии, аварийных ситуаций. Среднесуточная ПДК учитывает пиковые и наименьшие концентрации атмосферных загрязнений, которые имеют место в течение суток. Эта концентрация представляет собой среднюю арифметическую из всех проб, отобранных в населенном пункте в течение суток.

Предельно допустимая концентрация в воздухе населенных мест установлена для максимально разового и среднесуточного значений. Для воздуха производственных помещений установлена норма только максимально разовой концентрации. Для производственных помещений, где человек находится ограниченное время, ПДК выше, чем ПДК для воздуха населенных мест.

В России ПДК узаконены и обязательны для выполнения. При их установлении принимают коэффициенты запаса от 2 до 100 для разных вредных веществ, что создает дополнительную гарантию безопасности.

Ниже приведены ПДК вредных веществ, транспортируемых по магистральным трубопроводам или образующихся из транспортируемых жидких и газообразных продуктов (табл. 11.10).

Таблица 11.10

Предельно допустимые концентрации
некоторых вредных веществ в атмосфере

При одновременном присутствии в воздухе нескольких вредных веществ, обладающих суммацией действия, их безразмерная суммарная концентрация (для каждой группы указанных вредных веществ однонаправленного действия) не должна превышать единицы при расчете по формуле

где С ₁, С ₂, …, С_n – концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точке местности; ПДК ₁, ПДК ₂, …, ПДК_n – максимальные предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе.