Тема 1.5 Использование вторичных ресурсов
Студент должен:
знать: использование вторичных энергоресурсов;
проблемы консервации трубопроводов.
Использование вторичных энергоресурсов и экономия воды, пара, тепла, топлива. Проблемы консервации трубопроводов.
Литература: [3], с. 53-55; [20], с.110-113; [30], с. 27-31, с. 140-150.
Методические указания
Рациональное использование теплоты (пара), его экономии можно добиться путем изменения структуры производственного оборудования и технологии; использовании вторичного тепла.
Это достигается следующими технологическими мероприятиями:
правильным построением графика расхода пара;
сохранением давления и температуры пара на пути к месту потребления:
борьбой с потерями теплоты и пара;
изменением структуры производственного оборудования и технологии;
использованием вторичной теплоты и пара.
Вопросы для самоконтроля
1. Принцип построения графика расхода пара.
2. Способы учета тепловых нагрузок оборудования.
3. Условия равномерности потребления пара.
4. Требования к приборам для контроля давления и температуры пара.
5. Потери теплоты и пара при технологических операциях.
6. Мероприятия по улучшению использования теплоты.
7. Мероприятия по изменению структуры и технологии использования технологичекого оборудования при борьбе с потерями теплоты и пара.
8. Использование отработанного пара.
9. Мероприятия по сбору конденсата.
10. Передовые технологии по экономии теплоты и пара.
11. Консервация трубопроводов. Проблемы консервации.
РАЗДЕЛ 2 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Тема 2.1 Оценка воздействия объектов транспорта, хранения и распределения
Газа, нефти и нефтепродуктов на окружающую среду
С т у д е н т д о л ж е н:
знать: влияние объектов транспорта и хранения нефти и газа на окружающую
среду;
нормативную документацию по охране окружающей среды при
проектировании, сооружении и эксплуатации газонефтепроводов и
газонефтехранилищ.
Современное состояние биосферы. Юридические, экономические и организационные аспекты охраны окружающей среды. Нормативная документация по охране окружающей среды при проектировании, сооружении и эксплуатации газонефтепроводов и газонефтехранилищ. Влияние магистрального трубопровода и его сооружений на окружающую среду.
Литература: [32], с 30-32, с. 80-96, с. 108-112, с. 210-232.
Методические указания
Экология изучает взаимоотношения организмов друг с другом и с изменяющимися условиями окружающей среды.
Экологов интересует, какие изменения происходят в естественной среде, как циркулируют потоки энергии, элементы и соединения, важные для жизни.
В настоящее время повсеместно наблюдается недопустимо высокая степень загрязнения воздуха и воды. В нашей стране отдельные районы объявлены зоной экологического бедствия, вызванного, в частности, распространением радиоактивного загрязнения.
Практика показывает, что постановления руководящих органов, направленные на улучшение экологического состояния в стране и в ее отдельных неблагополучных регионах, реализуются недостаточно эффективно.
Состояние окружающей среды свидетельствует о том, что дальнейшее существование человечества неразрывно связано с защитой природы, строжайшим контролем за производством и потреблением, с экологизацией политики. Далеко не случайно экологическая наука сейчас начала разрабатывать количественные методы прогнозирования последствий различных форм человеческой деятельности.
Работая на объектах народного хозяйства инженерно-техническим работникам приходится впрямую заниматься охраной окружающей среды.
Под охраной окружающей среды понимается система мер, направленных на поддержание взаимодействия человека и окружающей природной среды, обеспечивающих сохранение и восстановление природных богатств, рациональное использование природных ресурсов, предупреждение прямого и косвенного влияния результатов деятельности общества на природу и здоровье человека.
Основными проблемами охраны природной среды, вызванными несоответствием между желаемым и фактическим состоянием природных комплексов, в первую очередь являются: 1) соблюдение равновесия между воздействием на природные комплексы и их возможностями самоочищения, 2) предотвращение нарушений взаимосвязей между экологическими системами, 3) исключение случаев нарушения кругооборота веществ и энергии в природе.
Решение названных и многих взаимосвязанных с ними более частных проблем: необоснованно высокий расход природных ресурсов; изъятие из сельскохозяйственного пользования больших земельных площадей; недопустимое загрязнение атмосферного воздуха, воды, почв вредными веществами, которые влияют на климат, здоровье людей, состояние флоры и фауны; загрязнение природной среды от тепловых, электромагнитных, акустических, вибрационных излучений, воздействующих на здоровье людей, миграцию диких животных и рост растений) требует определенных знаний и умений у инженерно-технического персонала промышленного предприятия.
Тонкий слой земной поверхности и атмосферы, где существует жизнь, называется биосферой. Биосфера, или, как ее чаще называют, окружающая среда, включает две группы компонентов. Живые, или биотические, компоненты составляют растения, животные и микроорганизмы; к неживым, или абиотическим, компонентам относятся: воздушная среда (атмосфера), водная среда (гидросфера), почва, недра (верхняя часть земной коры - литосферы, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых), климатическая и акустическая среды.
Человек оказывает большое воздействие на животный и растительный мир. Это воздействие может быть прямым, выражающимся, например, в добыче промысловых животных и истреблении вредных видов, и косвенным, состоящим в изменении условийих существования: загрязнении атмосферы, воды и почвы; осушении болот, распашке степей, строительстве плотин и водохранилищ и др.
Недра содержат величайшие богатства Земли, ее минеральные ресурсы. Это полезные ископаемые: руды черных, цветных и редких металлов, различные виды топлива (уголь, газ, нефть), химическое сырье и строительные материалы.
Минеральные ресурсы не способны к самовосстановлению и относятся к исчерпаемым, невозобновляемым. Поэтому необходимо следить за сохранностью запасов полезных ископаемых, обеспечивать охрану месторождений от затопления и обновления, не застраивать территории их залегания.
С целью нанесения наименьшего ущерба природе и по экономическим соображениям необходимы комплексная разработка месторождений полезных ископаемых и рекультивация нарушенных земель. Наряду с полезными ископаемыми (уголь, руды черных и цветных металлов и др.) все составные вещества, содержащиеся в рудном теле и покрывающих породах, могут служить сырьем для различных отраслей народного хозяйства, и при их комплексном использовании сопутствующие компоненты не будут образовывать отвалы. Следует учесть, что стоимость сопутствующих компонентов часто бывает не меньше стоимости основного полезного ископаемого.
Рекультивация состоит в сохранении почвенного слоя, снимаемого до начала горных работ, в формировании из вынутого грунта плоских отвалов, террас и в последующем использовании почвенного слоя для покрытия их поверхности. Рекультивация включает восстановление почвы или создание на отвалах условий, обеспечивающих ее плодородие.
Правовой аспект охраны окружающей среды можно сформулировать как установленную законом систему мер, направленную на охрану окружающей среды и рациональное использование, восстановление и умножение природных богатств. Правовая основа охраны природы в России базируется на ряде принципов, среди которых можно выделить наиболее важные: природные ресурсы составляют Государственную собственность и предоставляются только в пользование; охране подлежат все объекты природы – как вовлеченные в хозяйственный оборот, так и неэксплуатируемые; рациональное использование природных ресурсов; контроль за рациональным использованием природных ресурсов и охраной природы; ответственность за несоблюдение законодательства об охране природы и др.
Существующая в РФ правовая охрана природы предусматривает установление государственных правовых законодательных норм и возникающих на их основе правовых отношений, направленных на охрану окружающей среды, оздоровление окружающей природной среды, состояния природных комплексов.
Закон РФ «Об охране окружающей природной среды» принят и введен в действие в декабре 1991 года. Это основополагающий законодательный акт в области охраны природы и состоящий из 15 разделов и 94 статей.
Закон РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» принят и введен в действие в апреле 1991 года. Закон состоит из 7 разделов и 43 статей. В июне 1993 года в Закон внесены изменения, суть которых сводится к повышению статуса Государственного комитета санитарно-эпидемиологического надзора РФ.
Закон «Об охране атмосферного воздуха» принят и введен в действие в 1980 году. В Законе раскрываются сущность правовых норм и отношений по охране атмосферного воздуха, определяется компетенция федеральных органов, субъектов федерации и местных органов самоуправления по вопросам обеспечения охраны воздуха от механических, химических и физических загрязнений.
Закон РФ «О недрах» и дополнения к нему приняты в июле 1992 и 1995 годов. В Законе определены право собственности на этот вид природных ресурсов; компетенция федеральных органов власти; субъектов федерации и органов самоуправления в области использования недр.
На каждом предприятии ежегодно проводят анализ природоохранной деятельности, под которым понимается совокупность действий органов управления организации, предусматривающих определение окружающей природной среды, сравнение их с нормативными или директивными, установление причин отклонений фактических показателей от нормативных, разработку мероприятий по их нормализации. При анализе природоохранной деятельности предприятия определяют количественные и качественные показатели загрязнения природной среды стоками, выбросами, отходами производства, физическими излучениями и т.д.
Организационный контроль состояния окружающей среды осуществляют министерства, государственные комитеты и ведомства при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений, оборудования. Они также следят за оснащением приборами, необходимыми для постоянного наблюдения за эффективностью очистки, величиной выбросов и вредных физических, биологических и химических воздействий.
С целью повышения научно-технического уровня охраны природы разрабатываются и вводятся в действие обязательные на всей территории России государственные стандарты по экологии (более 200). Стандартизация экологической деятельности обеспечивает применение единых и обязательных методов и правил охраны природы, а также единой терминологии.
Основными задачами системы стандартов в области охраны природы являются: обеспечение сохранности природных комплексов, содействие восстановлению и рациональному использованию природных ресурсов, содействие сохранению равновесия между развитием производства и устойчивостью окружающей природной среды, совершенствование управления качеством окружающей природной среды в интересах человечества.
Стандартизация в области охраны природы развивается по следующим направлениям: установление предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в природных средах; развитие методов расчета предельно допустимых выбросов и сбросов загрязняющих веществ; разработка норм, правил и методов рационального использования природных ресурсов; обоснование правил ведения работ по использованию природных ресурсов, предотвращение вредного влияния на окружающую среду; разработка требований к устройствам, аппаратам и сооружениям по контролю и защите окружающей среды от загрязнений; установление правил организации территорий и акваторий, обеспечивающих комплексное функционирование природных объектов; определение параметров состояния природных объектов.
Практически все строительные нормы и правила (СНиП) содержат вопросы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
За несоблюдение природоохранительного законодательства, стандартов, строительных норм и правил, санитарных правил и норм и гигиенических нормативов виновных привлекают к различным видам ответственности.
Воздействие трубопроводов на природу в эксплуатационный период заключается в выходе перекачиваемого продукта из трубопровода вследствие нарушения его герметичности, степени воздействия можно охарактеризовать следующим образом:
первая степень (катастрофическое воздействие) - выход нефти потоком полного или неполного сечения с возникновением пожара или стоком нефти в водоем;
вторая степень (очень сильное воздействие) - выход нефти потоком полного или неполного сечения без возникновения пожара и без попадания нефти в водоем;
третья степень (сильное воздействие) - выход нефти из труб потоком неполного сечения с расходом вытекающей нефти более 15 л/мин без возникновения пожара и без попадания нефти в водоем;
четвертая степень (умеренное воздействие) - выход нефти из небольших трещин, сквозных проржавлений стенок труб и т. п. с расходом вытекающей нефти не более 15 л/мин.
Степени воздействия на окружающую среду газопроводов в период эксплуатации можно классифицировать следующим образом:
первая степень - лавинное разрушение газопровода, сопровождающееся взрывом газа и пожарами (рис. 24);
вторая степень - лавинное разрушение газопровода без взрыва газа;
третья степень - образование сквозных повреждений стенки труб (коррозия, трещины и т. п.).
В заключение необходимо отметить, что вредное воздействие трубопроводов в период эксплуатации тесно взаимосвязано с качеством проектирования и строительства. Однако при любом качестве того и другого правильно организованная служба эксплуатации позволит предотвратить многие и многие аварии на трубопроводах и тем самым предупредить их последствия, губительные для окружающей среды.
Вопросы для самоконтроля
1. Влияние человека на природу.
2. Основные направления по улучшению охраны водных ресурсов.
3. Рациональное использование Земли и недр.
4. Рациональное использование водных ресурсов, животного и растительного мира.
5. Мероприятия по защите окружающей среды от загрязнения сточными водами.
6. Воздействие на окружающую среду при эксплуатации магистральных нефтепроводов.
7. Воздействие на окружающую среду при эксплуатации магистральных газопроводов.
8. Биологические и экологические исследования при сооружении объектов транспорта и хранения нефти и газа.
9. Прямое и косвенное воздействие на окружающую среду.
10. Обратимые и необратимые воздействия на окружающую среду.
11. Нормы предельно допустимой концентрации (ПДК) нефти и нефтепродуктов в воде.
12. Защита водоемов от загрязнений.
13. Контроль за загрязнением окружающей среды.
14. Юридические аспекты охраны окружающей среды.
15. Нормативные документы по охране окружающей среды.