Методика расчета выбросов вредный веществ в окружающую среду от неорганизованных источников нефтегазового оборудования РД 39.142-00 (утв. Генеральным директором ОАО "НИПИгазпереработка" 25 апреля 2001 г.)

Аннотация

Настоящая методика, разработанная взамен РД 39-142-96 действовавшего до 31.12.2000 г., предназначена для расчета неорганизованных выбросов, обусловленных утечками перерабатываемого углеводородного сырья и продуктов его переработки из технологических аппаратов, агрегатов и запорно-регулирующей арматуры установок и товарно-сырьаевых парков нефте- и газоперерабатывающих заводов (НПЗ, ГПЗ), компрессорных станций (КС), промысловых установок подготовки и переработки нефти и газа и др. объектов нефтегазовой промышленности при работе их в регламентном режиме.

В качестве исходных данных при разработке "Методики..." приняты как данные экспериментальных замеров, так и данные об утечках из нормативно-технической литературы.

В "Методике..." приведены ссылки только на действующие на 01.01.2001 г. стандарты и другие нормативные документы.

"Методика..." предназначается для использования при проектировании новых, реконструируемых и технически перевооружаемых технологических объектов, а также при выполнении расчетов ПДВ и др. экологических показателей действующих предприятий.

"Методика..." разработана отделом охраны окружающей среды и промышленной безопасности института НИПИгазпереработка (г. Краснодар).

Руководитель работ - главный специалист отдела, к.т.н. Е.М. Брещенко.

Настоящая методика предназначена для расчетного определения величины неорганизованных выбросов в атмосферу действующими и проектируемыми нефте- и газоперерабатывающими заводами, компрессорными станциями, промысловыми установками подготовки и переработки нефти и газа и другими предприятиями, перерабатывающими углеводородное сырье, при работе их в регламентных режимах.

В настоящей методике все термины и определения приняты в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74, ГОСТ 17.2.1.03-84, ГОСТ 17.2.1.04-77, ГОСТ 5197-85, ГОСТ 24856-81, действующими по состоянию на 01.01.2001 г.

1. Общие положения

1.1. Согласно определению ГОСТ 17.2.1.04-77 неорганизованным выбросом является "промышленный выброс, поступающий в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта".

В отличие от этого, организованный выброс согласно ГОСТ 17.2.1.04-77 - это "промышленный выброс, поступающий в атмосферу через специальные газоходы, воздуховоды и трубы".

1.2. На предприятиях нефтегазовой отрасли, работающих в регламентном режиме, в состав неорганизованных выбросов входят:

- утечки в уплотнениях и соединениях технологических аппаратов и агрегатов, трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры (ЗРА), расположенных на открытых площадках установок;

- выбросы при продувке пробоотборных устройств и отборе пробы, сбросы постоянно отбираемой пробы в атмосферу;

- выбросы при продувке средств контроля и автоматики (КиА) и технологических аппаратов;

- выбросы при стабилизации давления в емкостях товарно-сырьевых парков и выполнении слива-налива.

Все перечисленные виды выбросов относятся к неорганизованным только в тех случаях, когда технологические объекты (оборудование, емкости, арматура) расположены вне производственных помещений, и не оборудованы системами отвода этих выбросов на свечу рассеивания или на факел.

1.3. Источники указанных выше неорганизованных выбросов можно классифицировать следующим образом:

- уплотнения неподвижные фланцевого типа, т.е. фланцы трубопроводов и арматуры, уплотнения крышек лазов, люков и т.п.;

- уплотнения подвижные, т.е. уплотнения вращающихся валов насосов, компрессоров и других технологических аппаратов и механизмов, содержащих технологическую среду, способную создавать выбросы вредных веществ;

- уплотнения и затворы запорно-регулирующей арматуры;

- сливо-наливные, продувочные, сбросные, пробоотборные и дренажные устройства, необорудованные системами отвода утечек и выбросов на свечу или на факел;

- "дыхательные" устройства емкостей легкоиспаряющихся жидкостей, необорудованных системами УЛФ (улавливания легких фракций).

1.4. Основными компонентами неорганизованных выбросов в атмосферу предприятий по подготовке, переработке, транспорту нефтяных и природных газов являются углеводороды парафинового ряда (предельные углеводороды) с числом атомов углерода от 1 до 6. В значительно меньших количествах в выбросах могут содержаться также наиболее низкокипящие углеводороды ароматического (бензол, толуол, ксилолы) и нафтенового (циклопентан, циклогексан и их метилпроизводные) рядов.

При переработке сероводородсодержащих газов раздельно подсчитывают выбросы по источникам, выделяющим неочищенный, частично очищенный и глубокоочищенный газ, и рассчитывают содержание сероводорода в выбросах пропорционально содержанию его в газе каждого источника. Аналогично рассчитывают неорганизованные выбросы других вредных примесей: двуокиси серы в газах установок по получению серы и очистки хвостовых газов, аминов, гликолей, метанола и т.п. в утечках с установок осушки и очистки газа.

1.5. На предприятиях, имеющих установки по подготовке и переработке нефти и (или) природного конденсата, неорганизованные выбросы с этих объектов рассчитываются аналогично однотипным выбросам и утечкам с газоперерабатывающих установок с использованием приведенных в настоящей методике нормативов для легких и тяжелых углеводородных жидкостей или по соответствующим методикам для нефтепереработки /1, 2/. Для легколетучих жидкостей (бензинов и аналогичных им по температуре выкипания) принимается полное испарение утечки и попадание всего выброса в атмосферу. Для более высококипящих жидкостей (керосин, газойли, стабилизированная нефть, используемые в технологии реагенты и т.п.) распределение утечки между выбросом в атмосферу за счет испарения и попадания в канализацию или в почву (в зависимости от местонахождения и обустройства источника утечки) может быть рассчитано по формулам (12) и (13) в руководящем материале /3/ или принято из технических соображений, исходя из свойств продукта, в частности, его экологической опасности, и величины утечки (см. ниже - пример 2).

1.6. В настоящей методике для определения мощности источников неорганизованных выбросов использованы данные или методы расчета, приведенные в действующих нормативно-технических документах, регламентирующих качество уплотнений, а также экспериментальные данные /4, 5/.

1.7. Согласно настоящей методике, определение общего неорганизованного выброса предприятия при регламентном режиме работы производится путем суммирования всех неорганизованных выбросов данного предприятия за принятый промежуток времени (секунда, час, сутки, год). Для расчета размера санитарно-защитной зоны (СЗЗ) используется эта величина, рассчитанная в г/с.

Для выбросов, имеющих различную интенсивность в зависимости от времени года (например, утечки антифриза из соединений и насосов систем теплоспутников; обогрева КИПовских шкафов и т.п.), рассчитываются отдельно величины для летнего и зимнего времени или по кварталам года.

1.8. При расчете организованных выбросов из вентиляционных устройств производственных зданий утечки из соединений аппаратов и машин, установленных и работающих в этих зданиях, рассчитываются таким же образом, как неорганизованные выбросы из аналогичных соединений аппаратов и машин, расположенных на открытых площадках.

1.9. Настоящая методика не предназначена для определения и расчета трансформации и движения веществ, содержащихся в неорганизованных выбросах, на промплощадке и за ее пределами.

1.10. При необходимости учета неорганизованных выбросов в нерегламентных ситуациях (аварии, пуско-наладочные и ремонтные работы) используются:

- при авариях - специальные методики расчета истечения газов, газожидкостных и испаряющихся жидкостных потоков в местах порыва трубопровода или аппарата /6/;

- при пуско-наладочных работах - принятые на основании имеющегося опыта нормативные потери газообразных и испаряющихся веществ /7/.

Величины этих выбросов (фактические или прогнозируемые), как правило, многократно превосходят неорганизованные выбросы при регламентных режимах работы. Они используются при необходимости оценки возможных максимальных из разовых концентраций или средних уровней загрязнения атмосферы в соответствии с ГОСТ 17.2.1.03-84. В последнем случае эти величины суммируются с неорганизованными выбросами при регламентном режиме в пределах заданного временного интервала (месяц, год).

2. Уплотнения неподвижные

2.1. К неподвижным уплотнениям относятся фланцы, уплотнения люков, лазов, смотровых окон, заглушек, создаваемые путем сжатия уплотнительной прокладки или уплотнительного кольца между двумя кольцами (фланцы), либо кольцом и крышкой (люки, лазы, заглушки).

2.2. Утечка через фланцевые соединения возможна только при нарушении правил расчета, изготовления, монтажа или эксплуатации. Наиболее вероятные величины утечки в одном фланцевом соединении приведены в приложении 1.

Там же, в приложении 1 приведены статистические данные о доле уплотнений, потерявших герметичность в ходе эксплуатации.

2.3. Расчет суммарных утечек через неподвижные уплотнения одного аппарата проводится путем подсчета общего числа фланцев, люков и др. неподвижных соединений фланцевого типа и умножением величины утечки через одно уплотнение на общее число соединений и долю их, потерявших герметичность.

Аналогично рассчитывается величина неорганизованных выбросов в мг/с через неподвижные уплотнения всех аппаратов, агрегатов, трубопроводов установки, находящихся вне производственных зданий, отдельно для каждого вида потока (парогазовый, легкий продукт, тяжелый продукт, потоки с различным компонентным составом) с последующим их суммированием по формуле:

(1)

где - суммарная утечка j-го вредного компонента через неподвижные соединения в целом по установке (предприятию), мг/с;

l - общее количество типов вредных компонентов, содержащихся в неорганизованных выбросах в целом по установке (предприятию), шт.;