CC BY
66
УДК 665.61:574
О. А. Тучкова, Л. И. Хайруллина, М. А. Чижова ВОЗДЕЙСТВИЕ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.
ЧАСТЬ 2: ИСТОЧНИКИ И МЕРЫ ЗАЩИТЫ
Ключевые слова: окружающая среда, загрязняющее вещество, предельно-допустимая концентрация.
Рассмотрено воздействие объектов нефтепромышленного комплекса на окружающую среду. Представлены основные источники выбросов загрязняющих веществ при строительстве и эксплуатации данных объектов.
Key words: environment, contaminant, maximum permissible concentration.
The impact of the oil complex is considered on the environment. The main sources of pollutant emissions is presented during construction and operation of these facilities.
Введение
В предыдущей части статьи [1] мы описали воздействие объектов нефтехимического комплекса на атмосферный воздух, а также указали мероприятия по охране атмосферного воздуха и сокращению взвешенных веществ.
В данной части представлены сведения по воздействию подобных объектов на поверхностные и подземные воды, на почвенно-растительный покров и условия землепользования.
Воздействие объекта на поверхностные и подземные воды
Период строительства
Водопотребление и водоотведение проектируемого объекта является одним из основных факторов его воздействия на окружающую природную среду.
Возможные направления воздействия:
- изъятие и использование воды на производственные и хозяйственно-питьевые нужды;
- загрязнение поверхности водосбора сточными водами, а также отходами, образующимися в период строительства;
- изменение гидрологического и гидрохимического режима водотоков в случае их пересечения.
В период строительства вода расходуется
на:
- хозяйственно-бытовые нужды строителей;
- гидравлические испытания и промывку проектных трубопроводов.
Для хозяйственно-питьевых нужд рабочих обычно планируется подвоз бутилированной питьевой воды, соответствующей требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 [2].
Общий расход воды на бытовые нужды за весь период строительства определяется в соответствии с СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» [3]. Норма водопотребле-ния на одного работающего принята на основании примечания 1 к таблице 1 вышеуказанного СНиП и составляет 30 л в сутки.
Общий объем бытовых сточных вод определяется в соответствии со СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения» [4]. Норма водоотведения принята на основании п. 2.4 вы-
шеуказанного СНиП и составляет 25 л в сутки на одного работающего в не канализованном районе.
Вода на производственные нужды используется при испытаниях на прочность и герметичность технологических и промысловых трубопроводов гидравлическим методом и для промывки их после окончания строительства с целью удаления строительного мусора и ржавчины.
К качеству воды для проведения промывки и гидравлического испытания трубопроводов особых требований не предъявляется.
Таким образом, изъятие воды для хозяйственно-бытовых нужд из поверхностных водоемов и подземных источников чаще не предусматривается. Водопотребление и водоотведение - только на период строительства, организованный сброс загрязненных сточных вод в водный объект или на рельеф местности исключается (сведения взяты на примере нефтяного месторождения Большечерниговского района Самарской области РФ).
Период эксплуатации
Ввиду отсутствия обслуживающего персонала на проектируемых объектах (таких, как нефтяные месторождения), системы хозпитьевого водоснабжения и бытового канализования не требуются.
В период эксплуатации проектируемых объектов воздействие на водные ресурсы обусловлено изъятием водных ресурсов на производственные цели (промывка и гидравлические испытания трубопроводов, ремонт скважин), отведением промывных и ливневых стоков.
В период эксплуатации таких объектов, как нефтяное месторождение, основным целевым назначением потребления водных ресурсов является заводнение продуктивных отрабатываемых пластов и использование в производстве текущего и капитального ремонтов скважин, участков трубопроводов.
В соответствии с п. 3.7, табл.2 РД 153-39.0460-06 [5], максимально-допустимое содержание в очищенной сточной воде, используемой для целей поддержания пластового давления, механических примесей и нефтепродуктов должно быть не более 50 мг/л и 60 мг/л, соответственно. Максимальный размер загрязняющих пластовую воду частиц должен быть диаметром не более 5 мкм.
Ремонтные работы объектов нефтепромысла
Проектируемые объекты (в рассматриваемом примере - трубопроводы) в период эксплуатации будут подвергаться техническому обслуживанию. Контроль технического состояния включает в себя: наружный осмотр трубопроводов, ревизию трубопроводов, диагностику, отбраковку труб и деталей трубопроводов, периодическое испытание, ремонтные работы, консервацию, демонтаж трубопроводов, обслуживание и ревизию арматуры.
Надежность работы трубопроводов проверяется путем периодических пневматических или гидравлических испытаний на прочность и плотность, которые приурочивают к времени проведения ревизии трубопроводов. Периодичность испытаний равна удвоенной периодичности проведения ревизии для трубопровода, но не реже одного раза в восемь лет.
Мероприятия по охране водных ресурсов
В процессе производства строительно-монтажных работ и обустройства скважин нежелательными последствиями воздействия на поверхностные и подземные воды могут быть:
- изменение физических свойств воды (нарушение первоначальной прозрачности и окраски, появление неприятных запахов и привкусов и т.п.);
- изменение химического состава воды, в частности, появление в ней вредных веществ;
- образование плавающих загрязнений на поверхности воды и отложений их на дне водоемов;
- сокращение в воде количества растворенного кислорода, вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических загрязняющих веществ;
- появление болезнетворных бактерий;
- загрязнение поверхностных и грунтовых
вод;
- изменение условий местного стока;
- ухудшение условий обитания ихтиофауны в результате сброса воды из трубопровода в реки и водоемы.
В целях охраны подземных и поверхностных вод принимаются к использованию технологии обустройства месторождения, учитывающие требования законодательных и нормативных документов в сфере природопользования. Организационные мероприятия направлены на снижение возможности воздействия материалов, сырья, отходов, сточных вод, побочных продуктов технологических операций.
Период строительства
Период строительных работ является единовременным и кратковременным периодом и ха-растеризуется небольшими объемами работ. Тем не менее, рабочими проектами рассматриваются мероприятия по минимизации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, среди которых имеют место:
• использование в основном максимально готовых материалов и конструкций, не требующих дополнительной обработки;
• применение искусственного увлажнения при пересыпке сыпучих стройматериалов (песок, щебень);
• минимальные сроки хранения сыпучих стройматериалов и защита их под навесами или в закрытых складах;
• некоторые работы запланированы «с колес». Так битумная мастика на стройплощадке не изготавливается и не хранится, подвозится по мере необходимости;
• эксплуатация автотранспортных и спецсредств, по возможности, не в одновременном режиме времени.
Воду для хозяйственно-бытовых нужд, чаще всего, предусмотрено доставлять регулярно автоцистернами из существующих сетей водоснабжения ближайшего населенного пункта. Для санитарных нужд на временной стройплощадке устанавливается кабины биотуалетов. В качестве приемника бытовых сточных вод от работы душевых кабин на площадках строительства обустраиваются водонепроницаемые выгреба. При наполнении выгребов бытовые сточные воды откачиваются специальным автотранспортом с последующим вывозом на очистку;
При передвижении строительной техники и выполнении земляных работ происходит нарушение рельефа и, как следствие, нарушение естественного поверхностного стока с территории участка строительства. Во избежание нарушения гидрологического режима территории необходимо предусмотреть отвод поверхностных вод с площадок строительства посредством отводных канав и водопропускных труб, а по окончании строительства - планировку и восстановление первоначальных форм;
Однако, надо заметить, что кратковременное локальное нарушение направления поверхностного стока не создаст угрозы смены водного режима территории и развития негативных процессов, таких как подтопление территории или обмеление водотоков.
Также планируются мероприятия по снижению нагрузки воздействия строительных работ на поверхность водосбора.
Комплекс водоохранных мероприятий позволяет предупредить загрязнение поверхностных и подземных вод. Следовательно, строительство объекта практически не окажет негативного воздействия на водные ресурсы в районе проведения работ.
Период разработки (эксплуатации) нефтяного промысла
С целью уменьшения или недопустимости загрязнения поверхностных водоисточников и грунтовых вод предусматриваются следующие решения и мероприятия:
• комплексная защита трубопроводов и оборудования от почвенной коррозии с использованием защитных покрытий и средств электрохимза-щиты. Трубопроводы после монтажа подвергаются гидравлическим испытаниям, на 25% превосходящим рабочее давление. В период эксплуатации надежность работы нефтепромысловых трубопрово-
дов проверяется путем периодических гидравлических испытаний на прочность и плотность, которые приурочивают к времени проведения ревизии трубопроводов. Периодичность испытаний равна удвоенной периодичности проведения ревизии для данного трубопровода, но не реже одного раза в восемь лет. С целью восстановления пропускной способности промысловых трубопроводов проводится очистка внутренней полости трубопроводов с целью удаления парафина, песка, водяных и газовых скоплений и различных механических примесей, а также с целью снижения скорости коррозии труб за счет удаления скопления воды и механических примесей.
• мероприятия по снижению загрязнения речных и пресных подземных вод с поверхности как результата функционирования нефтяной промышленности, которые включают в себя следующие виды работ:
- гидроизоляция приустьевых площадок всех добывающих скважин с устройством бетонированных, асфальтобетонных покрытий и отведение дождевого и талого стока в резервуары с последующим вывозом на очистку,
- использование при проведении ремонтных работах поддонов - каплесборников,
- отведение производственных сточных вод, образующихся в процессе промывок трубопроводов, в специально устроенные гидроизолированные амбары, наличие биотуалетов и рекультивацией земель,
- ряд технологических решений, направленных на снижение вероятности возникновения аварий.
Воздействие объекта на почвенный покров
Строительный период
Деятельность, связанная со строительством подобных объектов, будет неизбежно сопровождаться негативным воздействием на почвенный покров территории [6]. Воздействие намечаемой деятельности на почвенно-растительный покров и условия землепользования на землях сельскохозяйственного назначения заключается: в изъятии земель из сельскохозяйственного оборота на период производства строительно-монтажных работ; в возможном загрязнении и нарушении почв.
Выполнение работ по обустройству добывающих скважин может привести к нарушению почвенного покрова, уничтожению растительности, образованию техногенного рельефа, а также возможному захламлению и загрязнению прилегающей территории.
Нарушение почвенно-растительного покрова обусловлено, в первую очередь, земляными работами. Механическое нарушение покрова в период производства строительно-монтажных работ связано с устройством подъездов, подготовкой и планировкой площадок для монтажа оборудования, с эксплуатацией транспортных средств и спецтехники, прокладкой подземных трасс трубопроводов.
Структура почвы разрушается также при снятии и перемещении плодородного слоя почвы и грунта. В результате земляных работ происходит
переуплотнение почвы и одновременно перемешивание почвы с подстилающим грунтом. Тип нарушения почв - «перерытые». Следствиями нарушения данного типа являются:
- снижение биологической продуктивности
почвы;
- нарушение водного и температурного режима грунтов;
- развитие экзодинамических процессов (эрозия почв, оползни и т.д.);
- полное уничтожение участков с незначительной мощностью почвенно-растительного покрова.
Основные нарушения земель, подлежащие рекультивации, можно разделить на две группы: линейные и площадные. К линейным нарушениям относятся земли, по которым проходят трассы нефтегазопроводов и водоводов. Эти площади отводятся в кратковременное пользование. Прокладка трубопроводов будет проводиться в подземном исполнении.
Площадные нарушения представлены участками, занимаемыми постоянными сооружениями обустройства скважин, а также площади, отведенные во временное пользование под стройплощадку для выполнения строительно-монтажных работ, размещения рядом со строительной площадкой временных зданий и сооружений, складирования материалов и конструкций под навесами и открытыми площадками, размещение отвалов минерального грунта.
Намечаемая деятельность будет неизбежно сопровождаться негативным воздействием на почвенный покров территории, однако при проведении специальных мероприятий это влияние будет минимальным.
Период эксплуатации
В нормальном режиме эксплуатации добывающих скважин, трубопроводов нарушения почвенного покрова отсутствуют при неукоснительном выполнении всех технологических требованиях и технологических регламентах.
Мероприятия по охране и рациональному использованию земельных ресурсов и почвенного покрова
Период строительства
В целях сохранения земель при строительстве проектируемых объектов предусмотрены следующие мероприятия:
- по возможности максимальное использование под строительство производственных объектов земель, не пригодных для сельскохозяйственных нужд;
- ограничение движения транспорта и техники в местах, прилегающих к обустраиваемым объектам, населенным пунктам;
- сбор отходов производства и потребления в специальные контейнеры с дальнейшим вывозом на полигон;
- заправка автотранспорта в специально отведенных для этого местах с целью предотвращения
загрязнения почвенного покрова горючесмазочными материалами;
- техническое обслуживание, ремонт, мойка автотранспорта и спецтехники осуществляется на специализированных участках;
- организация временных автомобильных и других подъездных путей, с учетом требований по предотвращению повреждений сельскохозяйственных угодий и растительности и минимального разрушающего воздействия на почву;
- складирование и хранение стройматериалов, а также образующихся в процессе строительства их отходов, в определенных местах;
- все строительно-монтажные работы производятся исключительно в пределах полосы отвода.
Так, при разработке нефтяного месторождения Большечерниговского района Самарской области РФ предусмотрены следующие мероприятия по благоустройству участка проведения строительных работ:
- в процессе проведения строительных работ по прокладке трассы подземных трубопроводов и по окончании их, изъятым минеральным грунтом проводится засыпка траншеи, планировка бульдозером поверхности по всей строительной полос с созданием ровной поверхности, которая плавно сопрягается с естественным рельефом;
- благоустройство прискважинной площадки добывающих скважин предусмотрено устройством бетонного покрытия с бортом из бордюрного камня;
- по окончании строительства все временные помещения на стройплощадке демонтируются, территория рекультивируется; неровности рельефа на территории засыпаются или выполаживаются за счет имеющихся повышенных форм рельефа и земляных масс, которые были изъяты в ходе земляных работ, связанных со строительством;
- восстановление продуктивных свойств почв посредством рекультивации земель, нарушенных при строительстве объекта.
В случае если объекты проходят по землям сельскохозяйственного назначения с плодородным слоем почвы, предусматриваются мероприятия по рекультивации нарушенных строительством земель.
Мероприятия проводятся в соответствии с нормами и требованиями ГОСТ 17.5.3.05-84 «Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к землеванию» [7]; ГОСТ 17.5.3.06-85 «Охрана природы. Почвы. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ» [8] и другими документами.
Может предусматриваться также техническая и биологическая рекультивация для восстановления земель, нарушенных в ходе строительно-монтажных работ, при этом:
- земли строительного направления рекультивации - это земли, используемые под строительство наземных площадочных сооружений и на с/х землях (техническая рекультивация);
- земли сельскохозяйственного направления рекультивации - это земли, планируемые к возврату землепользователям; на указанных землях запроектировано проведение и технической и биологической рекультивации.
Технический этап рекультивации является неотъемлемой частью технологии земляных работ при строительстве и включает в себя следующий комплекс работ.
1. Срезка плодородного слоя почвы до начала строительных работ и перемещение его к месту временного хранения. Срезка плодородного слоя производится с толщиной среза - 0,4 м.
2. После завершения строительных и монтажных работ - засыпка траншеи минеральным грунтом, размещение излишков минерального грунта, уборка строительного мусора, вывод всех механизмов из зоны работы и демонтаж временных сооружений.
3. Обратное перемещение плодородного грунта из отвалов после завершения работ, засыпка траншеи грунтом, равномерное распределение плодородного грунта в пределах рекультивируемой полосы с созданием ровной поверхности, которая плавно сопрягается с естественным рельефом.
Рекультивируемые земли и прилегающая к ним территория после завершения всего комплекса работ должны представлять собой оптимально организованный и экологически сбалансированный устойчивый ландшафт.
Избыточный плодородный слой, оставшийся после выполнения всех работ по рекультивации, подлежит вывозке в места, указанные землепользователем.
При снятии, складировании и хранении плодородного слоя почвы для производства земляных работ любого объекта не допускается смешивание плодородного слоя с подстилающими породами, загрязнение нефтепродуктами или материалами, размыв и выдувание. Во избежание размыва и выдувания складированного плодородного слоя почвы предусматривается хранение его в отвалах до 20 дней.
При более длительном сроке хранения строительная организация должна принять меры по закреплению поверхности отвала путем посева быстрорастущих трав или другими способами.
После завершения вышеуказанных работ участок считается подготовленным для следующего этапа - восстановления плодородия почв в зависимости от вида сельхозугодий.
Биологическая рекультивация производится для восстановления плодородия почв, утраченного в процессе строительства, и проводится обычно землепользователем. Она предусматривает внесение органических и минеральных удобрений, агротехнические работы по восстановлению плодородных рекультивируемых почв на всю ширину полосы отвода, посев семян многолетних травосмесей.
Этап эксплуатации
В нормальном режиме эксплуатации нарушения почвенного покрова отсутствуют при не-
укоснительном выполнении всех технологических требованиях и технологических регламентах.
Сохранению земель при эксплуатации объектов нефтепромысла способствуют основные технологические решения:
• трубы должны быть испытаны на заводе-изготовителе пробным гидравлическим давлением и иметь указание в сертификате о величине пробного давления;
• трубопроводы укладываются в грунт на глубину не менее 1,6 м до верхней образующей трубы в соответствии с требованиями СП 34-116-97;
• строительство и монтаж трубопроводов предусматривается в соответствии с ВСН 2.38-85 и СП 34-116-97;
• после проведения всех монтажных работ трубопроводы промываются и подвергаются гидравлическому или пневматическому испытанию на прочность и герметичность в соответствии с СП 34116-97;
• проверку на герметичность участка или трубопровода в целом производят после испытания на прочность и снижения испытательного давления до проектного рабочего в течение времени, необходимого для осмотра трассы (но не менее 12 часов);
• участки трубопроводов в местах пересечений с действующими инженерными коммуникациями, автодорогой подлежат предпусковой внут-ритрубной диагностике, затем проходят испытание одновременно с прилегающими участками;
• после промывки трубопроводов вода сбрасывается в специально устроенные амбары;
• контролю физическими методами в соответствии с СП 34-116-97 подвергаются 100% монтажных сварных соединений;
• переходы трубопроводов через автомобильные дороги запроектированы подземными.
Трубопроводы должны быть уложены в защитные кожухи.
Проведение всех необходимых мероприятий по охране водных объектов и земель при организации строительно-монтажных работ позволит снизить экологическую нагрузку.
Литература
1. Тучкова О .А., Хайруллина Л.И., Чижова М.А. Воздействие объектов нефтехимического комплекса на окружающую среду. Часть 1. Источники и меры защиты / О.А. Тучкова, Л.И. Хайруллина, М.А. Чижова // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 21. - С. 339-342.
2. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения» // Информационная сеть ТЕХЭКСПЕРТ.
3. СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» // Информационная сеть ТЕХЭКСПЕРТ.
4. СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения» // Информационная сеть ТЕХЭКСПЕРТ.
5. РД 153-39.0-460-06 «Положение о закачке нефтепромысловых сточных вод в нагнетательные скважины системы ППД ОАО «Татнефть», 2006 г.
6. Дегтярева И.А., Хидиятуллина А.Я. Воздействие объектов нефтехимического комплекса на окружающую среду. Часть 1. Источники и меры защиты / И. А. Дегтярева, А.Я. Хидиятуллина // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. - № 5. - С. 134136.
7. ГОСТ 17.5.3.05-84 «Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к землеванию» // Правовая система ГАРАНТ.
8. ГОСТ 17.5.3.06-85 «Охрана природы. Почвы. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ» // Правовая система ГАРАНТ.
© О. А. Тучкова - к.т.н., старший преподаватель кафедры промышленной безопасности КНИТУ, touchkova-o-a@mail.ru, Л. И. Хайруллина - к.с.н., доцент кафедры промышленной безопасности КНИТУ, lhda79@mail.ru, М. А. Чижова - к.х.н., доцент кафедры промышленной безопасности КНИТУ.
© О. А. Tuchkova - Ph.D., senior lecturer of the Department of industrial safety of KNRTU, touchkova-o-a@mail.ru$ L. 1 Khayrullina - CSN, associate Professor of industrial safety of KNRTU, lhda79@mail.ru; М. А. Chigova - c.ch.s., associate Professor of industrial safety of KNRTU.
