3. Выбросы углеводородов при их транспорте и хранении

В условиях изменившегося распределения потерь легкоиспаряющихся нефтепродуктов действующие нормы естественной убыли не обеспечивают объективный учет потерь от выбросов и достоверную оценку эффективности проводимых мероприятий, разработки и внедрения средств предотвращения и устранения потерь нефтепродуктов при транспортировании и хранении, и порядок применения этих норм целесообразно пересмотреть. За последнее двадцатилетие в нашей стране произошло существенное перераспределение фактических потерь нефти и нефтепродуктов: доминирующая доля потерь этой продукции наблюдается уже не при складском хранении (как это было ранее), а при транспортировке магистральными нефтепродуктопроводами и другими видами транспорта.

Источники основных выбросов можно классифицировать на три вида: постоянные, периодические и аварийные. Основные источники загрязнения в процессе эксплуатации трубопроводов – утечки углеводородов через негерметичные соединения или при разрывах трубопроводов; сжигание нефти и нефтепродуктов, разлитых по поверхности в результате аварии на нефте- и продуктопроводах; утечки и испарение при хранении и сливно-наливных операциях, пожары на нефтепроводах и при выжигании разлитой в результате аварии нефти. Основными загрязнениями воздушного бассейна являются легкокипящие углеводороды, твердые частицы и окислы серы, углерода и азота. В результате промышленных выбросов в атмосферу теряется значительное количество ценных продуктов, а загрязнение атмосферного воздуха приводит и к гибели животных, подавлению роста растительности, оказывает отрицательное воздействие на здоровье людей.

следует выделить две группы выбросов углеводородного сырья, характеризующих естественную убыль и безвозвратные потери при авариях. Согласно “Нормам естественной убыли…” под естественной убылью понимается потеря, являющаяся следствием несовершенства существующих в данное время средств и технологии приема, хранения, отпуска и транспорта продуктов. При этом допускается лишь уменьшение количества при сохранении качества в пределах заданных требований. Естественная убыль может быть также обусловлена изменением физико-химических свойств нефтепродукта или воздействием метеорологических факторов.

Потери, вызванные нарушениями требований стандартов, технических условий, правил технической эксплуатации, хранения, относят к аварийным или сверхнормативным потерям. К аварийным выбросам относят также потери, вызванные природными, стихийными бедствиями или действием посторонних сил.

По данным Госкомстата РФ в 1994 г. было зарегистрировано 1804 случая залповых аварийных выбросов (сбросов) загрязняющих веществ. Причиненный при этом ущерб окружающей среде составил 380,9 млрд. руб., а взысканные по искам к виновным штрафы для возмещения причиненного ущерба составили 22 млрд. руб. Только за последствия аварии на Усинском нефтепроводе в 1994 г. АО “Коминефть” предъявлен иск за загрязнение окружающей среды на сумму 311 млрд. руб. До этой аварии, с 1991 г. АО “Коминефть” выставлялись аналогичные иски на сумму 1,4 млрд. руб. (из них выплачено лишь 640 млн. руб.) и 700 млн. руб. Выплачивая по искам, АО “Коминефть” задолжало по зарплате своим работникам более 25 млрд. руб. и вынуждено было обратиться за помощью в Правительство России на финансирование работ по ликвидации последствий аварий в сумме 40 млрд. руб.

В ряде стран, например, аномальность режима перекачки нефти или нефтепродукта фиксируется уже при снижении рабочего давления в трубопроводе на 1%. В этом случае перекачку продукта временно прекращают для полного обследования и устранения причин аномальности. Что касается нефтепровода “Возей – головные сооружения”, то из-за наличия утечек его эксплуатация осуществлялась в течение нескольких лет при вынужденно сниженном рабочем давлении до 40÷45% от нормального. И только гипертрофированные масштабы разлития нефтесодержащей жидкости и загрязнения территории, которые невозможно было не заметить, в том числе из космоса, вынудили обратить на себя внимание уже не только нефтяников, но и широкой общественности, как в России, так и за рубежом. Под нормой естественной убыли понимается допустимое значение безвозвратных потерь нефтепродуктов, происходящих непосредственно при товарно-транспортных операциях вследствие сопровождающих их физических процессов, а также выбросов, неизбежных на данном уровне состояния технологического оборудования (потерь от испарения из всех видов емкостей, через сальниковые уплотнения насосов и задвижек и др.).

В нормы естественной убыли не включены потери нефтепродуктов, связанные с ремонтом и зачисткой резервуаров, трубопроводов, потери при врезках лупингов и вставок, все виды аварийных выбросов, а также потери при внутрискладских перекачках.

Сокращение нормативных и сверхнормативных выбросов нефти все еще остается одной из “вечных” проблем в области транспорта и хранения. За последние годы проделана значительная работа в этом направлении, но величина потерь еще велика. Специалисты отмечают, что она может составлять 1,0¸1,5% от добываемой нефти. Эта цифра не вызывает особого удивления на современном уровне развития технологии транспорта, хотя тридцать лет назад она также не превышала 2%. Нефть и нефтепродукты проходят сложный путь транспортировки, перевалки, хранения и распределения. Ориентировочно, можно считать, что до непосредственного использования нефтепродукты подвергаются более чем 20 перевалкам, при этом только 75% выбросов происходит от испарения и 25% от аварий и технологических утечек.

В работах Ф.Ф. Абузовой показаны изменения в распределении потерь по объектам хранения. Потери нефтепродуктов только при наливе железнодорожных цистерн в 6 раз превышают потери из резервуара. Потери от испарения при наливе нефтей и нефтепродуктов в цистерны в Великобритании также оцениваются в размере 0,4÷0,6% и достигают 120000 т/год. Имеющиеся установки регенерации паров путем охлаждения, конденсации или адсорбции малоэффективны. Ведется разработка новых, более совершенных с использованием фильтрования через углеродную насадку.

При перекачке нефти или нефтепродуктов по магистральным трубопроводам расчет естественной убыли производится по нормам естественной убыли, которая дается в кг на 1 тонну перекачиваемого количества на 100 км линейной части трубопровода в зависимости от диаметра. Проведение различных мероприятий по снижению аварийных и нормируемых потерь дает положительный эффект. по официальным данным видно, что величина, даже нормативных выбросов, еще очень велика. Так, например, в РНПУ естественная убыль нефти только за один месяц составила 3370 тонн (см. табл. 8.10÷8.11).

Таблица 8.10

естественная убыль (ЕУ) в резервуарных парках по РНПУ

Наименование объектов, тип РВС	Режим, К	Норма убыли, е	Темп. коэф-т К1	Осн. норма потерь, кг/т, К×е ×К1	тем-ра в РВС, °С	q, тыс. тонн	ЕУ, тонн
НПС “Западный Сургут”-I; РВС - 500´8 ГУС не эффективна	с подклю- чением 0,3	0,35	1,5	0,3´0,35´ ´1,5=0,1575	23,0	1235	195
НПС “Западный Сургут”-III ГУС не эффективна	0,3	0,20	1,0	0,3´0,20´ ´1,0=0,06	10,6	5925	355

Оценочные расчеты позволяют сделать заключение о соизмеримости выбросов нефти в резервуарных парках НПС с нормативными (естественной убылью) выбросами на линейной части нефтепровода. Этот расчет отчасти можно объяснить высокими значениями давления насыщенных паров нефти и нарушением технологии подготовки. П.И. Тугуновым изучался газовый фактор нефти на входе и выходе из насосной станции.

Таблица 8.11

естественная убыль (ЕУ) при перекачке по магистральным

трубопроводам по РНПУ(е=0,11)

Наименование нефтепровода	Длина L, км	норма ЕУ, кг/т, 0,01´е´L	q, тыс.тон	ЕУ, тонн
Нефтеюганск-УБ-УБ-Оренбург 124 – “Зап. Сургут” Æ 720 “Зап. Сургут – 233” Æ 720 (резервн.) 148¸225 Æ 1020 Итого по Усть-Балык-Оренбург	96 12 75	0,1056 0,0132 0,0825	1 114 1 235 2 539	118 16 209 343
УБН-УБКУА 124 – “Зап. Сургут” Æ 1020 “Зап. Сургут” Æ 1020 148¸225 Æ 1020 Итого по УБКУА	95 12 77	0,1045 0,0132 0,0847	693 1 807 6 294	72 24 533 629
НКК 370¸477 Æ 1220 370¸477 Æ 1220 Повх-Покачи-Урьевск Итого по НКК	77 57	0,0847 0,0627	7 092 1 028	601 65 666
Холмогоры-Зап. Сургут-СГП 136 – “Зап. Сургут” Æ 820 “Зап. Сургут – 34” 223¸300 Æ 1220 Итого по СГП	129 32 77	0,1419 0,0352 0,0847	671 2 087 6 011	95 73 509 677
Холмогоры-Клин 126¸296 Æ 1220 296¸327 Æ 1220 Итого по Х-К	170 32	0,1870 0,0352	1 978 3 838	370 135 505
Итого по линейной части				2 820
Всего по РПНУ				3 370

В результате измерений было установлено, что газовый фактор нефти после прохождения резервуаров уменьшается в 2,5¸3 раза по сравнению со значением, которое имела нефть на входе в резервуары. Расчеты для двух магистральных трубопроводов показали, что выбросы за счет выделения растворенного в нефти газа при перекачке от месторождения до НПЗ могут составить 0,05¸0,10% объема перекачки. Если по длине трубопровода такая нефть попадает в резервуары с обычной дыхательной арматурой, то потери нефти возрастают в 2,0¸2,5 раза. Сведения, полученные в работе, позволили авторам указать на несовершенную технологию подготовки нефти на промыслах и возможности разгазирования товарной нефти в магистральном нефтепроводе. Особое значение аналогичные исследования могут иметь для совершенствования аварийно-восстановительных работ с точки зрения взрывопожаробезопасности их проведения, уменьшения потенциального стока нефти при нарушении герметичности нефтепровода.

По данным СибНИИНП в 1 м³ товарных нефтей Западной Сибири содержится от 0,15 до 0,76 м³ растворенного и окклюдированного газа. При движении нефти по трубопроводам такой газ переходит в газовую фазу, образуя пробки, а, попадая в резервуар, выбрасывается в атмосферу через дыхательную арматуру.

Таким образом, современные нефтепроводы характеризуются большой протяженностью и высокой пропускной способностью, наличием значительных объемов и, к сожалению, все еще большими объемами вредных выбросов в окружающую среду.