Ресурсосберегающие технологии (2)

метки: Сорбент, Ресурсосберегающий, Технология, Нефтепродукт, Точка, Отверстие, Очистка, Эксплуатация

Жизнь и деятельность человека предполагает потребление самых разнообразных ресурсов. Особое место среди них занимают ресурсы топливно-энергетические.

Природные топливно-энергетические ресурсы являются национальным достоянием России. Чтобы использовать его в полной мере, а также обеспечить энергетическую независимость страны и заложить основы долгосрочного стабильного энергообеспечения общества. В ней наряду с увеличением добычи нефти, газа и других энергоносителей предусматриваются меры по повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов и созданию необходимых условий по переводу экономики на энергосберегающий путь развития. Ожидается, что благодаря намеченным мерам будет компенсировано не менее 50 % необходимого прироста энергопотребления.

Выполнение этих планов потребует тщательного анализа возможностей энергосбережения во всех отраслях экономики. Не станут исключением и предприятия самого топливно-энергетического комплекса.

Несмотря на проводимую в последнее время государством политику в области предупреждения и ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, данная проблема остается актуальной и в целях снижения возможных негативных последствий требует особого внимания к изучению способов локализации, ликвидации и к разработке комплекса необходимых мероприятий. Локализация и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов предусматривает выполнение многофункционального комплекса задач, реализацию различных методов и использование технических средств. Независимо от характера аварийного разлива нефти и нефтепродуктов первые меры по его ликвидации должны быть направлены на локализацию пятен во избежание распространения дальнейшего загрязнения новых участков и уменьшения площади загрязнения.

1. Рациональная расстановка запорной арматуры по трассе трубопровода

Согласно СНиП 2.05.06-85 «Магистральные трубопроводы», запорная арматура на магистральных трубопроводах должна размещаться не реже чем через 30 км. Положение части задвижек также оговорено. Запорная арматура обязательно должна быть установлена:

• на обоих берегах водных преград при их пересечении трубопроводом в две нитки;
• в начале каждого ответвления от трубопровода;
• на одном или обоих концах участков трубопровода, проходящих на отметках выше населенных пунктов и промышленных предприятий.

Кроме того, при размещении задвижек следует учитывать потенциальную угрозу загрязнения рек и водоемов. Желательно, по возможности, разместить арматуру в удобных для обслуживания местах (вблизи дорого, домов обходчиков и т.д.).

Топливно-энергетический комплекс мира

... реферат я решил начать с выступления и.о. Президента РФ В.В. Путина 3 марта 2000 года на Всероссийском совещании по развитию топливно-энергетического комплекса ... промышленности, там более семи процентов. Добыча нефти выросла на ... поддержка в ликвидации неплатежей ... комплексов на Балтике и Черном море, модернизация действующих и прокладка новых трубопроводов, ... пунктах реферата. Надеюсь, эта тема интересует ...

А где должны быть установлены остальные задвижки?

Данная проблема в нашей стране изучалась Б.В. Самойловым. В качестве критериев размещения запорной арматуры он предлагает использовать один из двух:

1) величина стока нефти или нефтепродукта при авариях не должна превышать некоторой максимально возможной величины;

2) приведенные затраты, зависящие от секционирования, должны быть минимальны.

Рассмотрим основы решения задачи оптимального секционирования трубопроводов. Она решается в два этапа:

1) построение эпюры потенциального стока нефти (нефтепродукта) из трубопровода;

— Пусть имеется перегон нефте- или нефтепродуктопровода, изображенный на рис. 1. Прежде всего, выявляем точку, в которой потенциальный сток при разрыве трубопровода, (сток, происходящий за счет разности нивелирных высот точек профиля) будет равен нулю. Таковой у нас является точка А. Ею весь рассматриваемый перегон делится на два самостоятельных участка, для которых и надо решать задачу расстановки запорной арматуры.

Построим графическую зависимость объемов потенциального стока в каждой из точек профиля. Величину суммарного стока слева от рассматриваемой точки Vл будем откладывать сверху от горизонтали, а объема стока справа Vп – снизу.

Движение начинаем от точки А. Линии объемов потенциального стоков Vп для точек, расположенных справа от нее, повторяют профиль трассы нефтепровода. Отличие заключается в том, что линия Vп левее точки А повторяет профиль трубопровода, а линия Vл правее точки А является как бы его зеркальным отражением.

Для продолжения построений выявляем ближайшие к А точки, являющиеся местными вершинами для каждого из двух участков. Для точек В и С сток слева, для точки Д сток справа равны нулю. Нулевые стоки будут и у точек с теми же геодезическими отметками на ветвях, нисходящих от точки А. Во впадинах же профиля между двумя точками с равными геодезическими отметками (с каждой стороны точки А) местные величины стока будут минимальными.

При дальнейшем удалении от точки А влево и вправо снова находим точки (С и Д), являющиеся местными вершинами для каждого из двух участков и т.д.

После завершения построения эпюр Vл и Vп производим их сложение, получив эпюру суммарного потенциального стока Vс. После этого определяют места размещения запорной арматуры.

2. Определение объемов утечек из трубопровода и резервуара

Исходные данные:

Перекачиваемое топливоавиационный бензин Б-70

Плотность перекачиваемого продукта785 кг/м3

Диаметр трубопровода273 мм

Протяженность трубопровода100 км

Диаметр отверстия 0,1 мм

Время утечки10 ч

Расстояние от начала трубопровода до места утечки, х*15 км

Тип резервуара горизонтальный

Геометрические размеры резервуара:

Диаметр 2320 мм

Длина2800 мм

2.1 Расчет объема утечек из резервуара

Обозначим z(t) – уровень топлива в резервуаре, считая от дна. Поскольку площадь отверстия мала, то распределение давления по высоте резервуара можно принять гидростатическим. Тогда

Создание конструкции шарового резервуара определенной емкости ...

... дипломной работы определена ее задачами и целями, состоит из введения, шести глав с разделами, заключения, списка использованных источников, приложений. 1. Общая часть 1 Назначение сферических резервуаров Данные резервуары ... трубопровода. От значительного перегрева сферические резервуары ... сферической форме, а не цилиндрической, сферические резервуары имеют меньшую площадь ... автоматическую сварку оболочки. ...

(1)

где s – площадь отверстия;

• µ — коэффициент расхода, равный 0,62;

S(t) – площадь зеркала опускающегося топлива, которая определяется по формуле:

(2)

где L – длина резервуара, м;

• D – диаметр резервуара, м;
• z – высота зеркала жидкости, м;

Таким образом, получаем дифференциальное уравнение для определения функции z(t), которое нужно решить с начальным условием z(0)=D:

(3)

Решение полученного уравнения имеет вид:

(4)

где t – время, прошедшее с начала момента истечения.

Из найденного решения следует:

(5)

Подставляя исходные данные получаем:

м

м3

Вычисляем объем V вытекшего топлива как объем освободившейся части резервуара:

(6)

где Sс – площадь кругового сегмента, выражающегося, как известно, формулой:

(7)

где — центральный угол сегмента, определяемый по формуле:

(8)

Имеем:

м

Биологическая очистка загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв ...

... загрязнения нефтью и нефтепродуктами [2]. 1)механические методы очистки почвы от нефти и нефтепродуктов. К ним относят обволоку загрязнения, замену почвы и откачку нефти в емкости, промывку почвы, сорбцию нефти и нефтепродуктов ... итоге в воды залива вылилось 5 миллионов баррелей нефти. От разлива нефти пострадали рыболовная, туристическая, нефтяная отрасли прибрежных штатов США. Серьёзный урон ...

Следовательно, м2

м

Далее находим:

м3,

или с учетом плотности топлива

кг

Отверстие в резервуаре было обнаружено, с помощью уровнемера, который показал, что в закрытом резервуаре происходит понижение уровня.

После подготовительных работ, отверстие заварили металлическим чопом, согласно ГОСТ.

2.2 Расчет объема утечек из трубопровода

Поскольку отверстие в стенке трубопровода невелико, то образовавшаяся течь не изменяет режим перекачки и для расчета потерь нефти можно воспользоваться формулой:

(9)

где — разность напоров, определяемая по формуле:

(10)

где — избыточное давление в сечении утечки, которое рассчитывается так, как если бы ее не было.

Имеем:

Линию гидравлического уклона определяем по формуле:

(11)

.

Напор, в месте расположения отверстия:

(12)

где — расстояние от начала трубопровода, где расположено отверстие.

Реабилитация земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами при ...

... очистки от загрязнений нефтью и нефтепродуктами микроорганизмов, способных расти и проявлять активную деятельность в среде с высоким содержанием нефти и нефтепродуктов, способных к биодеструкции этих веществ. Цель работы: ... нефти и нефтепродуктов; Изучить воздействие нефти и нефтепродуктов на почву и почвенную биоту; Рассмотреть мероприятия по рекультивации почв загрязненных нефтью и нефтепродуктами; ...

Определяем :

(13)

где — высотная отметка сечения, в котором расположено сквозное отверстие;

Далее находим:

Объем V вытекшей за 6 часа нефти составляет:

, или с учетом плотности топлива

Отверстие было обнаружено из за понижения давления в трубопроводе с отклонением от рабочих параметров.

3. Способ очистки от ННП водной поверхности с использованием металлических сеток, заполненных сорбентом

Проведенный анализ видов и способов очистки водной поверхности, который включает термический, химический, физический и биологический методы сбора и очистки водных акваторий от нефти и нефтепродуктов, показывает, что на данный момент нет наиболее эффективного и альтернативного способа или метода сбора и ликвидации ННП.

В данной курсовой работе для очистки водной поверхности от нефтепродуктов предлагается использовать каркас из металлической сетки в качестве бонового заграждения, высотой 0,5 — 1 метр и шириной 0,75-1 метр, заполненные сорбентом.

В качестве сорбента предлагаю применять: древесные опилки; ОДМ-1Ф, степень поглощения которого нефти 92-97% от массы, бензина 83-88% и керосина 85-90%; сорбент СТРГ, обладающего высокой сорбционной емкостью (поглощает 50 кг нефтепродуктов на 1 кг собственного веса); Сорбент Новосорб способный сохранять гидрофобные свойства при длительном (более 2 лет) контакте с водой или Сорбент Турбополимер поглощающий 40 кг нефтепродуктов на 1 кг собственного веса.

Принцип действия основан на том, что металлические сетки, прикрепленные друг к другу металлическими крючками 10-15 см и наполненные сорбентом, будут ограждать территорию разлива нефтепродуктов или нефти и одновременно впитывать нефть и нефтепродукты в себя.

Каркас представляют собой металлическую сетку (Рис.2) из просечного металла, в верхней части каркаса прикреплена крышка, через которую наполняют сорбентом.

Влияние нефти и нефтепродуктов на окружающую среду

... Commission Joint Research Center). 7. https://vseonefti.ru/ Влияние нефти и нефтепродуктов на окружающую среду Природную среду загрязняют главным образом сырая нефть, топлива, масла, нефтяные битумы, сажа. Наиболее распространены первые ... для своего времени. Эта авария долгое время оставалась наиболее разрушительной для экологии катастрофой, которая когда-либо происходила на море. Но прошел 21 год ...

Сорбент, находящийся в сетках, по мере заполнения нефтепродуктом и нефтью, будет меняться на новый через верхнюю крышку металлической сетки.

Схема использования металлической сетки с сорбентом на водной поверхности приведена на рисунке 3.

Рис.3 Схема металлической сетки с сорбентом в действии

4. Испытание сорбента в лабораторных условиях

В качестве сорбента использовались древесные опилки. Так как этот материал является отходом деревообрабатывающей промышленности, не всегда утилизируется и доступен в больших количествах. Также древесные опилки обладают свойством впитывать различные жидкости.

В лабораторных условиях были проведены исследования по впитываемости нефтепродукта древесными опилками. Суть эксперимента заключалась в том, что в колбу наливалось 500 мл воды, 200 мл машинного масла (рис. 4) и сверху колбу заполняли древесными опилками (рис.5).

Через 20 минут древесные опилки были пропитаны полностью маслом (рис.6).

Рис 4

Рис 5

Рис 6

Древесные опилки были удалены, и на водной поверхности почти не осталось нефтепродукта. После сбора древесных опилок, пропитанных нефтепродуктами, их необходимо утилизировать. Утилизация пропитанных нефтепродуктом опилок можно использовать для получения керамзита, а также после брикетирования их в качестве топлива.

Проведенный анализ, показал, что древесные опилки хорошо впитывают нефтепродукт только при его большом уровне слоя, при маленьком слое древесные опилки начинают поглощать больше воды, которая в свою очередь начинает вытеснять нефтепродукт (рис. 7).

Рис 7

Из этого можно сделать вывод, что древесные опилки в качестве сорбента можно использовать при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов сразу после аварии, когда слой нефтепродуктов или нефти еще достаточно высокий.

При прошествии определенного количества времени использовать древесные опилки в качестве сорбента будет менее эффективно, поэтому необходимо использовать другие виды сорбентов, которые будут гидрофобными.

Влияние нефтегазовой промышленности на окружающую среду

... и государств, промышленность которых базируется на привозной нефти. Однако, не следует забывать и о влиянии нефтегазовей отрасли на экологию мест добычи. Раньше, когда добыча нефти только набирала ... нефти растет и угроза возникновения необратимых экологических последствий, вызванных добычей. В ходе выполнения данной работы мы выяснили, что при нефтедобыче основными загрязнителями окружающей среды ...

Например, использовать такие сорбенты как: ОДМ-1Ф, степень поглощения которого нефти 92-97% от массы, бензина 83-88% и керосина 85-90%; сорбент СТРГ, обладающего высокой сорбционной емкостью (поглощает 50 кг нефтепродуктов на 1 кг собственного веса); Сорбент Новосорб способный сохранять гидрофобные свойства при длительном (более 2 лет) контакте с водой или Сорбент Турбополимер поглощающий 40 кг нефтепродуктов на 1 кг собственного веса.

Нужно отметить, что помещаемый сорбент в металлическую сетку, должен находиться в мешке, сделанным из ткани, которая будет хорошо пропускать нефть и нефтепродукты. Это обеспечит удобство в использовании, простоту при смене сорбента и дальнейшую его транспортировку и утилизацию.

Заключение

Проблема охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов приобрела важнейшее социальное и народнохозяйственное значение. С развитием промышленности влияние результатов человеческой деятельности на природу становится настолько большим, что наносимый ей ущерб не всегда может быть восстановлен естественным путем без осуществления природоохранных и природовосстановительных мероприятий. Сооружение и эксплуатация магистральных, промысловых нефтегазопроводов и продуктопроводов оказывают существенное влияние на состояние окружающей среды. Значительный масштаб, интенсивность, а также многообразие отрицательного воздействия на природу обуславливаются спецификой магистральных и промысловых нефтегазопроводов как линейно-протяженных объектов, прокладываемых в сложных природноклиматических условиях с применением различных конструктивных схем и технологии сооружения, транспортирующих вредные для окружающей среды нефть и нефтепродукты. В условиях непрерывного возрастания роли магистральных и промысловых нефтегазопроводов как средства транспортировки нефти и нефтепродуктов и вовлечения малоосвоенных природных регионов, характеризующихся высокой чувствительностью к техногенным воздействиям, проблема охраны окружающей среды при трубопроводном строительстве и транспорте является весьма актуальной. Эффективное решение данной проблемы предполагает наличие высококвалифицированных инженерно-технических кадров, владеющих глубокими знаниями по современной технологии проектирования и эксплуатации нефтепроводов и охране окружающей среды.

В данной работе сделана попытка собрать воедино разработанные рекомендации по правилам проектирования защитных нефтеулавливающих сооружений с учетом опыта, накопленного проектировщиками нашего института, а также эксплуатации этих сооружений на промыслах ОАО «ТатНефть».

Особую актуальность в настоящее время приобретает вопрос обеспечения оптимальных уровней экономичности и экологичности трубопроводных систем. Указанные параметры определяются конструктивными, технологическими, природоохранными и организационными решениями, принимаемыми на стадии проектирования. Поэтому, очень важно, при проектировании трубопровода провести анализ предельно большого числа конкурентно способных вариантов трассы и выбрать из них наилучший, удовлетворяющий требованиям экономии материальных и трудовых ресурсов и охраны окружающей природной среды. Данную проблему целесообразно сформулировать как задачу выбора оптимальной трассы с учетом охраны окружающей среды. При решении задачи выбора оптимальной трассы необходимо учитывать:

Основы организации экологического контроля за состоянием окружающей среды

... типа двигателя, режима его работы, общетехнического состояния автомобиля, марки бензина. Черная металлургия является одним из основных источников загрязнения окружающей среды. Процессы выплавки чугуна и ... -деструкционное загрязнение (стация — место обитания популяции), изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования, связанном с оптимизацией природы в интересах человека. ...

• состояние компонентов окружающей среды с точки зрения уровня их загрязненности;
• предельно допустимые уровни воздействия на компоненты окружающей среды;

• динамику и направление развития экологической обстановки;
• характер и предельные размеры воздействия при строительстве и эксплуатации магистрального, промыслового трубопровода на компоненты окружающей среды и соответствующие им последствия.

Для решения задачи выбора оптимальной трассы с учетом охраны окружающей среды представляются необходимыми следующие данные:

• топографические карты;
• природоохранные карты на топографической основе;
• материальные затраты, например, в стоимостном выражении, по прокладке линейной части нефтепровода в различных условиях местности;
• материальные затраты на выполнение природоохранных мероприятий при строительстве и эксплуатации нефтепровода;
• характеристика надежности линейной части проектируемого нефтепровода;
• свойства перекачиваемого по нефтепроводу продукта с точки зрения влияния на окружающую среду.

Топографические карты характеризуют топографию района в пределах области поиска оптимальной трассы, сведения о естественных и искусственных препятствиях, грунтах и т.п.

Список используемой литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/resursosberegayuschie-tehnologii/

1. Коршак А.А. Ресурсосберегающие методы и технологии при транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов. Изд. Уфа 2006г. 190с.

2. Лурье М.В. Задачник по трубопроводному транспорту нефти, нефтепродуктов и газа. Изд. М: Недра 2003г. 348с.

3. Тугунов Н.П. Типовые расчеты при проектировании. Изд. Уфа, Дизайн Полиграф Сервис с656.

4. www.npacific.ru

5. www.ecoshelf-baltic.ru