ВВЕДЕНИЕ
В недрах Российской Федерации находиться треть общемировых запасов природного газа. Газовая отрасль в нашей стране является одной из ведущих. ПАО «Газпром» (публичное акционерное общество) эксплуатирует одни из самых богатых в мире месторождений запасов природного газа. На компанию приходится 11 % мировой и 66 % российской добычи газа. По состоянию на 31 декабря 2016 года на территории России запасы углеводородов по категориям A+B1+C1 (по российской классификации) составили 36 443,9 млрд м? природного газа, 1 534,9 млн т газового конденсата и 2 078,5 млн т нефти. За 2017 год добыча природного газа составила 354,9 млрд м? [1].
В настоящее время компания активно реализует масштабные проекты по освоению газовых ресурсов полуострова Ямал, арктического шельфа, Восточной Сибири и Дальнего Востока, а также ряд проектов по разведке и добыче углеводородов за рубежом. Компании принадлежит крупнейшая в мире газотранспортная система, протяженность которой составляет 171,4 тыс. км. На внутреннем рынке «Газпром» реализует свыше половины продаваемого газа. Кроме того, компания поставляет газ в более чем 30 стран ближнего и дальнего зарубежья, является крупнейшим в России производителем и экспортером сжиженного природного газа (СПГ). «Газпром» также владеет крупными генерирующими активами на территории России. Их суммарная установленная мощность составляет порядка 17 % от общей установленной мощности российской энергосистемы. Кроме того, «Газпром» занимает первое место в мире по производству тепловой энергии [3]. По территории Вологодской области проходит магистральный газопровод «СРТО» - Торжок (северные районы Тюменской области), который находится в управлении дочерней компании (общество с ограниченной ответственностью) ООО «Газпром трансгаз Ухта» . Данный газопровод входит в Единую систему газоснабжения на территории области обслуживают четыре ЛПУМГ (линейно-производственных управлений магистральных газопроводов): Нюксенским № 15, Юбилейным № 16, Грязоветским № 17, Шекснинским № 18 [4].
Объектом исследования в выпускной квалификационной работе является предприятие Нюксенское ЛПУМГ-15, а предметом исследования - отходы производства и потребления, анализ их объемов, видов и классов опасности, а также выяснить временную динамику отходов по годам и разработка системы мероприятий по снижению отходов и их утилизации.
Целью работы является характеристика твёрдых производственных отходов Нюксенского ЛПУМГ-15, анализ шумового воздействия предприятия на (окружающую среду) ОС.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить библиографические и нормативные материалы о состоянии газотранспортной системы России, её влияния на окружающую среду и деятельности «Газпром трансгаз Ухта»;
2. Проанализировать объемы, динамику и состав отходов производства и потребления компрессорной станции Нюксенского ЛПУМГ-15;
3. Оценить воздействие шума от компрессорной станции на окружающую среду.
4. Предложить ряд мероприятий по мониторингу и снижению шума и отходов производства и потребления.
Практическое значение работы состоит в том, чтобы установить изменения в ситуации по годам, видам, объёмам и классам опасности отходов производства и потребления. Определить пути улучшения ситуации.
Результаты исследования по теме представлены в докладе на Всероссийской конференции «ВУЗОВСКАЯ НАУКА-РЕГИОНУ» в 2018 году и опубликована статья «Шумовое и вибрационное воздействие на окружающую среду от газоперекачивающих агрегатов ЛПУМГ-15 Нюксенского района Вологодской области».
1 ВОЗДЕЙСТВИЕ ГАЗОТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА НА ВОЗДУШНЫЙ БАССЕЙН
опасность шум компрессорный утилизация
1.1 Функционирование газотранспортной системы России
Газотранспортная система - совокупность взаимосвязанных газопроводов и сопутствующих им сооружений, предназначенных для обеспечения газом потребителей. ГС - связующее звено между источниками газа и потребителями. B состав ГС входят: магистральные газопроводы и распределительные станции газопроводы-перемычки, отводы, подводы, компрессорные станции. Удалённость месторождений природного газа от объектов потребления вызывает необходимость мощной газотранспортной системы [1].
ПАО «Газпром» управляет крупнейшей в мире газотранспортной системой. Ее основная часть входит в состав Единой системы газоснабжения (ЕСГ) России. Это уникальный технологический комплекс, который включает в себя объекты добычи, переработки, транспортировки, хранения и распределения газа в европейской части России и Западной Сибири. ЕСГ обеспечивает бесперебойный цикл поставки газа от скважины до конечного его потребителя. ЕСГ имеет огромный запас надежности и способна осуществлять бесперебойные поставки газа даже при пиковых сезонных нагрузках благодаря централизованному управлению, большой разветвленности направлений и наличию параллельных маршрутов транспортировки [Там же].
Также в управлении ПАО «Газпром» находятся магистральные газопроводы на Дальнем Востоке России: «Сахалин - Хабаровск - Владивосток», «Октябрьский - Хабаровск» и «Соболево - Петропавловск-Камчатский». Общая протяженность газотранспортной системы на территории России составляет 175,7 тыс. км (рисунок 1.1). При транспортировке газа участвуют 250 компрессорных станций с общей мощностью газоперекачивающих агрегатов 46,1 тыс. МВт. Управление Единой системой газоснабжения России осуществляется Центральной диспетчерской ПАО «Газпрома». Ведется круглосуточный контроль за обеспечением надежного и бесперебойного снабжения природным газом российских и зарубежных потребителей [3].
ПАО «Газпром» предоставляет не дискриминационный доступ к газопроводам независимым компаниям. В 2017 году услуги по транспортировке газа по газотранспортной системе ПАО «Газпрома» на территории Российской Федерации оказаны 24 компаниям. Объем транспортировки в составил 126,3 млрд куб. м газа [Там же].
Рисунок 1.1 - Карта нефтегазововой системы России (Масштаб 1: 550 000)
Безопасность функционирования газотранспортной системы ПАО «Газпром» обеспечивается введением современных методов диагностики, оперативному проведению важных ремонтных работ и планово-предупредительных работ. В компании применяется современная концепция планирования значительных баз методологии управления технологическим расположением и целостностью газотранспортной сети современной РФ. Сразу после выполнения экспертного анализа рисков и оценки системной важности, как правило приоритет отдаётся тем объектам, которые дадут наибольший результат. Настоящий подход предоставляет возможность в то же время увеличивать степень прочности производственных объектов, оптимизировать объем выполняемых работ и эффективно расходовать финансовые средства. С целью увеличения надёжности поставок газа, развития газоснабжения и газификации субъектов, выполнения экспортных поставок ПАО «Газпром» разрабатывает и реализовывает планы постройки газотранспортных мощностей. В частности, с 2010 по 2017 годы компания внедрила в эксплуатацию приблизительно 9500 километров главных газопроводов в регионах РФ [3].
1.2 Воздействие ООО «Газпром трансгаз Ухта» на окружающую среду
В настоящее время темпы освоения новых перспективных газоносных регионов во многом определяются взаимоотношением объектов газовой промышленности с окружающей средой и, в первую очередь, степенью экологической безопасности объектов газового комплекса. Многие из проектов добычи и транспорта газа отклоняются Государственной экологической экспертизой именно по причине недостаточной экологической обоснованности проектных решений, которые не обеспечивают минимальное воздействие на природную среду и не гарантируют экологическую безопасность проектируемых объектов. Поэтому проблема обеспечения экологической стабильности газодобывающих и газотранспортирующих регионов является приоритетной среди множества других природоохранных проблем [5].
К настоящему времени выполнены многочисленные экологические исследования, посвященные охране и рациональному использованию природной среды на стадии геологоразведочных работ, освоения промыслов и строительства трубопроводов. Однако остается недостаточно изученным воздействие на природную среду работы КС, являющихся локальным источником загрязнения окружающей среды на обширной территории Основные факторы воздействия КС на окружающую среду сформулированы М.В. Матвеевым: выбросы в атмосферу; сбросы сточных вод на рельеф и в водные объекты; механические нарушения почв и напочвенных покровов; тепловое загрязнение окружающей среды; нарушение условий тепловлагообмена; шумовое загрязнение атмосферы и так далее [6].
При исследованиях М.В. Матвеевым было выявлено, что потоки загрязняющих веществ при строительстве и работе приводят к возникновению локальных геохимических аномалий. Эмиссия загрязнителей в атмосферу при эксплуатации сопровождается подкисляющим и эвтрофирующим воздействием на наземные и водные экосистемы и приводит к изменению биогеохимической организованности территорий освоения.
В книге М.В. Матвеева воздействия на грунты можно разделить на две группы: нарушения условий тепловлагообмена в системе «грунт - атмосфера» и прямые тепловые нагрузки на массив пород. Нарушения граничных условий характерны для стадии обустройства и связаны с комплексом строительно-монтажных работ. При этом на ландшафты оказываются три типа воздействий: нарушение свойств почвенно-растительного покрова; изменение условий снегонакопления; изменение режима поверхностного и внутри грунтового стока. Последствия этой группы воздействий - изменения температурного режима пород и глубины сезонного оттаивания [Там же].
Для стадии эксплуатации более характерны прямые тепловые воздействия на грунты. Вокруг трубопроводов с положительной температурой транспортируемого продукта образуются техногенные талики, что сопровождается локальным термокарстом, термоэрозией и нередко приводит к всплытию трубы на поверхность [7].
Поступление загрязняющих веществ в грунты и природные воды на территории КС возможно через поверхность путем выпадения из атмосферы, либо непосредственно путем инфильтрации стоков, утечек, разливов реагентов и горюче-смазочных материалов, подземной инфильтрации из трубопроводов, отстойников, септиков и так далее [7].
Сильное загрязнение снегового покрова свидетельствует о преобладании поступления загрязнений в окружающую среду из атмосферы. По словам М.В. Матвеева в результате производственной деятельности КС выбрасывается целый ряд веществ и сложных отходов, таких, как аммонийный азот, нитриты, нефтепродукты, сульфаты, железо и тому подобное. В атмосферу от работающих ГПА через свечи стравливания газа, дыхательные клапаны емкостей хранения горюче-смазочных материалов и так далее выбрасывается значительное количество (десятки и сотни тонн в год) оксидов азота, окиси углерода, метана, паров минеральных и синтетических масел [6].
Таким образом, на площадке КС, имеющей ограниченные размеры, концентрируются весьма значительные энергетические и производственные мощности и потоки веществ, многие из которых являются серьезными загрязнителями окружающей среды [7].
Результаты опробования снега площадок КС и прилегающей территории показали, что вода, образующаяся при таянии снега, как правило, имеет нейтральную или слабокислую реакцию и значительно обогащена аммонием, нитрит-ионами, ортоксилолом, этилбензолом. В единичных пробах отмечаются также повышенные содержания метанола, отдельных металлов - меди, марганца, ванадия. Специфической особенностью снегового покрова является повсеместное повышенное содержание в нем аммонийного азота и нитритов. Наиболее высокие содержания органических соединений приурочены к участкам расположения компрессорных цехов, аппаратов воздушного охлаждения газа и свечей продувки пылеуловителей, то есть к I и IV зонам. Присутствие металлов отмечено на въезде на территорию КС и вдоль путей движения транспорта, то есть, где в снеге присутствуют минеральные механические примеси [8].
Химический состав поверхностных вод площадки весьма разнообразен. Поверхностные воды характеризуются в основном щелочной реакцией, повышенной минерализацией и высокими содержаниями аммония и нитритов, превышающими их ПДК. В отдельных пробах в концентрациях выше ПДК отмечаются железо, медь, марганец, ортоксилол. Загрязнение ароматическими углеводородами и фенолами не установлено [8].
Таким образом, площадка компрессорной станции представляет собой комплексную геохимическую аномалию с повышенными концентрациями соединений азота, ароматических углеводородов, органических соединений. Характерными или типоморфными загрязнителями для газотранспортных объектов являются ароматические углеводороды и соединения азота, а также некоторые органические соединения (диэтиленгликоль, метанол и другие). При этом аномальные концентрации загрязнений отмечаются и за пределами площадки КС на расстоянии до 400 м Там же.
Компрессорная станция вызывает также шумовое и тепловое загрязнение окружающей среды. Шум представляет собой комплекс звуков, вызывающих неприятные ощущения, в крайнем случае, разрушение органов слуха. Шумовое загрязнение образуется в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня. В результате работы турбин уровень шума в цехах достигает 150 Дб 9.
Тепловое загрязнение возникает в результате повышения температуры среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, воды и отходящих газов. В процессе производственного цикла происходит горение смеси метана (природного газа) и воздуха, температура отходящих газов может доходить до 500 ?С, попадая в атмосферу, они вызывают ее тепловое загрязнение. Выявленные загрязнения компонентов окружающей среды площадки КС, не имеет опасного уровня для человека, но, безусловно, оказывает отрицательное воздействие на живую природу.