Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу при свободном горении нефти и нефтепродуктов
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу при свободном горении нефти и нефтепродуктов

 

Теоретическая часть

 

Нефть - это смесь различных углеводородов: предельных - парафиновых (алканы), нафтеновых - циклопарафиновых (цикланы), ароматических (арены). Содержание углеводородов в нефти колеблется в пределах 82 - 87%, водорода 11 - 14%, остальное примеси.

Парафиновые (СnН2n+2). В обычных условиях парафины до С4Н10 - газы, от С5Н12 до С15Н32 - жидкости, входящие в состав моторных топлив, С16Н34 и выше - твердые вещества, называемые парафинами.

Нафтеновые - циклопарафиновые (цикланы) СnН2n.

Ароматические (арены) СnН2n-6 - ценное сырое для нефтехимической промышленности и получения высокооктановых бензинов.

Непредельные (олефиновы) СnН2n в нефтях не содержатся, а образуются при переработке и являются ценным сырьем для получения полиэтилена и полипропилена др.

По содержанию парафина нефти подразделяются на малопарафинистые (≤ 1,5%); парафинистые (от 1,5 до 6%) и высокопарафинистые (>6%). Иногда встречаются нефти с содержанием парафина до 30% (Узень, Жетыбай). Нефти северных месторождений Тюменской области содержат до 20% парафина.

Вредными примесями нефти являются сернистые соединения до 8% (сероводород, сульфиды, меркаптаны, элементарная сера и пирофорные производные). Кислород (до 2% ) присутствует в виде нафтеновых и жирных кислот, фенолов и асфальтенов. Кроме этого в нефти содержатся углекислый газ, хлор, йод, фосфор, мышьяк, калий, натрий, азот и многие другие элементы таблицы Д.И. Менделеева, а также пластовая вода. Азот в виде аминов и пиридиновых оснований.

Плотность нефтей 750 - 950 кг/м3. Нефти плотностью до 900 кг/м3 называют легкими, а более 900 кг/м3 - тяжелыми. Плотность бензина 720-780 кг/м3, керосина 800 - 900 кг/м3, ДТ - 840 - 900, масел - 890 - 940. Под плотностью понимают отношение массы вещества при температуре 20оС к занимаемому объему.

Процесс горения нефти и нефтепродуктов может возникать при авариях, а также при сжигании некондиционных продуктов или аварийных разливов. Процесс горения нефти сопровождается образованием различных продуктов горения. Состав продуктов сгорания зависит от состава нефти и коэффициента избытка воздуха.

Основным продуктом сгорания углеводородов является диоксид углерода (СО2), но так как горение диффузионное и воздуха недостаточно, то образуются оксид углерода (СО), продукты неполного сгорания - углеводороды различного строения (формальдегид, органические кислоты, бенз(а)пирен и др.), сажа (С). В процессе горения участвует азот, входящий в состав воздуха. При высоких температурах он способен окисляться с образованием оксидов азота (NO, NO2 и др.).

Если в состав нефти входят соединения серы (сероводород, меркаптаны, сульфиды и др.) то в процессе горения образуются оксиды серы (SO2 и SO3).

Предлагаемый метод расчета применяется для определения массы вредных веществ, выделяющихся в атмосферу при горении нефти в амбарах, резервуарах, обваловках на водной повехности и так далее. Основная расчетная формула:

П = К ⋅ m ⋅ Sср , кг/час,                                             ( 1)

где П - масса загрязняющего вещества, выброшенного в атмосферу в единицу времени, кг/час; (выброс загрязняющего вещества);

К - удельный выброс загрязняющего вещества на единицу массы сгоревшего нефтепродукта (нефти), кг (вещества)/ кг (нефти);

m - скорость выгорания нефтепродукта, кг/(м2⋅час);

Sсp- средняя поверхность зеркала жидкости, м2.

Величина К определяется при температуре горения меньше либо равной 1300 °С и избытке воздуха α=0.93, что соответствует реальным условиям свободному горению нефти, (табл. 1).

Скорость выгорания m является практически постоянной величиной для нефти определяется как средняя массовая скорость горения с единицы поверхности зеркала в единицу времени. Линейную скорость выгорания нефти и нефтепродуктов, мм/мин определяют по табл. 2.

Среднюю поверхность зеркала горения определяют путем измерения, но в аварийных случаях можно определить Sсp расчетным путем.

При горении нефти в резервуаре без его разрушения Scp равна площади горизонтального сечения резервуара.

При горении нефти с разрушением резервуара и вытеканием нефти в обваловку Scp равна площади обваловки.

Для резервуаров, получивших во время аварии сильные разрушения

Scp= 4,63 ⋅ Vр, м2,

где Vр- объем нефтепродукта в резервуаре.

Для фонтанирующих скважин

Scp= 0,7 Q/(ρ ⋅ L) (м2),

где Q - дебит скважины ( производительность скважины по нефти), т/сут;

ρ - плотность нефти, т/м3 ;

L - линейная скорость выгорания нефти, мм/мин.

При малых и средних разливах нефти на почву, когда не образуется явное зеркало раздела фаз и нефть полностью впитывается в почву, при выжигании происходит горение, пропитанного нефтью инертного грунта.

При этом не учитываются выбросы вредных веществ, образующихся при горении не нефтяных компонентов (флоры, фауны, почв, минералов и других компонентов почвы). Для расчета выбросов вредных веществ, образующихся при сгорании нефти на открытом грунте используется следующая формула (кг/час):

Мгр = 0,6 ( k ⋅ kн ⋅ ρ ⋅ b ⋅ S ) / t                               (2)

где k - удельный выброс, кг/кг;

kн - коэффициент нефтеемкости грунта (табл. 3);

ρ - плотность нефти, кг/м3 ;

b - толщина пропитанного нефтепродуктом слоя почвы, м ;

S - площадь нефтяного пятна на почве , м2 ;

t - время горения нефти от начала до затухания, час;

0,6 - принятый коэффициент полноты сгорания нефтепродукта.

Обычно при разливе нефти часть впитывается в грунт, а остальная часть остается на поверхности и образует горизонтальное зеркало раздела фаз жидкость - вода. В это случае горение протекает в 2 стадии:

1) Свободное горение с поверхности раздела фаз;

2) Выгорание остатков нефти из пропитанного грунта вплоть до затухания.

Упрощенный расчет выброса предусматривает раздельное определение поступающих в атмосферу вредных веществ с последующим суммированием полученных величин. При этом:

Если h / Dэкв < 0,01 , то Sсp=Sr.

(h - максимальная толщина слоя нефти над грунтом, Dэкв. - эквивалентный диаметр пятна). При h / Dэкв > 0,01 Sсp и Sr рассчитывается отдельно.

Практическая часть

 

Таблица 1

Исходные данные для расчета

I вариант II вариант III вариант IV вариант
Горение нефти в резервуаре, получившем сильные разрушения Разрушение резервуара. Нефть горит в пределах обваловки. Пожар на фонтанирующей скважине. Порыв нефтесборного коллектора (трубопровода)
VH=10000м3; t1=20 час; ρн=0,81т/м3 = 810кг/м3 b=20 см; песок влажность 60% Sср = Sr S обв.=200м2; t1=10 час; ρн=0,78 т/ м3=780 кг/м3 b=10 см ; Песок, влажность 40% Sср = Sr Q=100т/сут; t1=24 час; ρн=0,85 т/м3 = 850 кг/м3 b=15см песок, влажность 20% , Sср = Sr Sср=150м2 ; t1=3 час; ρн=0,89 т/м3 = 890 кг/м3 b=15 см глина, влажность 40% Sср = Sr

 

 

Порядок выполнения расчетов

 

1. Рассчитать П для каждого загрязняющего вещества (кг/час);

2. Рассчитать массу выброса M=П ⋅ t1 (кг);

3. Рассчитать Мгр. для каждого вещества Мгр=0,6 ⋅ k ⋅ kн ⋅ ρ ⋅ b ⋅ Sг , (кг);

4. Расчетные величины свести в таблицу.

 

Таблица 2

Результаты расчетов

Загрязняющее вещество М, кг Мгр., кг М+Мгр., кг
       

 

Таблица 3

Удельный выброс вредного вещества при горении нефти и

нефтепродуктов на поверхности

Загрязняющий атмосферу компонент

Химическая формула

Удельный выброс вредного вещества, кг/кг

Нефть Дизельное топливо Бензин
Диоксид углерода СО2 1,0000 1,0000 1,0000
Оксид углерода СО 0,0840 0,0071 0,3110
Сажа С 0,1700 0,0129 0,0015
Оксиды азота (в пересчёте на NOz) NO2 0,0069 0,0261 0,0151
Сероводород Н2S 0,0010 0,0010 0,0010
Оксид серы (в пересчёте на SOz) SO2 0,0278 0,0047 0,0012
Синильная кислота HCN 0,0010 0,0010 0,0010
Формальдегид НСНО 0,0010 0,0011 0,0005
Органические кислоты (в пересчёте на CH3COOH) CH3COOH 0,0150 0,0036 0,0005

 

Таблица 4

Величина скорости выгорания нефти и нефтепродуктов

Нефтепродукт

Скорость выгорания, m

Линейная скорость выгорания, L
кг / м2 ⋅ сек кг/ м2 ⋅ час мм/мин
Нефть 0,030 108,0 2,04
Мазут 0,020 72,0 1,18
Дизельное топливо 0,055 198,0 4,18
Керосин 0,048 172,0 3,84
Бензин 0,053 190,8 4,54

 

Таблица 5

Нефтеемкости грунтов, м3 /м3

Наименование грунта

Влажность грунта

0 20 40 60 80 100
Глинистый грунт 0,20 0,16 0,12 0,08 0,04 0,00
Пески (диаметр частиц 0,05-2,0 мм) 0,30 0,24 0,18 0,12 0,01 0,00
Супесь, суглинок 0,35 0,28 0,21 0,14 0,07 0,00
Гравий (диаметр частиц 2,0-20 мм) 0,48 0,39 0,29 0,19 0,09 0,00
Торфяной грунт 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00

 

Влажность грунта определяется инструментально по разнице весов навески грунта до и после выпаривания воды при 100°С.

Величины Sr и b определяются метрически на месте аварии. Время выгорания нефтепродуктов из грунта определяется непосредственно его замером от воспламенения до затухания.

 

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой нефть?

2. Какую нефть называют легкой, а какую тяжелой?

3. Назовите основные продукты горения нефти?

4. Как рассчитывать выброс загрязняющего вещества в амбарах, резервуарах?

5. Как рассчитать выбросы вредного вещества при сгорании нефти на открытом грунте? Как происходит горении?

 


 


Теоретическа часть

 

Интенсивный шум неблагоприятно действует на организм человека и может явиться причиной профессиональных заболеваний. При работе в условиях шума снижается производительность труда. Шум притупляет внимание, замедляет реакцию человека на те или иные раздражители, мешает восприятию полезных сигналов, что особенно опасно на работах, связанных с движением поездов. Он нарушает комфорт пассажиров и является источником беспокойства для населения в расположенных вблизи железнодорожных объектов населенных пунктах.

Вопросы борьбы с шумом должны решаться на стадии проектирования машин, транспортных средств, оборудования, зданий, сооружений, населенных пунктов, а также в процессе изготовления, испытания, приемки, эксплуатации и ремонта этих объектов.

Шумом называются звуки, мешающие восприятию полезных звуков или нарушающие тишину, а также звуки, оказывающие вредное или раздражающее действие на организм человека.

В качестве основных величин, используемых для нормирования шума и расчетов по шумоглушению, принимают звуковое давление в паскалях (Па) и его уровень в децибелах (дБ).

Звуковое давление p - разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при прохождении через эту точку звуковых волн и средним давлением, которое наблюдается в этой же точке при отсутствии звука.

Уровень звукового давления определяют по формуле:

L = 20 lg( pcp / p 0 )                                            (3)

где рср - среднеквадратичное значение звукового давления в точке измерения, Па; ро - пороговое значение звукового давления, принятое по международному соглашению равным 2·10-5 Па.

Если за восьмичасовой рабочий день уровень звукового давления на рабочем месте изменяется не более чем на 5 дБ, то шум называют постоянным, в противном случае - непостоянным.

Непостоянный шум в свою очередь подразделяют на колеблющийся во времени, если уровень звукового давления непрерывно изменяется (например, шум в кузовном отделении вагонного депо, шум дорожного движения, шум проходящего по рельсам подвижного состава и т. п.); прерывистый, если уровень звукового давления резко падает до уровня фонового шума, причем длительность интервалов, в течение которых уровень давления остается постоянным и превышает уровень фона, составляет 1 с и более (например, шум выброса сжатого воздуха из ресивера компрессора, шум одиночной шлифовальной машины и т. п.); импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с (например, шум при забивании гвоздей молотком и т. п.).

При рассмотрении вопросов охраны труда обычно пользуются октавными полосами частот, средние значения которых соответствуют диапазону слышимых звуков и составляют стандартный ряд (16), (31,5), 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 (16000) Гц. В скобках показаны частоты, в которых шум, как правило, не нормируют, хотя они лежат в слышимом диапазоне частот.

Частотный состав шума характеризует его спектр. Спектром шума называют зависимость уровня звукового давления в частотных полосах от средних частот этих полос. Спектр можно представить либо в виде таблицы, либо графически в виде ломаной линии. В качестве средней частоты октавной полосы принимают среднегеометрическую частоту:

                                                          (4)

где f1гр и f2гр - крайние частоты полосы.

Спектр, а, следовательно, и шум, которому он соответствует, может быть низкочастотным (максимум уровня звукового давления находится в области частот ниже 300 Гц), среднечастотным (область частот от 300 до 800 Гц) и высокочастотным (область частот более 800 Гц).

Звук с частотами ниже 20 Гц называют инфразвуком, а с частотами выше 20 кГц - ультразвуком. Эти звуки не слышимы для человека.

Шум называют тональным, если в нем прослушивается звук определенной частоты. В противном случае он будет широкополосным. Пример тонального шума - сигналы локомотивов, а широкополосного - шум водопада, шум подвижного состава.

Важной характеристикой звукового (шумового) поля (т. е. области пространства, в которой наблюдается шум), помимо звукового давления и частоты, является интенсивность звука. Она представляет собой поток энергии, переносимой звуковыми волнами в единицу времени через площадку 1 м2, ориентированную перпендикулярно направлению звукового луча. Интенсивность звука — векторная величина, измеряемая в ваттах на метр квадратный (Вт/м2). С точки зрения охраны труда интерес представляет лишь средняя во времени величина интенсивности.

Интенсивность и звуковое давление р связаны между собой соотношением:

I = p2 /ρc ,                                                             (5)

где p2 — средний квадрат звукового давления, Па2; ρ – плотность среды, в которой распространяется звук, кг/м3; с – скорость звука в данной точке среды, м/с.

Для воздуха независимо от атмосферного давления согласно

c = 20                                                            , (6)

где Т– абсолютная температура воздуха, К.

Уровень интенсивности звука определяют по формуле (в дБ)

L = 101 g I / I 0 ,                                                     (7)

где I 0=10-12 – стандартное пороговое значение интенсивности, Вт/м2.

Величина I 0 выбрана такой, что при нормальных атмосферных условиях (t = 20°С, р = 1,2 кг/м3) уровень звукового давления L и уровень интенсивности Li численно равны друг другу. Равенство этих величин упрощает акустические расчеты.

Если в данную точку пространства приходят некогерентные звуковые, волны (т.е. волны, фазы которых в разные моменты времени отличаются друг от друга) с уровнями звукового давления Li, то уровень звукового давления суммарного звука составит (в дБ)

где n - общее число независимых слагаемых уровней.

Эта формула соответствует условию, что интенсивности всех некогерентных источников складываются

I = I1 + I2 + ... + I n

Поэтому, если имеется m одинаковых источников, каждый из которых создает в данной точке уровень звукового давления L1, суммарный уровень будет рассчитываться по формуле

L = L1 + 10lg m.

Например, если один источник создает уровень L1 = 73 дБ, то 100 источников создадут уровень L = 73 + 101g 100 = 93 дБ.

Удвоение числа источников каждый раз увеличивает уровень на 3 дБ.

Для измерения шума и его спектра применяют шумомеры с соответствующими фильтрами и частотные анализаторы.

Измерения шума проводят для контроля соответствия фактических его уровней на рабочих местах установленным нормам, для оценки шумового режима в помещениях, разработки мероприятий по снижению шума и оценки их эффективности.

Пример выполнения расчета

Расчетные уровни звукового давления L в октавных полосах частот на погрузочно-разгрузочной площадке грузового двора и предельный спектр в зоне жилой застройки (на расстоянии у = 30 м) заданы ниже:

Среднегеометрическая частота, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Уровень звукового давления, дБ, на погрузочно-разгрузочной площадке 60 62 60 55 51 50 46 38
Предельный спектр в зоне жилой застройки 67 57 49 44 40 37 35 33

 

Определить, будет ли обеспечено снижение шума до нормируемого значения, если построить забор из железобетонных панелей высотой Н = 3 м. Расчетная точка РТ в зоне жилой застройки и источники шума ИШ расположены на одном уровне.

Расстояние от экрана до наиболее удаленного ИШ (ширина погрузочно-разгрузочной площадки) х = 20 м.

Вычертим поперечный разрез места расположения ИШ, экрана и РТ (рис.3).

Сначала определим критерий М, по которому из графика на рис. 11, б находим величину снижения шума ΔL .

Расчет представим в следующей форме:

Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
λ 5,4 2,72 1,36 0,68 0,34 0,17 0,085 0,043
M 0,18 0,25 0,35 0,49 0,7 0,99 1,4 1,97
L , дБ 60 62 60 55 51 50 46 38
ΔL , дБ 7 8 9 70 12 14 17 18
L − ΔL , дБ 53 54 51 45 39 36 29 19
L по ПС-40, дБ 67 57 49 44 40 37 35 33
Превышение нормы, дБ - - 2 1 - - - -

 

Превышения нормы, зафиксированные в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 250 и 500 Гц, лежат в пределах точности измерений. Поэтому практически можно считать, что применение экрана позволило снизить уровень шума в зоне жилой застройки до нормы.

 

Рис. 3. Схема расположения экрана относительно источника шума ИШ и расчетной точки РТ

 

Задание для выполнения самостоятельной работы

 

1. Подготовиться теоретически по следующим вопросам:

а) определение шума; б) основные физические параметры, характеризующие шум;

в) спектр шума; г) действие шума на человека и его нормирование;

д) источники шума и его характеристики;

е) звукоизоляция; ж) защитные экраны.

2. Выполнить расчет по варианту, соответствующему последней цифре учебного шифра.

 

Задание для расчета

Произвести проверочный расчет снижения уровня шума в помещении дежурного персонала со стороны погрузочно-разгрузочной площадки грузового двора за счет экрана (постройки сплошного забора из железобетонных панелей). Исходные данные для выполнения расчета приведены в табл. 4.

 

Указания к решению задачи

1. Вычертить расчетную схему.

2. Принять, что расчетная точка и источник шума расположены на одном уровне.

3. Допустимый уровень принять по предельному спектру ПС-60.

4. Недостающие данные принять самостоятельно.

5. Определить:

а) критерии М; б) по графику установить величину снижения шума;

в) уровни шума с учетом их снижения.

6. Сравнить полученные уровни шума с предельно допустимыми и сделать выводы.

Таблица 4- Исходные данные для выполнения расчета

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

ВАРИАНТЫ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Расстояние от экрана, м:

До источника

До помещения

  20 25 15 20 25 15 20 25 15 20
20 30 25 25 20 20 30 25 30 18
Уровни звукового давления на погрузочно-разгрузочной площадке, дБ, при среднегеометрических частотах, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000   79 79 70 69 74 63 52 50   72 88 83 77 75 73 70 65   87 95 94 91 95 88 78 72   65 70 80 85 90 93 102 91   91 92 87 84 82 82 77 70   91 92 87 84 82 82 77 70   91 92 87 84 82 82 77 70   65 70 80 85 90 93 102 91   87 95 94 91 95 88 78 72   72 88 83 77 75 73 70 65
Высота экрана, м 2,50 2,75 3,00 3,25 3,50 3,50 3,25 3,00 2,75 2,50

 


Основные понятия

 

Отходы производства могут быть классифицированы по стадиям технологического процесса: добыча, обогащение, переработка; по способу переработки: механическая, физико-химическая, термическая; по отраслевому признаку: топливно-энергетический комплекс, нефтепереработка и нефтехимия, черная и цветная металлургия, агропромышленный комплекс, транспорт и связь и т. д.

 

Используется заложенная в нормативные документы классификация по классам опасности, проводимая в соответствии с «Временным классификатором токсичных промышленных отходов». По своей токсичности отходы подразделяются на четыре класса. По опасности (в соответствии с Приказом МПР России № 511 «Критерии отнесения…» ) – на 5 классов:

Первый класс опасности — чрезвычайно опасные отходы, содержащие цианиды, ртуть, оксиды меди, хрома, кадмия, никеля, других тяжелых металлов, пятисернистый фосфор, хлорорганические соединения, бензапирен, инсектициды в значительных количествах.

Второй класс опасности — высоко опасные отходы, содержащие мышьяк, нефтепродукты, спирты, смолы, кислоты, фенол, толуол в значительных концентрациях.

Третий класс опасности — умеренно опасные отходы, включают нейтрализованные отходы, шламы, шлаки, остатки пленок, лаков и эмалей, органические красители, замасленную ветошь.

Четвертый класс опасности — мало опасные отходы — абразивные материалы, отходы деревообработки и др.

Пятый класс опасности – практически неопасные отходы – отработавшие шины, смет с территорий и др.

К 3-му и 4-му классам опасности могут быть отнесены так же отходы, содержащие малые концентрации веществ первых двух классов токсичности.

В случае отнесения производителями отходов отхода расчетным методом к 5-му классу опасности, необходимо его подтверждение экспериментальным методом. При отсутствии подтверждения 5-го класса опасности экспериментальным методом отход может быть отнесен к 4-му классу опасности.

Количество отходов образующихся в процессе переработки или использования исходных материалов, может быть определено двумя методами.

Первый метод материального баланса — используется для различных технологических процессов, учитывая их специфику, и отличается высокой точностью.

Второй метод основан на косвенных расчетах при помощи удельных показателей (нормативов образования отходов) по данным о потреблении сырья или выпуска продукции. На этом методе основаны, например, расчетные зависимости для определения количества загрязняющих веществ, выделяемых в атмосферу при различных технологических процессах.

Задания для самостоятельного решения:

Задание 1: Для оценки количества наиболее распространенных отходов потребления на промышленных предприятиях, рассчитать нормативы образования отходов. Ниже приведены математические выражения для их расчета и варианты заданий.

1.1. Рассчитать по данным таблицы 1 количество отработанных люминесцентных ламп трубчатых типа ЛБ для внутреннего освещения помещений:

Количество отработанных ламп находят по формуле:

где Ni – количество ламп, установленных на предприятии; t – время работы лампы, час/сут; Т – количество рабочих дней в году; К i – ресурс работы лампы, час; Р i – вес лампы, т.

Таблица1

№ вар. Марка лампы   Кол-во ламп Ni, шт Ресурс работы лампы Ki, час Время работы лампы t, час/сут Количество рабочих дней в году T, шт Вес одной лампы Pi, т
1 ЛБ 80-1 452 12000 8 252 0.000450
2 ЛБ 80-1 558 12000 8 250 0.000450
3 ЛБ 40-1 184 15000 7 245 0.000320
4 ЛБ 40-1 26 15000 6 252 0.000320
5 ЛБ 40-1 6 15000 8 230 0.000320
6 ЛБ 40-1 2 15000 8 245 0.000320

 

1.2. Рассчитать по данным таблицы 2 количество отработанных ртутных ламп для наружного освещения типа ДРЛ. Количество отработанных ламп:

где Ni – количество ламп, установленных на предприятии; t – время работы лампы, час/сут; Т – количество рабочих дней в году; К i – ресурс работы лампы, час; Р i – вес лампы, кг.

Таблица 2

№ вар. Марка лампы   Кол-во ламп Ni, шт Ресурс работы лампы Ki, час Время работы лампы t, час/сут Количество рабочих дней в году T, шт Вес одной лампы Pi, т
1 ДРЛ 250(6)-4 14 12000 4,5 365 0.000400
2 ДРЛ 250(6)-4 6 12000 5 364 0.000400
3 ДРЛ 250(6)-4 1 12000 6 365 0.000400
4 ДРЛ 400(6)-4 7 15000 3 350 0.000400

1.3. Рассчитать по данным таблицы 3 количество образовавшегося лома черных металлов.

Таблица 3

Норма пробега подвижного состава до ремонта

№ вар. Марка машины Кол-во а/м ni, т Среднегодовой пробег Li, тыс.км   Норма пробега до ремонта Lнi, тыс.км Масса машины, mi, т
1 КамАЗ 5410 2 30 20 6,89
2 ГАЗ 33021 "Газель" 1 30 20 1,4
3 ЗИЛ (ММЗ) 554 1 24 20 5
4 КамАЗ 55111 1 25 20 9
5 УАЗ-31514 3 20 20 1,59
6 ЗИЛ 130 1 20 20 4,3
7 МАЗ 53371 1 20 20 7,15
8 КамАЗ 353212 1 30 20 7,63
9 Автокран К-1014 (КС-3561) 1 20 20 13,6
10 Полуприцеп ОДАЗ 9370 2 20 20 4,8

Количество образовавшегося лома черных металлов находят по формуле:

M = ni ·mi·Li/L н i ·k · 0.001

где ni - количество автомашин i-ой марки; mi - масса автомашины i-ой марки, т; k - удельный норматив замены деталей из черных металлов при ремонте, 0,5 %; Li - средний годовой пробег автомобиля i-ой марки, тыс.км;

Lнi - норма пробега подвижного состава до ремонта, тыс.км (таблица 3).

1.4. Рассчитать по данным таблицы 4 количество отработанных автошин.

Таблица 4

Состав автопарка и данные по шинам

№ вар Марка машины Кол-во а/м, Аi Ki, шт Марка шин Псрi, тыс.км Hj, тыс.км Mj, кг
1 "Икарус" 220 1 4 235-380 (9.35-15) И-137 0,35 15 18,8
2 VOLVO-740 1 4 195/80R15 24,752 25 10,8
3 VOLVO-960 1 4 205/70R14 69,35 40 11,2
4 ЛАЗ 699Н "Турист" 1 4 235-380 (9.35-15) И-137 25 15 18,8
5 ТА 9 1 4 235-380 (9.35-15) И-137 97,083 15 18,8
6 Урал 4320 (-01,2-01) 2 4 17-380 (6.70-15) И-194 41,206 40 12,5
7 Toyota "Couster" 1 4 700R16С 46,947 33 10,8
8 ГАЗ 31024 "Волга" 1 4 205/70R14 69,739 40 11,2
9 ГАЗ 31024 "Волга" 1 4 205/70R14 89,1 40 11,2
10 УАЗ 3303 1 4 215-380 (8.40-15) Я-245 35,606 40 10,8

Количество образующихся автошин находят по формуле:

где Ку – коэффициент утилизации автошин, принять равным 0,85; Пср i – среднегодовой пробег автомобилей 1-й марки, км/год; Ai- количество автомобилей 1-й марки, шт; М j–масса j модели автопокрышки, кг; Kj– количество автопокрышек, установленных на 1-й марке автомобиля, шт; Hj – нормативный пробег j-й модели автопокрышки, тыс. км.

1.5. Рассчитать по данным таблицы 5 количество отработанного от автотранспорта масла.

В данном расчете разделяют количества образовавшихся моторных и трансмиссионных масел, а также количество образующихся фильтров, загрязненных нефтепродуктами.

Количество образующегося отработанного моторного масла находят по формуле:

M = Ni × Vi × Li/L н i × k × p × 0.001

где Ni - количество автомашин i-ой марки; Vi - объем масла, заливаемого в автомашину i-ой марки; Li - средний годовой пробег автомобиля i-ой марки, тыс.км; Lнi - норма пробега подвижного состава до замены масла, тыс.км;    k - коэффициент полноты слива масла, принять равным 0,9; p - плотность отработанного моторного масла, кг/л принять равным 0,9.

Таблица 5

Состав автопарка и масляных фильтров

№ вар. Марка машины Кол-во а/м, шт   Кол-во фильтров в 1 а/м, шт   Среднегод.пробег, тыс.км   Норма пробега до замены масла, тыс.км Объем моторного масла, л   Объем трансмисс масла, л   Вес одного фильтра, кг  
1 "Икарус" 220 1 2 0,35 35 220 4 0,1
2 VOLVO-740 1 1 24,752 35 7 4 0,2
3 КрАЗ 256Б1 1 4 14,412 35 6 2,45 0,3
4 ЛАЗ 699Н "Турист" 1 1 25 35 8 13 0,1
5 ТА 9 1 1 97,083 35 7 6,5 0,1
6 Урал 4320 (-01,2-01) 2 1 41,206 35 21,5 21,48 0,1
7 Toyota "Couster" 1 1 46,947 35 6 8 0,2
8 Автокран КС-3562 (МАЗ-5549) 1 4 16,609 35 6 2,2 0,1
9 ГАЗ 31024 "Волга" 1 1 89,1 32 6 2,2 0,2
10 УАЗ 3303 1 2 35,606 32 5,8 0 0,1

 

Количество образующегося отработанного трансмиссионного масла:

M = Ni × Vi × Li/L н i × k × p × 0.001

где Ni - количество автомашин i-ой марки; Vi - объем масла, заливаемого в автомашину i-ой марки;        Li - средний годовой пробег автомобиля i-ой марки, тыс.км; Lнi - норма пробега подвижного состава до замены масла, тыс.км; k - коэффициент полноты слива масла, принять равным 0,9; ρ- плотность отработанного трансмиссионного масла, кг/л, принять равным 0,9.

Количество образующихся фильтров, загрязненных нефтепродуктами:

М = Ni × ni × mi × Li/L н i × 0.001,

где Ni - количество автомашин i-ой марки; ni - количество фильтров, установленных на автомашине i-ой марки; mi - вес одного фильтра, кг; Li - средний годовой пробег автомобиля i-ой марки, тыс.км; Lнi - норма пробега подвижного состава до замены масла, тыс.км.

1.6. Рассчитать по данным таблиц 6 количество отработанных аккумуляторов. Расчет производят по формуле:

где Оаб i – масса отработанных аккумуляторных батарей i- марки, кг.

где Каб количество установленных аккумуляторных батарей данной марки на предприятии, шт; Маб – вес 1 аккумуляторной батареи данной марки, кг; Наб – срок службы 1 аккумуляторной батареи, год.

Таблица 6

Состав автопарка и аккумуляторным батареям

Марка машины Кол-во а/м, шт Тип аккумулятора Кол-во аккумуляторов в 1 а/м, шт Срок службы аккумулятора, лет
1 "Икарус" 220 1 6СТ-190А 2 2
2 VOLVO-740 1 6СТ-60ЭМ 1 2
3 VOLVO-960 1 6СТ-60ЭМ 1 2
4 ЛАЗ 699Н "Турист" 1 3СТ-150 1 2
5 ТА 9 1 3СТ-60ЭМ 1 2
6 Урал 4320 (-01,2-01) 2 6СТ-45 1 2
7 Toyota "Couster" 1 6СТ-60ЭМ 1 2
8 ГАЗ 31024 "Волга" 1 6СТ-75ЭМ 1 2
9 КамАЗ 53212 3 3СТ-60ЭМ 2 2
10 УАЗ 3303 1 6СТ-60 2 2

 

1.7. Рассчитать количество отработанного электролита по данным табл.7.

Расчет производят по формуле:

где Ообщ.э. – общее количество электролита в аккумуляторных батареях, т; Наб – срок службы одной аккумуляторной батареи, год;

Общее количество электролита в аккумуляторных батареях:

где Оni- количество электролита в аккумуляторных батареях данного вида: О ni = Vi × Ni

где Vi – вес электролита в аккумуляторной батареи данного вида, кг; Ni – число аккумуляторных батарей данного вида, шт.

Таблица 7

Характеристикам аккумуляторных батарей

Марка аккумулятора Сухой вес, кг Вес электролита, кг
6СТ-190А 45 15
6СТ-60ЭМ 19,2 5,5
3СТ-150 22 5,4
3СТ-60ЭМ 12 2,8
6СТ-45 16 3,8
6СТ-75ЭМ 23,3 7
6СТ-60 19,5 4,3
6СТ-55 17,5 4,3
6СТ-95ЭМС 33 8,4
6СТ-128 42 16

 

1.8. Рассчитать количество образовавшихся отходов столярной мастерской.

Отходы столярной мастерской складываются из кусковых отходов древесины, стружек и опилок.

Количество кусковых отходов древесины (т/год), образующихся в процессе деревообработки, определяется: Мк = Q · r · C /100,

где, Q- количество обрабатываемой древесины, принять в количестве 373,83 м3/год; r - плотность древесины, принять равной 0,51 т/м3; С – количество кусковых отходов древесины от расхода сырья, принять равным 16%.

 Количество стружек, опилок (т/год) определяется как:

М = [ Q · r ·  ( Cc т + C оп ) · 10-2] ·  [1-0,9 ·  К n ·  10-2 ·  (1- h )],

 где Q – количество обрабатываемой древесины, прянять в количестве 373,83 м3/год; r- плотность древесины, принять равной 0,51 т/м3; Сст – количество отходов стружек от расхода сырья, принять равным 1,5 %; Соп – количество отходов опилок от расхода сырья, принять равным 2,5 %;      0,9 – коэффициент эффективности местных отсосов; К n–коэффициент содержания пыли в отходах, 12,5%; h - коэффициент эффективности пылеулавливающего оборудования, доли от 1, принять равным 0,8.

1.9. Рассчитать количество образовавшейся на предприятии абразивно – металлической пыли.

Количество образовавшейся пыли (т/год) находят по формуле:

Ма-м = МПДВ · h /(1- h ),

где, МПДВ – валовый выброс абразивно-металлической пыли на данном предприятии, принять равным 0,106 т/год; h - степень очистки в пылеулавливающем аппарате, принять равным 0,863.

 

1.10. Рассчитать количество образовавшихся огарков сварочных электродов.

Количество образующихся огарков (т/год) находят по формуле:

M = G × n × 10-2

где G – количество использованных электродов, принять равным 17,68 т/год; n – норматив образования огарков от расхода электродов, %, принять равным 15%.

1.11. Рассчитать смет с территории.

Расчет количества (т/год) данного вида отхода выполняется согласно формуле:

M = S × m × 10-3,

где М – количество образующегося отхода, т/год; S – площадь твердых покрытий, подлежащая уборке, принять равной 33000 м2 ; m - удельная норма образования смета, принять равной 5 кг/м2

Задание 2:  Заполнить таблицу 8, расположив анализируемые отходы в зависимости от класса опасности (см. федеральный классификатор отходов).

Таблица 8

Фактическое размещение отходов по классам опасности

Код по ФККО Отход Количество, т
 

Отходы I класса опасности

     
  ИТОГО  
 

 

  Отходы II   класса опасности  
  ИТОГО  
 

 

  Отходы Ш класса опасности  
  ИТОГО  
 

 

  Отходы IV   класса опасности  
  ИТОГО  
  ВСЕГО  

 

 


Задание 3:  Заполнить таблицу 9, расположив анализируемые отходы в соответствии со стадиями управления отходами.

 

Таблица 9

№ п/п Наименование отходов Класс опасности Движение отходов Условия хранения Не допускается
           

 

 

Задание 4. Заполнить журнал по форме, представленной в таблице 10

 

Таблица 10

Журнал учета образования отходов

п/п

Дата

образова

ния

отходов

Наименование

отходов

согласно

инвентаризации

Источник

образования

отходов

(отделение,

№ позиции

технологич.

аппарата)

Количе-

ство

образовав

шегося

отхода

Способ утилизации отходов

Подпись ответственного

лица

Обезвре

жено

         
Хранение в цехе Передано в другие цеха Передано другим предприятиям Свалка Другие разрешенные места захоронения

 

тонн тонн тонн тонн тонн тонн тонн
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

 

 

 


Приложение 1

Плата за выброс загрязняющих веществ от передвижных источников (в зависимости от типа источника) на 2009 г.

Тип транспортного средства (передвижного источника) Норматив платы за загрязнение природной среды за одно транспортное средство, руб./год
Легковые автомобили 2,7
Грузовые автомобили: С бензиновым ДВС С дизельным ДВС   4,0 2,5
Автобусы: С бензиновым ДВС С дизельным ДВС   4,0 2,5
Строительно-дорожные машины и сельскохозяйственная техника 0,5
Тепловозы: Пассажирские Грузовые Маневровые   16,2 21,4 2,5

 

Приложение 2

Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ передвижными источниками (для различных видов топлива) на 2009г.

Вид топлива Единица измерения Нормативы платы за 1 единицу измерения
Бензин неэтилированный тонна 1,3
Дизельное топливо тонна 2,5
Сжатый природный газ тонна 2,5
Сжиженный газ Тыс.кум.метров 1,2
Керосин тонна 1,2

 

Приложение 1

Таблица 2

Значение коэффициента f

Разность температур

Высота источников выброса, Н, м

До 10 м 10÷20 м 20 ÷50 м
DТ=Тr – Тн 0,91/3,78 0,83/3,54 0,67/3,02
25 0,88/3,69 0,79/3,40 0,60/2,81
50 0,86/3,61 0,75/3,27 0,55/2,64
75 0,83/3,54 0,71/3,16 0,50/2,50
100 0,81/3,46 0,68/3,06 0,46/2,38
125 0,79/3,39 0,65/2,97 0,43/2,27
150 и выше 0,77/3,33 0,63/2,89 0,40/2,18

 

Примечание:

1). В числителе данные для газообразных веществ, в знаменателе – для твердых веществ;

2). Для вентиляционных выбросов значение ΔТ = 0.

 

Приложение 2

Таблица 3

Значение величины Аi для некоторых веществ, выбрасываемых в атмосферу

Вещество ПДКсс, мг/м3 ПДКрз, мг/м3 А i , уст.т/т
Окись углерода 1 20 1
Сернистый ангидрид 0,05 10 22
Сероводород 0,008 10 54,8
Серная кислота 0,1 1 49
Окислы азота в пересчете на двуокись азота 0,085 2 41,1
Аммиак 0,04 20 10,4
Пары бензина и других углеводородов 1,5 100 1,26
Ацетон 0,35 200 2,22
Ацетальдегид 0,01 5 310
Пары плавиковой кислоты и др. газообразующих соединений фтора 0,005 0,05 980
Хлор молекулярный 0,03 1 894
Двуокись кремния 0,05 1 83,2
Сажа без примесей 0,05 4 41,5
Древесная пыль 0,15 6 19,6
Пятиокись ванадия (пыль) 0,002 0,5 1225
Марганец и его окислы 0,001 0,01 10000
Неорганические соединения ртути 0,0003 0,01 22400
Сварочная аэрозоль 0,15   6,67
Твердые частицы 0,15   80
Абразивная пыль 0,15   6,67

 

Приложение 3

Таблица 4

Расчет экологического ущерба У1

Источник Вещество γ δ f ПДКссi, мг/м3 Аi, уст.т/т Мјі', т/год Мјі", уст.т/год У1 ij, тыс.руб./год
                   
                   

Экологический ущерб (У1), тыс.руб.

 

Таблица 5

Расчет экологического ущерба У2

Источник Вещество γ δ f ПДКссi, мг/м3 Аi, уст.т/т ПДВјі, т/год Мјі", уст.т/год У2 ij, тыс.руб./год
                   
                   

Экологический ущерб (У2), тыс.руб.

 

Литература

1. Методика «Расчет выброса вредных веществ в атмосферу при свободном горении нефти и нефтепродуктов» Самара: Самарский областной комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ-1996 - 15 стр.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / Под ред. С.В.Белова. 4-е изд., испр. и доп.- М.: Высш. шк., 2010. – 606с.

3. Бобин Е.В. Борьба с производственным шумом и вибрацией на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 2009. – 204с.

4. Охрана труда на железнодорожном транспорте / Под ред. Ю.Г. Сибарова.-М.: Транспорт, 2010. – 287с.

5. Бекасов В.И. и др. Охрана труда в грузовом хозяйстве железных дорог. - М.: Транспорт, 2009. - 182с.

6. ГОСТ 12.1.003-83

7. СН 2.2.4/2.1.8.562-96

8. Мазур И.И. Курс инженерной экологии: учебник для вузов / И.И. Мазур, О.И. Молдаванов. – М.: Высш. шк., 2009. – 447 с.

9. Инструкция по взиманию платы за загрязнение окружающей среды. – М.: Госкомприрода, 2008. – 34 с.

10. Постановление № 1084 Администрации Воронежской области «Об утверждении ставок платы за загрязнение окружающей природной среды». – Воронеж, 2009. – 24 с.

11. Омаров А.Д. Экологическая безопасность на транспорте / А.Д. Омаров, В.В. Целиков, М.Д. Зальцман. – Алматы, 2009. – 352 с.

12. Методика определения предотвращенного экологического ущерба. – М. : Госкомприрода, 2009. – 70 с.

13. Постановление № 344 Правительства РФ «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления». – М., 2003. – 25 с.

Содержание

 

 

Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу при свободном горении нефти и нефтепродуктов.. 2

Теоретическая часть. 2

Практическая часть. 5

Расчет снижения уровня шума за счет экранирования.. 8

Теоретическа часть. 8

Задание для расчета. 25

Определение категории экологической опасности предприятия по выбросам в атмосферу. 26

Интегральная и комплексная оценка качества воды.. 28

Расчет НОРМАТИВОВ образования отходов

Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников. 31

Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от передвижных источников. 34

Расчет платы за сброс загрязняющих веществ со сточными водами в водоем. 41

Расчет платы за размещение отходов. 43

Расчет экологического ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу промышленным предприятием. 47

Литература. 52

 

 

Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу при свободном горении нефти и нефтепродуктов

 

Теоретическая часть

 

Нефть - это смесь различных углеводородов: предельных - парафиновых (алканы), нафтеновых - циклопарафиновых (цикланы), ароматических (арены). Содержание углеводородов в нефти колеблется в пределах 82 - 87%, водорода 11 - 14%, остальное примеси.

Парафиновые (СnН2n+2). В обычных условиях парафины до С4Н10 - газы, от С5Н12 до С15Н32 - жидкости, входящие в состав моторных топлив, С16Н34 и выше - твердые вещества, называемые парафинами.

Нафтеновые - циклопарафиновые (цикланы) СnН2n.

Ароматические (арены) СnН2n-6 - ценное сырое для нефтехимической промышленности и получения высокооктановых бензинов.

Непредельные (олефиновы) СnН2n в нефтях не содержатся, а образуются при переработке и являются ценным сырьем для получения полиэтилена и полипропилена др.

По содержанию парафина нефти подразделяются на малопарафинистые (≤ 1,5%); парафинистые (от 1,5 до 6%) и высокопарафинистые (>6%). Иногда встречаются нефти с содержанием парафина до 30% (Узень, Жетыбай). Нефти северных месторождений Тюменской области содержат до 20% парафина.

Вредными примесями нефти являются сернистые соединения до 8% (сероводород, сульфиды, меркаптаны, элементарная сера и пирофорные производные). Кислород (до 2% ) присутствует в виде нафтеновых и жирных кислот, фенолов и асфальтенов. Кроме этого в нефти содержатся углекислый газ, хлор, йод, фосфор, мышьяк, калий, натрий, азот и многие другие элементы таблицы Д.И. Менделеева, а также пластовая вода. Азот в виде аминов и пиридиновых оснований.

Плотность нефтей 750 - 950 кг/м3. Нефти плотностью до 900 кг/м3 называют легкими, а более 900 кг/м3 - тяжелыми. Плотность бензина 720-780 кг/м3, керосина 800 - 900 кг/м3, ДТ - 840 - 900, масел - 890 - 940. Под плотностью понимают отношение массы вещества при температуре 20оС к занимаемому объему.

Процесс горения нефти и нефтепродуктов может возникать при авариях, а также при сжигании некондиционных продуктов или аварийных разливов. Процесс горения нефти сопровождается образованием различных продуктов горения. Состав продуктов сгорания зависит от состава нефти и коэффициента избытка воздуха.

Основным продуктом сгорания углеводородов является диоксид углерода (СО2), но так как горение диффузионное и воздуха недостаточно, то образуются оксид углерода (СО), продукты неполного сгорания - углеводороды различного строения (формальдегид, органические кислоты, бенз(а)пирен и др.), сажа (С). В процессе горения участвует азот, входящий в состав воздуха. При высоких температурах он способен окисляться с образованием оксидов азота (NO, NO2 и др.).

Если в состав нефти входят соединения серы (сероводород, меркаптаны, сульфиды и др.) то в процессе горения образуются оксиды серы (SO2 и SO3).

Предлагаемый метод расчета применяется для определения массы вредных веществ, выделяющихся в атмосферу при горении нефти в амбарах, резервуарах, обваловках на водной повехности и так далее. Основная расчетная формула:

П = К ⋅ m ⋅ Sср , кг/час,                                             ( 1)

где П - масса загрязняющего вещества, выброшенного в атмосферу в единицу времени, кг/час; (выброс загрязняющего вещества);

К - удельный выброс загрязняющего вещества на единицу массы сгоревшего нефтепродукта (нефти), кг (вещества)/ кг (нефти);

m - скорость выгорания нефтепродукта, кг/(м2⋅час);

Sсp- средняя поверхность зеркала жидкости, м2.

Величина К определяется при температуре горения меньше либо равной 1300 °С и избытке воздуха α=0.93, что соответствует реальным условиям свободному горению нефти, (табл. 1).

Скорость выгорания m является практически постоянной величиной для нефти определяется как средняя массовая скорость горения с единицы поверхности зеркала в единицу времени. Линейную скорость выгорания нефти и нефтепродуктов, мм/мин определяют по табл. 2.

Среднюю поверхность зеркала горения определяют путем измерения, но в аварийных случаях можно определить Sсp расчетным путем.

При горении нефти в резервуаре без его разрушения Scp равна площади горизонтального сечения резервуара.

При горении нефти с разрушением резервуара и вытеканием нефти в обваловку Scp равна площади обваловки.

Для резервуаров, получивших во время аварии сильные разрушения

Scp= 4,63 ⋅ Vр, м2,

где Vр- объем нефтепродукта в резервуаре.

Для фонтанирующих скважин

Scp= 0,7 Q/(ρ ⋅ L) (м2),

где Q - дебит скважины ( производительность скважины по нефти), т/сут;

ρ - плотность нефти, т/м3 ;

L - линейная скорость выгорания нефти, мм/мин.

При малых и средних разливах нефти на почву, когда не образуется явное зеркало раздела фаз и нефть полностью впитывается в почву, при выжигании происходит горение, пропитанного нефтью инертного грунта.

При этом не учитываются выбросы вредных веществ, образующихся при горении не нефтяных компонентов (флоры, фауны, почв, минералов и других компонентов почвы). Для расчета выбросов вредных веществ, образующихся при сгорании нефти на открытом грунте используется следующая формула (кг/час):

Мгр = 0,6 ( k ⋅ kн ⋅ ρ ⋅ b ⋅ S ) / t                               (2)

где k - удельный выброс, кг/кг;

kн - коэффициент нефтеемкости грунта (табл. 3);

ρ - плотность нефти, кг/м3 ;

b - толщина пропитанного нефтепродуктом слоя почвы, м ;

S - площадь нефтяного пятна на почве , м2 ;

t - время горения нефти от начала до затухания, час;

0,6 - принятый коэффициент полноты сгорания нефтепродукта.

Обычно при разливе нефти часть впитывается в грунт, а остальная часть остается на поверхности и образует горизонтальное зеркало раздела фаз жидкость - вода. В это случае горение протекает в 2 стадии:

1) Свободное горение с поверхности раздела фаз;

2) Выгорание остатков нефти из пропитанного грунта вплоть до затухания.

Упрощенный расчет выброса предусматривает раздельное определение поступающих в атмосферу вредных веществ с последующим суммированием полученных величин. При этом:

Если h / Dэкв < 0,01 , то Sсp=Sr.

(h - максимальная толщина слоя нефти над грунтом, Dэкв. - эквивалентный диаметр пятна). При h / Dэкв > 0,01 Sсp и Sr рассчитывается отдельно.

Практическая часть

 

Таблица 1

Исходные данные для расчета

I вариант II вариант III вариант IV вариант
Горение нефти в резервуаре, получившем сильные разрушения Разрушение резервуара. Нефть горит в пределах обваловки. Пожар на фонтанирующей скважине. Порыв нефтесборного коллектора (трубопровода)
VH=10000м3; t1=20 час; ρн=0,81т/м3 = 810кг/м3 b=20 см; песок влажность 60% Sср = Sr S обв.=200м2; t1=10 час; ρн=0,78 т/ м3=780 кг/м3 b=10 см ; Песок, влажность 40% Sср = Sr Q=100т/сут; t1=24 час; ρн=0,85 т/м3 = 850 кг/м3 b=15см песок, влажность 20% , Sср = Sr Sср=150м2 ; t1=3 час; ρн=0,89 т/м3 = 890 кг/м3 b=15 см глина, влажность 40% Sср = Sr

 

 

Порядок выполнения расчетов

 

1. Рассчитать П для каждого загрязняющего вещества (кг/час);

2. Рассчитать массу выброса M=П ⋅ t1 (кг);

3. Рассчитать Мгр. для каждого вещества Мгр=0,6 ⋅ k ⋅ kн ⋅ ρ ⋅ b ⋅ Sг , (кг);

4. Расчетные величины свести в таблицу.

 

Таблица 2

Результаты расчетов

Загрязняющее вещество М, кг Мгр., кг М+Мгр., кг
       

 

Таблица 3

Удельный выброс вредного вещества при горении нефти и

нефтепродуктов на поверхности

Загрязняющий атмосферу компонент

Химическая формула

Удельный выброс вредного вещества, кг/кг

Нефть Дизельное топливо Бензин
Диоксид углерода СО2 1,0000 1,0000 1,0000
Оксид углерода СО 0,0840 0,0071 0,3110
Сажа С 0,1700 0,0129 0,0015
Оксиды азота (в пересчёте на NOz) NO2 0,0069 0,0261 0,0151
Сероводород Н2S 0,0010 0,0010 0,0010
Оксид серы (в пересчёте на SOz) SO2 0,0278 0,0047 0,0012
Синильная кислота HCN 0,0010 0,0010 0,0010
Формальдегид НСНО 0,0010 0,0011 0,0005
Органические кислоты (в пересчёте на CH3COOH) CH3COOH 0,0150 0,0036 0,0005

 

Таблица 4

Величина скорости выгорания нефти и нефтепродуктов

Нефтепродукт

Скорость выгорания, m

Линейная скорость выгорания, L
кг / м2 ⋅ сек кг/ м2 ⋅ час мм/мин
Нефть 0,030 108,0 2,04
Мазут 0,020 72,0 1,18
Дизельное топливо 0,055 198,0 4,18
Керосин 0,048 172,0 3,84
Бензин 0,053 190,8 4,54

 

Таблица 5

Нефтеемкости грунтов, м3 /м3

Наименование грунта

Влажность грунта

0 20 40 60 80 100
Глинистый грунт 0,20 0,16 0,12 0,08 0,04 0,00
Пески (диаметр частиц 0,05-2,0 мм) 0,30 0,24 0,18 0,12 0,01 0,00
Супесь, суглинок 0,35 0,28 0,21 0,14 0,07 0,00
Гравий (диаметр частиц 2,0-20 мм) 0,48 0,39 0,29 0,19 0,09 0,00
Торфяной грунт 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00

 

Влажность грунта определяется инструментально по разнице весов навески грунта до и после выпаривания воды при 100°С.

Величины Sr и b определяются метрически на месте аварии. Время выгорания нефтепродуктов из грунта определяется непосредственно его замером от воспламенения до затухания.

 

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой нефть?

2. Какую нефть называют легкой, а какую тяжелой?

3. Назовите основные продукты горения нефти?

4. Как рассчитывать выброс загрязняющего вещества в амбарах, резервуарах?

5. Как рассчитать выбросы вредного вещества при сгорании нефти на открытом грунте? Как происходит горении?

 


 


Дата: 2019-03-05, просмотров: 955.