Воздействие объекта при эксплуатации

В период эксплуатации систем газоснабжения возникают незначитель­ные постоянные утечки газа, причиной которых является невозможность достичь полной герметичности резьбовых и фланцевых соединений, запорной арматуры, газового оборудования. Также при проведении ремонтных и профилактических работ, при возникновении аварийной ситуации может происходить выброс природного газа и одоранта.

На подземных газопроводах эти утечки имеют место в газовых колод­цах, где установлены задвижки и компенсаторы, на надземных - в местах установки отключающих устройств.

Максимально возможные утечки газа из проектируемого газопровода, проложенного по равнинной местности, через микросвищи и неплотности линейной арматуры (м3/год) определяются по формуле:

(4.1)

 

 

где 1113,5 – переводной коэффициент, град/кг×сутки;

D – диаметр газопровода, м;

L – длина газопровода, км;

Рср – давление газа, кг/см2;

Tср – средняя температура газа в газопроводе, 288К;

m – степень начальной герметичности, принимаем 1,2;

zср – средний коэффициент сжимаемости, принимаем 0,92;

t– время эксплуатации газопровода, 365 суток.

Расчет сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Диаметр газопровода, м Длина газопровода , км Давление газа в газопроводе, кг/см2 Максимальный объем утечек, м3
0,219 1,39 1167,4
0,159 0,04 24,4
0,125 0,08 38,4
0,076 0,09 26,2
0,057 0,46 100,5

 

Удельное количество выбросов газа, истекающего в атмосферу из щели в сварном шве газопровода Gг, г/сек, определяется по формуле:

,г/сек, (4.2)

где g – коэффициент, учитывающий снижение скорости (0,97);

f – площадь отверстия, м2, определяется по формуле:

,м2, (4.3)

где n – длина линии разрыва наружного периметра трубы газопровода, в % от общего периметра, принимаем 0,5;

π = 3,14;

d – диаметр газопровода, м;

s – ширина щели сварного шва , принимаем 0,001м;

Wкр – критическая скорость выброса газа из щели в сварном шве стыка газопровода, м/с, определяется по формуле:

, м/с, (4.4)

где Т0 – абсолютная температура газа в газопроводе, 288К;

ρг – плотность газа при нормальных условиях, принимаем 0,725 кг/м3;

ρготв – плотность газа перед отверстием в газопроводе, кг/м3, определяется по формуле:

кг/м3, (4.5)

где Т – абсолютная температура окружающей среды, 293К;

Ро – абсолютное давление газа в газопроводе в месте расположения сварного шва, 400000 Па;

Р – атмосферное давление, 101325 Па.

Расход газа L, м3/сек, рассчитывается по формуле:

, м3/сек, (4.6)

Расчет сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

Плотность газа перед отверстием, кг/м3 Критическая скорость, м/с Площадь отверстия, м2 Удельное кол-во выбросов газа, г/сек Расход газа, м3/сек
2,91 407,7 0,00034 391,3 0,14

Среднегодовая норма расхода одоранта составляет 16 г на 1000м3 природного газа, поэтому количество одоранта в выбросах газа Gод ,г/сек, определяется по формуле:

, г/сек, (4.7)

где L – расход газа через щель в сварном шве, м3/сек.

г/сек.

В период эксплуатации газопровода возможны выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, характеристика которых представлена в таблице 4.5.

Таблица4.5 – Характеристика загрязняющих веществ

 

  Загрязняющее вещество   Код вещества   ПДКм.р., мг/м3   Класс опасности Валовый выброс загрязняющих веществ, тыс. т/год
Метан (50) 0,968
Этилмеркаптан 5х10-5 0,19х10-4

Здесь ПДКм.р. – предельно-допустимая концентрация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

При выполнении пусконаладочных работ на наружных газопроводах количество газа, выходящего в атмосферу , Vпр ,м3 , определяется по формуле:

м3 , (4.8)

где Vс – объем газа в газопроводе между отключающими устройствами, м3, определяется по формуле:

м3 , (4.9)

где L – длина газопровода между отключающими устройствами, 400 м;

F – площадь поперечного сечения газопровода, м2;

Ра – атмосферное давление газа, 101325 Па;

Рг – избыточное давление газа в газопроводе перед ШРП при пуске, принимаем 300000 Па;

tг – температура газа, 15ºС.

Площадь поперечного сечения газопровода:

(4.10)

Объем газа в газопроводе между отключающими устройствами:

м3.

Количество газа, выходящего в атмосферу:

м3

Время истечения газа принимается от 1,5 до 10 часов.

Расход газа, Gп, м3/сек, выходящего в атмосферу при пусконаладочных работах определяется по формуле:

кг/сек , (4.11)

 

кг/сек.

Определяем выброс метана: 0,0044 · 0,815 = 0,0036кг/сек

Определяем выброс одоранта: 0,0044 · 0,016 = 0,00007 кг/сек