Методы расчета технической нормы выбросов и утечек природного газа

  Главная       Учебники - Газпром      СТО Газпром 2-1.19-128-2007

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3   ..

 

 

 

6.2

Методы расчета технической нормы выбросов и утечек природного газа

 

6.2.1 При расчете технических норм выбросов В(3)В применяют балансовый и расчетно-аналитический (инструментальный) методы.

 

6.2.1.1 Балансовый метод устанавливает состав и количество В(3)В, выделяющихся в процессе производства.

 

Принцип составления материального баланса представлен на рисунке 6.1.

 

Для условного стационарного (непрерывного, с неизменными параметрами) технологического процесса, представленного на рисунке 6.1, максимальное разовое выделение j-гo В(З)В , г/с, вычисляют по формуле

 

 (6.5)

 

 

где  - расход исходного сырья в единицу времени, кг/ч;

 

 - содержание j-го В(3)В в исходном сырье, маc. доли;

 

 

 

Рисунок 6.1 - Принципиальная схема балансового метода расчета технических норм

выбросов В(3)В

 

 

 

Удельное выделение j-го В(3)В , г/ед. продукции, и , г/ед.сырья, вычисляют по формулам:

 

 

 

  (6.7)

 

 (6.7)

 

Удельные выбросы (после очистки) , г/ед. продукции, и , г/ед. сырья, вычисляют по формулам

 

 (6.8)

 

 

 (6.9)

 

 

 

где К- коэффициент эффективности пылегазоочистной установки, %.

 

Как следует из формул (6.5)-(6.9), удельные выбросы, отнесенные к единице продукции или к единице сырья, связаны между собой через расходный коэффициент Р:

 

 (6.10)

 

 (6.11)

 

 (6.12)

 

Для стационарного технологического процесса, представленного на рисунке 6.1, валовые выбросы_j-го В(3)В , т/год, вычисляют по формулам:

 

 

 

 (6.13)

 

 (6.14)

 

 

  (6.15)

 

 

 

где  - число часов работы оборудования в год, ч;

 

 - годовой (плановый или фактический) выпуск продукции или расход сырья соответственно;

 

в - коэффициент пересчета граммов в тонны, равный 10;

 

 - коэффициент пересчета г/с в т/ч, равный в/3600.

 

6.2.1.2 Расчетно-аналитический (инструментальный) метод основан на определении объемного расхода отходящих газов, анализе состава и концентрации в них метана на основе данных инструментальных замеров в условиях производства.

 

Инструментальные измерения проводят аккредитованные в установленном порядке лаборатории с применением методик выполнения измерений, аттестованных в соответствии с ГОСТ Р 8.563.

 

При инструментальных измерениях оценивают фактический (при повышенных температурах и давлениях) расход отходящих газов. Существующие аналитические приборы и методы измерения концентраций метана определяют в практически сухой пробе газа, поэтому при расчетах выбросов соответствующие параметры должны быть приведены к нормальным условиям (Т= 273 К, Р = 0,1013 МПа).

 

Максимальный разовый выброс метана , г/с вычисляют по формуле

 

 (6.16)

 

 

где  - максимальная (из измеренных) концентрация метана в потоке отходящих газов, г/нм;

 

 - максимальный из измеренных (приведенный к нормальным условиям) объемный расход сухого отходящего газа, нм/с.

 

Для производства со стационарно отходящими газами выброс метана  , г/с, вычисляют по упрощенной формуле

 

 (6.17)

 

 

Среднюю величину объемного расхода отходящих газов /с, вычисляют по формуле

 

 (6.18)

 

 

где т - число независимых расчетов или измерений ;

 

Среднюю величину концентрации метана в потоке отходящих газов , г/нм, вычисляют по формуле

 

 

 

  (6.19)

 

Примечание - В случае периодических (например, сезонных) колебаний параметров стационарно отходящих газов максимальную в течение года величину часового выброса метана  , кг/ч, рассчитывают из условия

 

 

 

 

где  - среднеарифметическое значение выброса метана за наиболее неблагоприятный месяц года, кг/ч.

При нестационарном режиме работы технологического оборудования и непрерывном автоматизированном контроле параметров выброса метана мощность выброса метана , г/с, вычисляют по формуле

 

 (6.20)

 

 

где  - продолжительность нестационарного режима, с;

 

 - текущее значение объемного расхода выбрасываемой ГВС, нм/с;

 

 

- текущее значение концентрации метана, г/нм;

 

 = 20 мин - интервал времени, в течение которого непрерывно контролируется режим. Удельные выделения и выбросы метана вычисляют по формулам (6.6), (6.7) (утечки и организованные выбросы без очистки) и формулам (6.8), (6.9) (организованные выбросы с очисткой) для уровня мощности выброса при средних и максимальных значениях.

 

6.3 Обработка экспериментальных данных для расчета величин технических норм выбросов

 

6.3.1  Определение объемного расхода газовоздушной смеси, отводимой от технологического оборудования, и содержания в ней В(3)В должно осуществляться в соответствии с действующими стандартами и методиками выполнения измерений, аттестованными в соответствии с ГОСТ Р 8.563.

 

6.3.2  Выбор точек для отбора проб в газовоздушной смеси, их число и место расположения определяют исходя из условия полной и достаточной информации о количестве В(3)В, отходящих от технологических агрегатов и установок.

 

6.3.3  Измерения параметров ГВС, выбрасываемой из ИЗА (концентрация В(3)В в ГВС. скорость выхода ГВС из устья источника, ее температура и объем) проводят для каждого режима выбросов ИЗА (определяемого в соответствии с регламентом работы производств) при максимальной нагрузке оборудования. При этом фиксируют среднюю продолжительность действия ИЗА в режиме выброса В(3)В и суммарное время действия ИЗА в этом режиме в течение суток и года.

 

6.3.4 Все значения объемов отходящих газов, полученные по результатам инструментальных измерений, должны быть приведены к нормальным условиям (Т= 273 К, Р- 0,1013 МПа).

 

Примеры расчета УВ и ТНВ природного газа и метана приведены в приложениях Г, Д, и Ж. Примеры расчета УВ метана с утечками приведены в приложении 3.

 

 

7 Контроль за соблюдением технических норм выбросов и утечек природного газа

 

 

7.1 В структуре системы производственного экологического мониторинга ОАО «Газпром» выделяют:

 

- информационно-измерительную подсистему, предназначенную для контроля состава выбросов, показателей качества состояния среды, метеопараметров;

 

- информационно-управляющую подсистему, предназначенную для обработки, накопления и распределения мониторинговой информации.

 

7.2  Экологический контроль технических норм выбросов и утечек природного газа в атмосферу от технологического оборудования на объектах ОАО «Газпром» в соответствии с Методическим пособием [15] направлен:

 

- на контроль объемов выбросов и утечек природного газа как В(3)В;

 

-  контроль концентрации метана в атмосфере как парникового газа, оказывающего негативное глобальное воздействие на климат;

 

- первоочередной контроль источников, выбросы которых превалируют.

 

7.3  Контроль и учет выбросов природного газа и его утечек как В(3)В должен выполняться с целью соблюдения установленных технических норм выбросов и предусматривает:

 

- контроль объема природного газа непосредственно на источниках выбросов;

 

- контроль за содержанием компонента природного газа в специально выбранных контрольных точках (постах) в атмосферном воздухе на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) или в селитебной зоне ближайшей жилой застройки в соответствии с Методическим пособием [15].

 

7.4 Методы контроля выбросов и утечек природного газа:

 

- балансовый метод оценки разности объема газа, поступившего в систему и отобранного из нее;

 

- нормативный метод, основанный на периодическом инструментальном измерении утечек и прямом расчете выбросов природного газа при технологических операциях в соответствии с регламентом продувки и стравливания из системы (технологического оборудования) и действующими нормативными документами ОАО «Газпром»;

 

- обобщение ежегодных данных эксплуатационных организаций по выбросам природного газа в атмосферу, составляемых различными службами дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром» и не поддающихся сопоставимости;

 

- проведение ежегодного энергетического и экологического аудита выбросов и технологических потерь природного газа в соответствии с Программой энергосбережения ОАО «Газпром» [16].

 

7.5 При контроле ТНВ природного газа от технологического оборудования:

 

- контролируют соответствие экологических характеристик требованиям технических условий при поставке оборудования в процессе испытаний приемки-сдачи оборудования;

 

- периодически контролируют экологические характеристики в процессе эксплуатации технологического оборудования;

 

- рассчитывают фактические валовые выбросы природного газа от технологического оборудования ежеквартально на базе статистической обработки фактических данных о времени и режимах работы оборудования.

 

7.6  Контроль объемов выбросов природного газа в атмосферу через свечи осуществляют путем инструментального замера текущих фактических (рабочих) значений эксплуатационных параметров и с использованием автоматических измерительных средств (либо путем отбора проб с последующим их анализом в стационарной аналитической лаборатории).

 

Для организации контроля утечек на свечах (в положении свечных кранов «закрыто») должны быть предусмотрены места измерения.

 

Для доступа персонала к узлам отбора при необходимости должны предусматриваться площадки обслуживания и участки территории на местности, предназначенные для проведения исследований.

 

Измерения утечек природного газа на объектах ОАО «Газпром» инструментальными методами производят с использованием мобильных и переносных технических средств в соответствии с СТО Газпром 027 и ВРД 39-1.13-040-2001 [8].

 

Для определения концентраций метана в рабочей зоне (контроль взрывоопасности), а также для обнаружения свищей и утечек природного газа в наземном технологическом оборудовании и на линейной части применяют методики и средства измерений в соответствии с Перечнями [17], [18], [19].

 

7.7  Выбросы природного газа контролируют: при стравливании - через свечи; с утечками на арматуре - через негерметичности уплотнений.

 

При контроле выбросов метана в составе природного газа используют методы измерений в соответствии с действующими нормативными документами для определения:

 

- концентрации метана, скорости и температуры газа на свечах;

 

- концентрации метана на арматуре и кранах.

 

7.8  Соблюдение требований технических норм выбросов природного газа выполняют путем контроля источников выбросов и атмосферы и предусматривают графики контроля в предельно допустимых выбросах природного газа для обеспечения предупреждения неблагоприятного влияния загрязнения воздуха на окружающую среду.

 

При организации контроля за соблюдением технических норм выбросов периодичность контроля определяют по категории источника выбросов природного газа, устанавливаемой для каждого источника.

 

При определении категории источника выбросов учитывают величину выброса природного газа из источника, высоту источника, максимальную расчетную приземную концентрацию, создаваемую выбросом в ближайшей жилой застройке.

 

Периодичность контроля в соответствии с Методическим пособием [15] устанавливают исходя из категории сочетания «источник-вредное вещество»:

 

I категория - один раз в квартал;

 

II категория - два раза в год;

 

III категория - один раз в год;

 

IV категория - один раз в 5 лет.

 

Для дочерних обществ (организаций) ОАО «Газпром», выбросы природного газа которых в жилой зоне не превышают 0,1 ПДК, периодичность контроля принимают за один раз в 5 лет.

 

При использовании расчетных методов контролируют основные параметры, входящие в расчетные формулы.

 

Контроль загрязнения атмосферы выполняют в точках, где наблюдаемые в них концентрации метана в максимально возможной степени характеризуют воздействие группы источников на атмосферный воздух при определенных метеоусловиях.

 

7.9 Формы планов-графиков контроля за соблюдением технических норм выбросов и утечек природного газа (метана) на источниках выбросов и в атмосфере приведены в таблицах 7.1 и 7.2.

 

 

Таблица 7.1 - Форма плана-графика контроля за соблюдением технических норм выбросов природного газа на источниках выброса

 

Цех

Номер источника

Выбрасываемое вещество

Периодичность контроля

Норма выброса

Кем осуществляется контроль

номер

наименование

 

 

код

вещество

 

 

г/с

г/м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7.2 - Форма планов-графиков контроля за соблюдением норм выбросов по измеренным концентрациям метана в атмосферном воздухе

 

Цех

Номер источника

Контрольная точка

Контролируемое вещество

Концентрация в атмосферном воздухе,

мг/м

Метеоусловия

Периодичность контроля

номер

наименование

 

 

номер

координаты,м

код

наименование

 

 

направление ветра, град

скорость,

м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работы по организации пунктов контроля и отбора проб осуществляют согласно требованиям ОНД-90 [20], ГОСТ Р ИСО 10396 и СТО Газпром 2-3.5-038. Контроль загрязнения атмосферы осуществляют в соответствии с РД 52.04.186-89 [22].

 

7.10 Процедура проверки соответствия технологического оборудования техническим нормам выбросов метана в условиях эксплуатации методом контроля по объему и методам измерения должна соответствовать процедуре контроля за нормативами ПДВ в соответствии с Методическим пособием [15].

 

 

 

8 Технические нормы выбросов и утечек природного газа от технологического оборудования

 

8.1 Технические нормы выбросов природного газа от организованных источников

 

8.1.1 ТНВ природного газа рассчитывают по данным, характеризующим вид деятельности П, т/год, и по коэффициентам эмиссии (фактор эмиссии) К, кг СН/ТДж (кг СН/т у.т) в соответствии с Руководящими указаниями [13].

 

Коэффициенты эмиссии метана для производств, связанных с нефтью и газом, приведены в таблице 8.1.

 

Таблица 8.1 - Коэффициенты эмиссии метана для производств, связанных с нефтью и газом

 

Категория

Исходные данные

Коэффициент эмиссии

НЕФТЬ

Добыча

Объем добычи нефти

72,7 кг СН/тыс. т у.т.

Транспортировка

Объем транспортировки нефти (за исключением транспортируемой по трубопроводам)

21,8кг СН/тыс. т у.т.

Переработка

Объем нефтепереработки

21,8 кг СН/тыс. т у.т.

Хранение

Активный объем

4,10 кг СН/тыс. т у.т.

ГАЗ

Отбор из газохранилищ

Объем закачки и отбора газа (сумма)

0,4кг СН/тыс. м

Транспортировка по магистральным газопроводам

Объем перекачки газа в расчете на одну компрессорную станцию

420,0 кг СН/млн м

Закачка в газохранилища

Объем закачки газа

420,0 кгСН/млн м

Потребление - энергетика и промышленность

Потребление газа*

11,0 кг СН/млн м

Потребление - все прочие потребители, включая население

Потребление газа*

5,5 кг СН/млн м

* Кроме сжатых и сжиженных газов.

 

8.1.2  Значения объемов добычи, транспортировки и переработки газа, расходов различных видов углеводородного топлива принимают по данным действующей федеральной, национальной и первичной (характеризующей отдельные группы топливоиспользующего оборудования) статистической отчетности (например, отчеты дочерних организаций о выполнении Программы энергосбережения ОАО «Газпром», экологические отчеты и т.п.).

 

8.1.3 Значения коэффициентов эмиссии метана при сжигании природного газа, рекомендованные Руководящими указаниями [12] для всех категорий технологических процессов ОАО «Газпром», составляют 5 кг СН4/ТДж или 0,15 кг СН/т у.т. Технологические процессы приведены в таблице В.1 (приложение В).

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3   ..