Расчет выбросов в атмосферный воздух от нефтегазового оборудования

Нужно ли рассчитывать выбросы в атмосферный воздух от неплотностей нефтегазового оборудования?

При разработке проекта СЗЗ столкнулись с вопросом о необходимости расчета выбросов от неплотностей нефтяных скважин и оборудования.

В предыдущем проекте СЗЗ были расчеты от неплотностей оборудования согласно РД 39.142-00 Методика расчета выбросов вредных веществ в ОС от неорганизованных источников нефтегазового оборудования.

Прошу пояснить на сколько обоснована необходимость данных расчетов, если конструкция устьевой арматуры должна обеспечивать полную герметичность по отношению к окружающей среде, согласно ГОСТ 13846-89 (СТ СЭВ 4354-83) Арматура фонтанная и нагнетательная. Типовые схемы, основные параметры и технические требования к конструкции. И соответственно, если конструкция должна быть полностью герметична, то и неплотностей быть не должно.

Отвечает эксперт сайта ecovopros.ru М.В. Ламихова

Ответ: Согласно упомянутой вами методике РД 39.142-00 Методика расчета выбросов вредных веществ в ОС от неорганизованных источников нефтегазового оборудования:

2.1. К неподвижным уплотнениям относятся фланцы, уплотнения люков, лазов, смотровых окон, заглушек, создаваемые путем сжатия уплотнительной прокладки или уплотнительного кольца между двумя кольцами (фланцы), либо кольцом и крышкой (люки, лазы, заглушки).

2.2. Утечка через фланцевые соединения возможна только при нарушении правил расчета, изготовления, монтажа или эксплуатации. Наиболее вероятные величины утечки в одном фланцевом соединении приведены в приложении 1.

Там же, в приложении 1 приведены статистические данные о доле уплотнений, потерявших герметичность в ходе эксплуатации.

2.3 . Расчет суммарных утечек через неподвижные уплотнения одного аппарата проводится путем подсчета общего числа фланцев, люков и др. неподвижных соединений фланцевого типа и умножением величины утечки через одно уплотнение на общее число соединений и долю их, потерявших герметичность.

Аналогично рассчитывается величина неорганизованных выбросов в мг/с через неподвижные уплотнения всех аппаратов, агрегатов, трубопроводов установки, находящихся вне производственных зданий, отдельно для каждого вида потока (парогазовый, легкий продукт, тяжелый продукт, потоки с различным компонентным составом) с последующим их суммированием по формуле 1.

3.1. Уплотнения подвижных соединений применяются на используемых в составе технологических установок центробежных, поршневых компрессорах и насосах, а также, детандерах, мешалках, реакторах и др. аналогичных агрегатах. Эти уплотнения служат для предотвращения, или сокращения утечек перекачиваемого продукта между вращающимся валом и корпусом агрегата.

3.2. В технических условиях на поставку компрессорного или насосного агрегата указывается в зависимости от типа уплотнения отсутствие или предельно допустимая величина утечки. Однако, по опыту эксплуатации, возможны утечки, отличные от указанных в ТУ, через подвижные соединения во всех типах компрессорных и насосных агрегатов (кроме герметичных, например, со встроенным электродвигателем или магнитной муфтой). Среднестатистические величины утечек через одно уплотнение для агрегатов различных типов и доли уплотнений, потерявших герметичность, приведены в приложении 1.

3.3. Неорганизованные выбросы через уплотнения подвижных соединений рассчитываются по компрессорам и насосам, установленным вне производственных зданий. Для каждого типа агрегатов, перекачивающих однотипный продукт, подсчитывается общее число уплотнений на них, которое умножается на среднюю величину утечки через одно уплотнение данного типа и данного вида перекачиваемого продукта, среднестатистическую долю соединений, потерявших герметичность, и концентрацию каждого вредного компонента выброса в отдельности.

Суммарные неорганизованные выбросы через уплотнения подвижных соединений в мг/с по установке (предприятию) определяются затем по формуле.

4.1. На нефтегазовых объектах применяются следующие виды запорно-регулирующей арматуры (ЗРА):

- запорные задвижки, клапаны, краны, вентили, затворы;

- обратные клапаны и затворы;

- регулирующие клапаны и заслонки (исполнительные устройства регулирования расхода);

- предохранительные клапаны.

4.2. Любой вид ЗРА характеризуется герметичностью, прочностью и плотностью. Герметичностью затвора называется способность его не пропускать в закрытом состоянии газ, пар или жидкость по коммуникации, на которой установлена ЗРА.

Прочностью материала корпусов и сварных швов ЗРА называется способность их не подвергаться механическим деформациям в условиях эксплуатации и испытаний, а плотностью (или герметичностью по отношению к окружающей среде) - способность материала и уплотнительных соединений ЗРА не пропускать газ, пар или жидкость в этих условиях.

4.3. В состав неорганизованных выбросов от ЗРА (только от установленной вне помещений!) могут входить утечки через:

- фланцевые соединения арматуры с трубопроводом или штуцером технологического аппарата;

- разъемные соединения конструкции, например, крышка корпуса задвижки;

- сальниковые уплотнения вала исполнительного механизма задвижки, клапана, крана;

- негерметичность затвора, но только в тех случаях, когда один из выходов канала арматуры напрямую соединяется с атмосферой, не заглушен и не выведен в систему отвода на свечу рассеивания или на факел (дренажная задвижка, пробоотборный вентиль, предохранительный клапан).

В качестве исходных данных при разработке "Методики..." приняты как данные экспериментальных замеров, так и данные об утечках из нормативно-технической литературы. При этом максимально-допустимые протечки запорной арматуры определяются по ГОСТ 9544-93, при приемо-сдаточных испытания, нормы герметичности предохранительных пружинных полноподъемных клапанов по ГОСТ 9789-75. Таким образом, при расчете неорганизованных выбросов от оборудования необходимо учитывать выбросы от фланцев, ЗРА и предохранительных клапанов и прочих неплотностей, которые могут повредиться, износиться или неправильно установлены.