Моделирование уровня загрязнения атмосферы и анализ величин приземных концентраций загрязняющих веществ месторождения Кызылжар I Восточный на период пробной эксплуатации

Атырауский государственный университет имени Х.Досмухамедова

Есенаманова Ж.С., Темирбеков Т., Рсмухамбетова Ж. Р.,

Есенаманова М.С., Абуова А.Е.

В соответствии с нормами проектирования в Республике Казахстан, для оценки влияния выбросов загрязняющих веществ на атмосферный воздух используется математическое моделирование. Моделирование рассеивания указанных вредных веществ в атмосфере от источников проводились с помощью Унифицированной программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА «Эколог») версия 3.0.

В Данная методика предназначена для расчета приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли. При этом «степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным значением концентрации, соответствующим неблагоприятным метеорологическим параметрам, в том числе опасной скорости ветра».

В качестве критерия для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха применяются значения предельно допустимых концентраций веществ в атмосферном воздухе для населенных мест и рабочей зоны, а также ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

Проведенные расчеты по программе УПРЗА «Эколог» версия 3.0, позволили получить следующие данные:

• уровни концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы по источникам, полученные в узловых точках контролируемой зоны с использованием средних метеорологических данных по 8-румбовой розе ветров и при штиле;

• максимальные концентрации в узлах прямоугольной сетки;

• расчёт полей рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Область моделирования представляет собой прямоугольник с размерами (2500х2500) м², который покрыт равномерной сеткой с шагом 250 м.

Анализ полей рассеивания вредных веществ, в приземном слое атмосферы произведен при скорости ветра 12 м/с, повторяемость превышения которой составляет 5%. Метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, приведены в таблице

Рассеивание примесей в атмосфере осуществлялось с учетом одновременности работы оборудования в соответствии с производственными циклами. Расчеты проводились в с учетом проведения буровых работ в летний и зимние периода времени.

Таблица - Метеорологические характеристики и коэффициент, определяющий условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере

Наименование	Величина
Коэффициент, зависящий от стратификации атмосферы	200
Коэффициент рельефа местности	1,0
Средняя температура воздуха наиболее жаркого месяца, С	32
Средняя температура воздуха наиболее холодного месяца	-13
Средняя роза ветров, % м/с,
C	11
СВ	13
В	25
ЮВ	10
Ю	9
ЮЗ	9
З	13
СЗ	10
Скорость ветра (V*), повторяемость превышения которой составляет 5%,м/с	12

При регламентной работе максимальная приземная концентрация на границе зоны активного воздействия - ЗАВ:

Проведенные расчеты при СМР показывают:

• 3,3685 ПДК по группе суммации 6009 - «Азота диоксид + Ангидрид сернистый»;

• диоксида азота превышают ПДК и наибольшее превышение составляет

3,3685 ПДК;

• оксида азота не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет

0,2737 ПДК;

приземные концентрации по углероду (сажа) не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет 0,2925 ПДК;

• приземные концентрации по диоксиду серы не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет 0,2105 ПДК;

• приземные концентрации по оксид углероду 0,1088 ПДК;

• по Бенз/а/пирену приземные концентрации превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 1,2632 ПДК;

• по формальдегиду приземные концентрации не превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 0,3008 ПДК;

• по предельным углеводородам C12-C19 приземные концентрации не превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 0,2544 ПДК.

Проведенные расчеты при бурении показывают:

• 5,6693 ПДК по группе суммации 6009 - «Азота диоксид + Ангидрид сернистый»;

• диоксида азота превышают ПДК и наибольшее превышение составляет 5,6693 ПДК;

• оксида азота не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет 0,4606 ПДК;

• приземные концентрации по углероду (сажа) не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет 0,4923 ПДК;

• приземные концентрации по диоксиду серы не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет 0,3543 ПДК;

• приземные концентрации по оксид углероду 0,1831 ПДК;

• по Бенз/а/пирену приземные концентрации не превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 0,1594 ПДК;

• по формальдегиду приземные концентрации не превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 0,5062 ПДК;

• по предельным углеводородам C12-C19 приземные концентрации не превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 0,4282 ПДК.

Проведенные расчеты при эксплуатации показывают:

• 4,9991 ПДК по группе суммации 6009 - «Азота диоксид + Ангидрид сернистый»;

• 0,4463 ПДК по группе суммации 6035 - «Сероводород + Формальдегид»;

• 0,3124 ПДК по группе суммации 6043 - «Сера диоксид + Сероводород»;

• диоксида азота превышают ПДК и наибольшее превышение составляет

4,9991 ПДК;

• оксида азота не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет

0,4062 ПДК;

• приземные концентрации по углероду (сажа) не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет 0,4339 ПДК;

• приземные концентрации по диоксиду серы не превышают ПДК и наибольшее превышение составляет 0,3124 ПДК;

• приземные концентрации по оксид углероду 0,1614 ПДК;

• приземные концентрации по метану 0,0002 ПДК;

• по Бенз/а/пирену приземные концентрации не превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 1,2598 ПДК;

• по формальдегиду приземные концентрации не превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 0,4463 ПДК;

по предельным углеводородам C12-C19 приземные концентрации не превышают ПДК, и наибольшее превышение составляет 0,3775 ПДК

Анализ проведенных расчетов загрязнения атмосферы от источников выбросов загрязняющих веществ показал, что при реализации пробной эксплуатации месторождения Кызылжар I Восточный качество атмосферного воздуха будет удовлетворять санитарно-гигиеническим нормативам.

Использованная литература

1. Асфандияров Х.А., Максутов Р.А. Нефтегазопроявления и открытые фонтаны при эксплуатации скважин. - М.: Недра, 1986. - с. 232.

2. Бард В.А., Кузин А.В. Предупреждение аварий в нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах. - М.: Химия, 1984. - с. 218.

3. Восканов Т.Г., Мамедов Ф.А., Эйдельман Р.Л. и др. О причинах газопроявлений и открытых фонтанов // Безопасность труда в промышленности.- 1977. - №2. с. 50-52.

4. Зайцев Ю.В., Максутов Р.А., Асфандияров Х.А. Оборудование для предотвращения открытых фонтанов нефтяных и газовых скважин. -М.: Недра, 1973.