Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «самарский государственный технический университет» Кафедра безопасности жизнедеятельности

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» К а ф е д р а безопасности жизнедеятельности ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ОТ ГАЗОВЫХ КОМПРЕССОРОВ Методические рекомендации для дипломного проектирования Самара Самарский государственный технический университет 2010 Печатается по решению Редакционно-издательского совета СамГТУ УДК Оценка степени загрязнения воздуха от газовых компрессоров: метод. рекомендации / Сост. А.П. Овчинников. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. – 11 с.: ил. Данные рекомендации позволяют произвести оценку загрязнения воздуха в процессе эксплуатации газовых компрессоров на нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах и могут быть использованы в дипломном проектировании и практических занятиях. Предназначены для студентов специальности 280102 «Безопасность технологических процессов и производств». Рецензент УДК © А.П. Овчинников, составление, 2010 © Самарский государственный т ехнический университет, 2010 введение В процессе эксплуатации газовых компрессоров может происходить загрязнение окружающего воздуха за счет негерметичности соединений в конструкции компрессора и газопроводов на всасывающих и нагнетательных линиях, а также при выполнении ряда технологических операций. И, если, герметизацию соединений в большей или меньшей степени можно обеспечить разными способами, конструкциями или материалами, то при выполнении некоторых операций, как например, технологическая остановка и разгрузка компрессора вызывает значительную загазованность воздуха, которая может превышать предельно-допустимое значение концентрации соответствующего газа. Данные рекомендации позволяют выполнить оценку вероятного значения фактического и допустимых выбросов перекачиваемого газа при остановке и разгрузки компрессора. расчетная часть Расчет предельно-допустимых и фактических выбросов для любых газовых компрессоров производится по методике, приведенной ниже. Предельно-допустимое значение выброса газа из одиночного компрессора определяется по формуле (1). , (1) где ПДК – предельно-допустимая концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы населенных пунктов и рабочей зоны (см. табл. 1), мг/м3. Высота приземного слоя до 2 м от уровня земли. Н – высота источника выброса над уровнем земли, м; V1 – объем газовоздушной смеси на выходе из трубы факела и других источников, м3/с; ΔТ – разность температур газовоздушной смеси Тг, 0С; А – коэффициент стратификации (м2/3 ·град1/3 · мг)/г; F – безразмерный коэффициент, учитывающий оседание вредных веществ в атмосферном воздухе; m, n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; η - безразмерный коэффициент, учитывающий рельеф местности. Коэффициент стратификации А определяется в зависимости от географического расположения источника загрязнения и принимается равным: - 250 – для Средней Азии; - 200 – для Европейской части страны южнее 500 с.ш.; - 180 – для Европейской части страны и Урала от 50 до 520 с.ш.; - 160 – для Европейской части страны и Урала севернее 520 с.ш.; - 140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Ивановской областей. Безразмерный коэффициент F принимают: - для газообразных вредных веществ F = 1; - для мелкодисперсных аэрозолей F = 2 (при коэффициенте очистки не менее 90 %); F = 2,5 (при коэффициенте очистки от 75 % до 90 %); F =3 (при коэффициенте очистки менее 75 % и при отсутствии очистки). Значения коэффициента m определяются по формуле , (2) где f – вспомогательный параметр, рассчитываемый по формуле , (3) где D – диаметр устья свечи, м; Н – высота свечи, м; ΔТ = tг – tв – разность температур газа и воздуха; ω0 – скорость выхода газа из устья свечи выброса , (4) где V1 – объем газа, стравливаемый при разгрузке компрессора за единицу времени, т.е. за 1 с. , (5) где Vс – объем газа, стравливаемый при остановке компрессора, нм3; t – продолжительность продувки в секундах. , (6) где Vк – геометрический объем компрессорной части агрегата с коллекторами на приеме и выпуске, м3; Pг – давление газа перед стравливанием, МПа; tв – температура окружающего воздуха, 0К; P0 – атмосферное давление, МПа; z – коэффициент сжимаемости; tг – температура газа перед стравливанием, 0К. Коэффициент сжимаемости определяется по номограмме (рис. 1) при известных значениях давления газа Pг, температуры tг перед стравливанием и плотности газа по отношению к воздуху Δ. Р и с. 1. Определение коэффициента сжимаемости газа z по давлению P, температуре t и относительной плотности Δ , (7) где ρг – плотность газа при температуре газа; ρв – плотность газа при температуре окружающего воздуха (средняя температура июля месяца). Значение коэффициента n определяют в зависимости от вспомогательного параметра Vм. При значении Vм ≤0,3 n = 3; при 0,3 < Vм ≤ 2 . (9) при Vм > 2 n = 1. Значение Vм определяется по формуле , (10) Безразмерный коэффициент η, учитывающий влияние рельефа местности на рассеивание примесей, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот не превышающим 50 м на 1км принимается равным единице (η = 1). Таблица 1 Нормы содержания вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов и рабочей зоны (мг/м3) Вредное вещество Населённые пункты Рабочая зона максимальное разовое значение среднесуточное значение Бутан 200 - - Оксид углерода 3 1 20 Оксиды азота 0,6 0,06 30 Диоксиды азота 0,085 0,04 5 Газовая сажа 0,15 0,05 3,5 Сероводород 0,008 0,008 10 Метилмеркаптан 9*10-6 - 0,8 Диоксид серы 0,5 0,05 10 Пыль нетоксичная 0,5 0,15 3 Серная кислота 0,3 0,1 1 Метанол 1 0,5 5 Окончание табл. 1 Углеводороды алифатические предельные C1-С10 (в пересчёте на С) - - 300 Фактический выброс газа при условии остановки и разгрузки компрессора один раз в месяц Мг = 1000V1 · ρг (11) Приемлимым считается, если Мг ≤ ПДВг. 2. пример расчета предельно допустимых и фактических выбросов газа в атмосферу Определить предельно допустимый и фактический выбросы природного газа при остановке и разгрузке компрессора 10 ГКН. Исходные данные: Геометрический объём компрессорной части агрегата с коллекторами на приёме и выпуске Vк, м3 100 Высота выброса газа Н, м 30 Диаметр свечи выброса D, м 0,25 Давление газа перед стравливанием Рг, МПа 4,5 Температура газа перед стравливанием Тг, °С 35 Атмосферное давление р0, МПа 0,1033 Плотность, кг/м3: стравливания газа ρг воздуха ρв 0,7 1,206 Температура окружающего воздуха Тв, 0С 20 Продолжительность продувки t, мин 15 Компрессорная расположена в центральной части европейской территории РФ. Компрессор останавливали один раз в месяц. Для определения предельно-допустимого выброса природного газа находим значения показателей, необходимых для расчета. По номограмме (рис. 1) определяем коэффициент сжимаемости при известных значениях давления газа Рг, температуры Тг перед стравливанием и плотности газа по отношению к воздуху Δ. Значение Δ находим по формуле (7) Зная Рг = 4,5 МПа, Δ = 0,58 и Тг = 35 0С по номограмме z = 0,923. Находим объем газа, стравливаемый при остановке компрессора по формуле (6) нм3 Объем газа V1 определяем по формуле (5) нм3/с Определяем ωо по формуле (4) м/с Разность температур ΔТ = Тг - Тв = 35-20 = 15 0С. Коэффициент стратификации А для центральной Европейской территории РФ равен 180. Коэффициенты F и η равны по единице. Определяем f по формуле (3) м/с2 · град и находим m по формуле (2) Коэффициент n определяем, зная чему равняется Vм по формулам (10) и (9) Предельно-допустимый выброс по углеводородам г/с = 336457,6 т/год Фактический выброс углеводородов при условии остановки и разгрузки компрессора по формуле (12) г/с = 110155,2 т/год т.е. не превышает ПДВ по газу. Библиографический список 1. ОНД-86 Общесоюзный нормативный документ. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 93 с. 2. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнений атмосферы. – Л.: ГМИ, 1985. – 272 с. 3. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды. Учеб. пособие. – М., 1988. – 191 с. 4. ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. Варианты заданий по расчету ПДВ и ФВ газообразных продуктов Тип компрессора Геометрический объем компрессора на приеме и выпуске Vк Высота выброса газа Н, м Диаметр свечи D. м Давление газа перед стравливанием Температура газа перед стравливанием Т 0С Температура окружающего воздуха Тв 0С Продолжительность продувки мин. Период года Компримируемый газ Газовый ГК 150 30 0,25 4,5 30 + 21 15 тепло метан Ацетиленовый 80 35 0,3 4,0 35 - 4,5 10 холодно ацетилен Газовый ГН 90 40 0,15 3,0 40 + 15 18 тепло сероводород Газовый ГК 80 40 0,20 3,5 25 - 7 20 холодно оксид углерода Газовый ГН 100 30 0,25 5,0 30 + 18 15 тепло диоксид азота Примечания: 1. Плотность в кг/м3 стравливаемого газа и воздуха определяется в зависимости от их температуры. 2. Атмосферное давление на местности принимается равным 0,1033 МПа. Учебное издание Оценка степени загрязнения воздуха от газовых компрессоров ОВЧИННИКОВ Александр Павлович Редактор Т.Г. Трубина Компьютерная верстка И.О. Миняева Выпускающий редактор Н.В. Беганова Подписано в печать Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Усл. п. л. . Уч.-изд. л. . Тираж 100 экз. Рег. № . Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет» 443100. г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус. Отпечатано в типографии Самарского государственного технического университета 4 43100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус № 8

Похожие:

	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «самарский государственный технический университет» приглашает 18-20 сентября 2009 г Самарский государственный технический университет" Сокращенное наименование: гоу впо "Самгту"		Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «самарский государственный технический университет» Кафедра «Теоретической и общей электротехники» Печатается по решению редакционно- издательского совета Самарского государственного технического университета
	Государственное образовательное учреждение высшего профессионально образования «самарский государственный технический университет» Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин» Буровые растворы: учеб пособ. / Л. В. Ермолаева. Самара; Самар гос техн ун-т, 2010. – 60 с		Самарский государственный технический универси Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	2. Методические указания студенту Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет»		Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный технический университет Программа составлена на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности...
	«Ухтинский государственный технический университет» ск угту 00 2013 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Тезисы доклада Начало формы ...
	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «самарский государственный аэрокосмический университет им. Академика с. П. Королева» (сгау) «самарский государственный аэрокосмический университет им. Академика с. П. Королева» (сгау)		Рабочая программа модуля «Безопасность жизнедеятельности» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный...