ТРЕБОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК МОРСКИХ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ ПЛАТФОРМ АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА
ВРД 39-1.13-008-2000
Дата введения 2000-03-05
ПРЕДИСЛОВИЕ
РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа (ОАО «ВНИПИморнефтегаз») с участием специалистов управления науки, новой техники и экологии и управления энергетики ОАО «Газпром».
СОГЛАСОВАН Госкомэкологии России от 3 февраля 1999 г. №19-5/35-163, ЦУРЭН Государственного комитета по рыболовству РФ от 3 ноября 1998 г.№02-01/457, Госсанэпиднадзором Минздрава России от 22 декабря 1998 г №04-13/468-111, Управлением науки, новой техники и экологии ОАО «Газпром».
ВНЕСЕН Управлением техники и технологии разработки морских месторождений ОАО «Газпром».
УТВЕРЖДЕН Заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» В.В. Ремизовым 20 марта 1999 г.
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом ОАО «Газпром» от 15 февраля 2000 г. №26 с 5 марта 2000 г. сроком на 5 лет.
ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ИЗДАН Обществом с ограниченной ответственностью «Информационно-рекламный центр газовой промышленности (ООО «ИРЦ Газпром»)
ВВЕДЕНИЕ
«Требования экологической безопасности при эксплуатации энергетических установок морских нефтегазодобывающих платформ арктического шельфа» устанавливает требования к охране окружающей среды, которые необходимо учитывать при проектировании, строительстве и эксплуатации энергетических комплексов морских ледостойких платформ арктического шельфа России.
Нормативный документ предназначен для инициаторов разработки морских месторождений углеводородов, разработчиков предпроектной и проектной документации, операторов, осуществляющих работы по добыче нефти и газа с морских ледостойких платформ, разработчиков нормативной документации по охране окружающей среды при освоении морских нефтегазовых месторождений, экспертов ОВОС.
Нормативный документ разработан во ВНИПИморнефтегазе (И.Б. Дубин, к.т.н И. А. Жданов, Ю.Г. Прокопенко) с участием специалистов ОАО «Газпром» (к.т.н Е.В. Дедиков, д.э.н. АЭН РФ А.Г. Югай).
1. Нормативные ссылки
Следующие стандарты содержат положения, которые посредством ссылки в настоящем РД являются положениями настоящего документа:
Временные рекомендации по расчету выбросов от стационарных дизельных установок. Л., 1988 г.
ГОСТ 29328-92. Установки газотурбинные для привода турбогенераторов. Общие технические условия.
ГОСТ 24585-81. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Выбросы вредных веществ с отработанными газами. Нормы и методы определения.
ГОСТ 13822. Электроагрегаты и передвижные электростанции дизельные. Общие технические условия.
ГОСТ 20440. Установки газотурбинные. Методы испытаний.
ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности.
ГОСТ 12.1.012-90. Вибрационная безопасность. Общие требования.
ГОСТ 14228-80. Дизели и газовые двигатели автоматизированные. Классификация по объему автоматизации.
ГН 2.2.5.686-98. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Минздрав России, 1998 г.
ГН 2.2.5.687-98. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Минздрав России, 1998 г.
ГН 2.1.5.689-98 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования", М 1998.
ГН 2.1.5.690-98 "Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДУ) химических веществ в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования". М, 1998.
ОНД-86 Методика расчета концентрации в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, 1987 г.
ОСТ 5.4201-84. Установки опреснительные дистилляционные утилизационные судовые Технические условия.
Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. С-Петербург, 1998 г.
РД 51-0158623-07-95. Применение электростанций собственных нужд нового поколения с поршневыми и газотурбинным приводом.
РД 51-167-92 Временная инструкция по контролю вредных выбросов с уходящими газами котлоагрегатов малой и средней мощности, работающих на природном газе.
РД 51-166-92. Временная инструкция по учету валовых выбросов оксидов азота и углерода газотурбинных компрессорных станций по измеренному количеству тепла.
РД 158-39-031-98. Правила охраны вод от загрязнения при бурении скважин на морских нефтегазовых месторождениях.
Санитарные правила для плавучих буровых установок. Минздрав, 1986 г
СанПин № 4630-88 " Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения", М.,1988.
СанПин № 3907-85 "Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ", М.,1987.
СН 2.2.4/2.1.8.562-96/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки" М., 1997.
2. Определения
Время необслуживаемой работы двигателей - период между обслуживаниями или наблюдениями, требующими присутствия у эксплуатируемого двигателя обслуживающего персонала.
Добавочное сжигание топлива - добавление топлива в поток утилизированного тепла (например в выхлоп турбины) для поднятия его энергетического уровня.
Низшая теплота сгорания топлива - суммарная энергия, получаемая от полного сгорания топлива и от всех продуктов сгорания при 15 С , если вода, выделяемая в процессе сгорания, находится в парообразном состоянии. Равна высшей теплотворной способности за вычетом скрытой теплоты парообразования.
Номинальная мощность - нагрузка, на которую рассчитан генераторный агрегат, электростанция или другой источник энергии. Эта мощность вырабатывается при оговоренных условиях с учетом возможности кратковременных перегрузок до уровня резервного режима.
Отработавшие газы - смесь газообразных продуктов полного сгорания топлива, избыточного воздуха и различных микропримесей (как газообразных, так и в виде жидких и твердых частиц), поступающих в выпускную систему.
Рабочая зона - пространство высотой до 2 м над уровнем палубы или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны - концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов в неделю или другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Предельно допустимые выбросы вредных веществ (ПДВ) - научно-технический норматив, устанавливаемый из условия, чтобы содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источников или их совокупности не превышало нормативов качества воздуха для населения, животного и растительного мира.
Резервная мощность - мощность, которая может быть использована, когда питание от основного источника полностью или частично прервано.
Удельный выброс вредного вещества - масса вредного вещества, содержащаяся в отработавших газах, приходящаяся на 1 кВт-ч эффективной работы дизеля или газотурбинного двигателя.
3. Общие положения
Под морским нефтегазовым промыслом понимается комплекс сооружений, обеспечивающий бурение и эксплуатацию нефтегазовых скважин в море, транспорт нефти и газа по трубопроводам к береговому терминалу или плавучему нефтехранилищу.
Морской нефтегазовый промысел в условиях Арктики, как правило, включает следующие объекты:
- морскую ледостойкую платформу (в дальнейшем ЛСП),
- подводный и наземный трубопроводы к плавучему нефтехранилищу и береговому производственному комплексу;
- плавучее нефтехранилище с оборудованием для швартовки танкера (функционирует на 1-ом этапе эксплуатации месторождения в условиях без ледового периода);
- береговой производственный комплекс;
- береговую базу снабжения;
- береговой жилищно-бытовой комплекс;
Морская ледостойкая платформа состоит из опорной части и верхнего строения, в состав которого входит энергетический комплекс, обеспечивающий электроэнергией и теплом технологические процессы, жилой комплекс и комплекс жизнеобеспечения. При этом, основными условиями, определяющими технические требования к энергетическому комплексу, к составу его оборудования являются режимы работы ЛСП, а также обеспечение потребителей электроэнергией и теплом.
Энергетический комплекс обеспечивает следующие режимы работы ЛСП: бурение нефтегазовых скважин; бурение и одновременная добыча нефти и газа; бурение, добыча и транспортировка нефти и газа; добыча нефти и газа; добыча и транспортировка нефти и газа; аварийный режим работы, учитывающий отключение основного энергоисточника.
В качестве основных источников электроснабжения используются газотурбогенераторы и дизельгенераторы. В качестве источников тепла используются утилизационные котлы, устанавливаемые на газоотводах дизелей и турбин.
Диапазон потребляемой электрической мощности в зависимости от типа ЛСП составляет от 1,5-2,0 до 50 МВт, а на некоторых ЛСП и более.
Обеспечение потребителей электроэнергией указанных мощностей осуществляется от автономных источников единичной мощностью от 2 до 30 МВт и общей установленной мощностью от 4 до 100 МВт.
Выбор типа привода дизеля или турбины производится для каждой ЛСП на стадии ТЭО; при этом исходят из положения, что при потребляемой мощности более 4 МВт целесообразно использование газотурбогенераторных установок.
Одним из главных факторов экономичной работы энергетического комплекса является возможность его функционирования на углеводородном сырье, добываемом непосредственно на ЛСП (как нефтяного газа, так и нефти с минимальной ее подготовкой).
Электротехнический комплекс ЛСП представляет собой совокупность подсистем, обеспечивающих выработку, распределение, преобразование и использование электрической энергии, а также управление указанными подсистемами.
Электрооборудование ЛСП характеризуется широким спектром уровней напряжений:
переменного тока - 10 кВ, 6 кВ, 660 В, 380 В, 220 В;
постоянного тока - 800 В, 440 В, 220 В, 110 В, 24 В.
Особое внимание на ЛСП уделяется вопросу обеспечения взрывобезопасности электрического оборудования. Электрооборудование, устанавливаемое во взрывоопасных зонах ЛСП, должно соответствовать требованиям ПУЭ, и Международной электротехнической комиссии (МЭК- IЕС).
Энергетический комплекс ЛСП включает:
- газотурбинные или дизельные двигатели;
- турбогенераторы или дизельгенераторы;
- котельные утилизационные установки;
- котлоагрегаты;
- топливные системы, обеспечивающие подготовку и подачу топлива, резервуары
- запаса топлива и т. д.;
- масляную систему, обеспечивающую обработку, подачу и хранение масла;
- систему охлаждения;
- электротехническое оборудование ,
- системы газоотвода газотурбогенераторов;
- систему сбора отработанного масла;
- блок опреснительных установок;
- дренажную систему, обеспечивающую сбор и отведение маслосодержащих сточных вод ;
- микропроцессорную систему автоматического управления электротехнической и теплотехнической частями энергетического комплекса.
4. Виды воздействия на окружающую среду при эксплуатации энергетических установок на ЛСП
При эксплуатации энергетических установок подлежат учету и нормированию следующие виды воздействий на окружающую природную среду:
4.1. Отработавшие газы газотурбинных и дизельных двигателей, а также котлоагрегатов.
4.1.1. При использовании в качестве топлива природного или попутного (нефтяного) газа отработавшие газы могут содержать:
- оксиды азота;
- оксид углерода;
- диоксид серы;
- газовую сажу;
- углеводороды, в том числа бенз(а)пирен.
4.1.2. При использовании в качестве энергоносителя дизельного топлива:
- оксид углерода;
- оксиды азота;
- диоксид углерода;
- углеводороды, в том числе бенз(а)пирен;
- диоксид серы;
- формальдегид;
- сажу.
4.1.3. При использовании в качестве топлива нефти:
- оксиды азота;
- соединения ванадия;
- соединения натрия;
- оксид углерода;
- сажу;
- диоксид серы;
- бенз(а)пирен
4.2. Сточные воды:
- маслосодержащие сточные воды, образующиеся при ремонтах электронасосов;
- отработанные растворы после химической очистки наружной и внутренней поверхностей котлоагрегатов, внутренней поверхности утилизационных котлов и опреснителей;
- воды от гидравлической уборки помещений размещения энергетического оборудования и тракта топливо- и масло- подачи двигателей и генераторов;
- сточные воды, образующиеся при промывке и регенерации загрузки фильтров при водоподготовке;
- рассол, образующийся в результате эксплуатации агрегатов опреснительных установок,
- маслосодержащие сточные воды от постов приема топлива и масла и от палубных комингсов;
- утечки от топливных цистерн и сепараторов;
- утечки от масляных цистерн, электронасосов и переливов цистерн;
- отработанное масло.
4.3. Тепловое воздействие на морскую среду водами охлаждения газотурбинных и дизельных двигателей, масляной системы генераторов, котельных.
4.4. Тепловое воздействие на атмосферу при выбросах отработавших газов.
4.5. Шумовое воздействие при работе газотурбинных и дизельных двигателей.
4.6. Вибрационное воздействие при эксплуатации газотурбинных и дизельных двигателей.
4.7. Электромагнитные излучения.
4.8 Забор морской воды с целью использования на технические нужды энергетического комплекса.
5. Требования к содержанию вредных веществ в отработавших газах газотурбинных и дизельных двигателей и определению нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу
5.1. Концентрация оксидов азота Nох (NО, NО2, N20) в отработавших газах газотурбинных двигателей в пересчете на NО2 при работе на режимах с нагрузкой от 0,5 до 1,0 номинальной (сухие продукты сгорания при ОoС, давлении 101,3 кПа при условной концентрации кислорода 15%) не должна превышать:
при работе на газообразном топливе, мг/м3 50;
при работе на жидком топливе, мг/м3 100.
5.2. Концентрация оксида углерода (СО) в отработавших газах газотурбинных двигателей при работе на режимах с нагрузкой от 0,5 до 1,0 номинальной (сухие продукты сгорания при 0°С, давлении 101,3 кПа при содержании кислорода 15%) не должна превышать 150 мг/м .
5.3. Концентрация оксидов азота в отработавших газах дизельных двигателей при среднем эффективном давлении дизеля = 0,3 МПа не должен превышать 120 г/кг расходуемого топлива.
5.4. Концентрация оксида углерода в отработавших газах дизельных двигателей при среднем эффективном давлении дизеля = 0,3 МПа не должен превышать 50 г/кг расходуемого топлива.
5.5. Удельные выбросы оксидов азота и оксида углерода дизельными двигателями при среднем эффективном давлении дизеля > 0,3 МПа в зависимости от эффективного расхода топлива при номинальной мощности не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.