SAFETY OF TREATMENT FACILITIES AT PETROCHEMICAL PLANTS

Cover Page

Abstract


Ecological safety of the environment depends on the reliability of hazardous production facilities. One of the key points of ecological safety is the high degree of industrial waste water purification, which is possible in the proper condition of the treatment facilities.Possible damages in treatment facilities and the ways of their repairing are described.


Full Text

Экологическая безопасность городов и посел- ков тесным образом связана с промышленной без- опасностью крупных предприятий, которые часто располагаются в жилом секторе или вблизи него. Ключевым объектом любого крупного пред- приятия в обеспечении промышленной безопасности являются очистные сооружения, и от их технического состояния зависит безопасность окружающей среды. Предприятия нефтехимии и нефтепереработки отличаются большим потреблением воды, кото- рая используется в технологии, для промывки аппа- ратов, часть воды теряется из-за протечек аппаратов и подводящих трубопроводов. И все это попадает в очистные сооружения. Очистка воды может осуществляться по зам- кнутой технологии, когда очищенная вода возвраща- ется в производство либо сбрасывается в Волжский бассейн, а новые порции воды пополняются из того же бассейна, обеспечивая тем самым бесперебойную работу предприятия. Очистные сооружения первого типа представ- ляют собой систему отстойников с железобетонным покрытием, соединенных пропускными каналами, оборудованных запорными металлическими дета- лями (задвижки, затворы, переходные площадки и др.), облегчающими регулирование стоков. Эффек- тивность работы очистных сооружений зависит от их технического состояния. Недостаточно очищенные стоки содержат вредные химические вещества, которые будучи сбро- шенными в водный бассейн наносят большой эколо- гический ущерб флоре и фауне. После смены владельца предприятия основной целью их стало извлечение из производства мак- симальной прибыли при минимальном вложении средств для поддержания в должном работоспособ- ном состоянии строительного фонда. Многие из этих предприятий построены в 60-х гг. прошлого столетия и эксплуатируются до сих пор без должного ремонта, что привело к преждевременному износу основных несущих конструк- ций и повреждению в виде деструкционного изме- нения бетона, сильной коррозии арматуры и самого бетона. Разрушенные облицовки вызывают утечки промстоков в грунт, повышая уровень грунтовых вод и приводя к загрязнению почвы, нанося вред эколо- гии и окружающей среде. К сожалению, на многих нефтехимических предприятиях, даже там где грунтовые воды не были обнаружены при бурении скважин в период изыска- ний площадки, после длительной эксплуатации происходит заводнение территории сточными про- изводственными водами. Наиболее наглядные виды повреждений и при- чины, вызывающие их, рассмотрим на конкретных примерах. Очистные сооружения одного из нефте- химических предприятий состоят из ряда отстойни- ков, соединенных каналами с узлами регулирования, позволяющими перекрывать или запускать стоки в смежные карты. В отстойники промстоки поступают по метал- лическим трубам. Вода отстаивается, проходя через несколько отстойников, после чего возвращается в оборот. При длительной эксплуатации без необхо- димого ремонта нарушается защитное покрытие боковых откосов и днища сооружения (рис. 1), что приводит к протечкам в грунт, размывая его под стенками, вызывая частичное обрушение бетонного «одеяла» (рис. 2). Усиленной коррозии способствовала агрессив- ная среда промстоков, а также расположенные в не- посредственной близости линии электропередачи вы- сокого напряжения, вызывающие электрокоррозию, способствуя ускоренному преждевременному разру- шению. Сильной коррозии подвержены задвижки и затворы на каналах, что явилось результатом непра- вильной эксплуатации и несвоевременного ремонта. На рис. 2 показан характер повреждений желе- зобетонных столбов линий электропередачи высоко- го напряжения, подающих ток от трансформаторов до узлов регулирования потока. Фактические замеры толщины оставшегося бе- тона днища отстойников показали, что на большей части его разрушен железобетон на половину на- чальной толщины, в отдельных местах разрушение произошло на всю толщину днища. Для исключения экологического загрязнения грунтов и окружающей среды после проведенного обследования с учетом [1–3] были рекомендованы следующие мероприятия: освободить отстойники от воды; заполнить образовавшиеся полости грунтом с уплотнением ручным трамбованием до нижней плоскости покрытия; зачистить поверхность отстойников от слабо- го бетона, удалить мусор, промыть водой; уложить арматурную сетку и по существующей облицовке уложить слой бетона толщиной 100 мм; заменить и отрегулировать затворы на соеди- нительных каналах; отремонтировать переходные мостки; заменить столбы высоковольтной линии элек- тропередач; заменить токопроводящие кабели и органи- зовать защиту от электрокоррозии. Все это позволило продлить срок службы очистных сооружений и исключить дальнейшее за- грязнение окружающей среды. В рассмотренном примере предприятие ис- пользует оборотное водоснабжение, где основной объем воды возвращается в производство, а дефицит воды в системе пополняется периодически. Аналогичный характер повреждений имеет место в очистных сооружениях одного из химпред- приятий, работающего по второй схеме очистки и водоотведения, где очищенная вода сбрасывается в водный бассейн. Очистные сооружения выносятся далеко от промышленной и жилой зон. Водозаборные устрой- ства и место сброса воды находятся на расстоянии де- сятков километров, поэтому возвращать очищенную воду в производственный цикл нецелесообразно. На рис. 3 показан общий вид сооружения, предназначенного для очистки химически загряз- ненных стоков: состоит из отделителей, осредните- лей и отстойников, выполненных из железобетонных конструкций, обвалованных по наружному контуру грунтом. Сооружения объединены каналами, затво- рами, задвижками с выходом предварительно очи- щенных стоков в аэротенки, снабженные специаль- ным устройством для более тонкой очистки воды. Вода после контроля степени очистки сбрасы- вается в водный бассейн реки Волги. Осреднитель предназначен для предваритель- ной очистки стоков, содержащих крошку каучука, который отстаивается, уплотняется, занимая верх- нюю часть рабочего объема сооружения. Для эффективной работы очистных сооруже- ний и увеличения пропускной способности необхо- дима очистка от скопившегося каучука. Привлечь Рис. 1. Повреждения бетонной облицовки отстойника из-за длительной эксплуатации Рис. 2. Сквозное разрушение облицовки отстойника Рис. 3. Отстойники, переполненные отходами производства Рис. 4. Повреждение стенок отстойников из-за попеременного замораживания и оттаивания для очистки тяжелую технику оказалось невозмож- ным, так как сооружения расположены близко друг от друга и подойти не позволяет существующее об- валование. Ручная очистка трудоемка и занимает много времени, и этому вопросу не уделялось должного внимания. Задержанный мусор накапливался года- ми, снижая эффективность работы сооружения. Длительная эксплуатация сооружения, по- строенного в 60-х гг. прошлого столетия, сказалась на технологическом состоянии. Все железобетонные конструкции комплекса, находящиеся выше уров- ня земли, подвергались многократным циклам за- мораживания и оттаивания, отчего бетон получил деструктивные повреждения и частично осыпал- ся. Обнаженная арматура подверглась коррозии. В сильной степени повреждены переходные желе- зобетонные мостики, тем самым появилась угроза безопасности обслуживающего персонала. На рис. 4 показаны фрагменты наиболее харак- терных повреждений конструкций. Значительные повреждения наблюдаются в отстойниках в зоне переменного уровня воды. Замораживание и оттаи- вание замоченного бетона, а также воздействие льда привели к повреждению стен на отдельных участках отстойников, вплоть до сквозных отверстий. Нарушение целостности стенок очистных соо- ружений ведет к утечкам сбрасываемых стоков, где часто содержатся агрессивные агенты, которые за- грязняют почву и наносят большой вред окружаю- щей среде. По результатам проведенных обследований были выданы рекомендации по поочередному уси- лению осреднителей и отстойников путем замены поврежденных элементов или устройством моно- литных участков взамен поврежденным. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Добромыслов, А.Н. Диагностика повреждений зданий и инженерных сооружений [Текст] / А.Н. Добро- мыслов; МГСУ. – М.: Изд-во АСВ, 2006. СП 13 – 102 – 2003. Правила обследования несу- щих строительных конструкций зданий и сооружений ГК РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу [Текст]. – М., 2004. РД 09 – 539 – 03. Положение о порядке проведе- ния экспертизы промышленной безопасности в хими- ческой, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности [Текст]. – СПб.: Деан, 2004. © Яковлева М.В., Фролов Е.А., Фролов А.Е., 2012

About the authors

M. V YaKOVLEVA

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Author for correspondence.
Email: vestniksgasu@yandex.ru

профессор, кандидат технических наук, заведующая кафедрой городского строительства и хозяйства

E. A FROLOV

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры сопротивления материалов и строительной механики

A. E FROLOV

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Email: vestniksgasu@yandex.ru

ведущий инженер ОНИЛ «Реконструкция»

References

  1. Добромыслов, А.Н. Диагностика повреждений зданий и инженерных сооружений [Текст] / А.Н. Добромыслов; МГСУ. – М.: Изд-во АСВ, 2006
  2. СП 13 – 102 – 2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений ГК РФ по строительству и жилищно-коммунальному комплексу [Текст]. – М., 2004
  3. РД 09 – 539 – 03. Положение о порядке проведения экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности [Текст]. – СПб.: Деан, 2004

Statistics

Views

Abstract - 31

PDF (Russian) - 6

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2012 YaKOVLEVA M.V., FROLOV E.A., FROLOV A.E.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies