автореферат диссертации по строительству, 05.23.19, диссертация на тему:Повышение экологической безопасности городских автозаправочных станций

На правах рукописи

га/

СОКОЛОВА ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРОДСКИХ АВТОЗАПРАВОЧНЫХ СТАНЦИЙ

05.23.19 Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005546341

Волгоград-2013

005546341

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный

университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук Кошкарев Сергей Аркадьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Желтобрюхов Владимир Федорович

ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический

университет», заведующий кафедрой «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности»

кандидат технических наук

Ведущая организация:

Кузьмичев Александр Викторович ОАО «ПИ Гипросельхозстрой», директор по проектированию

Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха ОАО «НИИ Атмосфера»

Защита диссертации состоится 12 декабря 2013 г. в 13.00 час. на заседании диссертационного совета ДМ 212.026.05 при ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан 11 ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Фокин Владимир Михайлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В современных городах автозаправочные станции (АЗС) являются неотъемлемой частью городского хозяйства. Так, по приводимым в литературных источниках данным в России за последние 30 лет объем топлива, реализуемого на АЗС, расположенных на селитебных территориях, возрос более чем в 10 раз.

Ввиду специфики технологических процессов, связанных с приемом, хранением и отпуском бензина и дизельного топлива, при проектировании и эксплуатации автозаправочных станций основное внимание уделяется обеспечению их пожаро-взрывобезопасности. Вместе с тем, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу города от источников только одной среднестатистической АЗС достигают до 9,9 т/год. При этом основная масса приходится на пары нефтепродуктов.

По существующим нормативам размер санитарно-защитной зоны АЗС устанавливается от 50 м до 100 метров в зависимости от количества топливораздаточных колонок, вида отпускаемого топлива и обслуживаемого транспорта. Однако, проведенный анализ показал, что в большинстве случаев (например, в г. Ставрополе - более 35%) жилая зона располагается в пределах СЗЗ автозаправочных станций, и концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на границе жилой застройки на 20-30% превышают нормативы ПДК.

Особую проблему составляют выбросы паров топлива из дыхательных систем автозаправочных станций при заполнении опорожненных резервуаров и при хранении топлива («большие» и «малые» дыхания). В условиях АЗС для снижения выбросов паров бензина в атмосферу городов чаще всего применяются системы улавливания легких фракций (УФЛ). Однако применяемые в настоящее время методы и средства УФЛ либо имеют высокую стоимость, либо характеризуются низкой степенью улавливания, либо вызывают неисправности технологического оборудования станции и элементов топливных систем заправляемых автомобилей.

С учетом новых принципов градостроительства - обеспечение биосферной совместимости и прогрессивное развитие урбанизированных территорий - актуальными являются исследования, направленные на совершенствование конструктивно-режимных параметров и повышение эффективности средств улавливания паров нефтепродуктов, содержащихся в выбросах городских автозаправочных станций.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ФГБОУ В ПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Цель работы - повышение экологической безопасности расположенных на селитебных территориях автозаправочных станций посредством совершенствования средств очистки выбросов в атмосферу от паров нефтепродуктов.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- анализ планировочных решений и особенностей размещения автозаправочных станций в городской застройке;

- анализ факторов, вызывающих загрязнение атмосферного воздуха застроенных территорий парами нефтепродуктов при эксплуатации АЗС;

- расчетная оценка массы выбросов в атмосферу города паров нефтепродуктов от источников АЗС и обусловливаемых ими концентраций;

- натурные исследования по оценке фактического уровня загрязнения атмосферного воздуха в жилой застройке парами нефтепродуктов при эксплуатации АЗС;

- анализ методов и средств, применяемых в настоящее время для снижения выбросов в атмосферу города паров бензина;

- разработка конструкции аппарата для очистки выбросов АЗС от паров бензина;

- теоретические и экспериментальные исследования по оценке характеристик предлагаемого аппарата для очистки выбросов АЗС от паров бензина.

Основная идея работы состоит в использовании для очистки выбросов от паров бензина метода абсорбции с использованием керосина в качестве сорбента.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, экспериментальные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворяющей требуемым критериям сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований с результатами других авторов.

Научная новизна работы:

- на основе анализа закономерностей массообменных процессов в абсорбционном аппарате предложенной конструкции получено уравнение, описывающее закономерности обмена количеством массы в объеме контактных камер, характеризующее реализуемые в нем процессы;

- экспериментально установлены зависимости для оценки эффективности улавливания паров бензина с учетом конструктивно-режимных параметров работы предложенного аппарата - скорости газового потока в сечении контактной камеры; высоты загрузки в контактной камере; степени заполнения сорбентом контактных камер; вида сорбента;

- на основании результатов экспериментальных исследований получена зависимость, характеризующая гидравлическое сопротивление аппарата с учетом конструктивно-режимных параметров его работы;

- по результатам натурных измерений получены и обобщены данные о фактическом загрязнении атмосферного воздуха парами нефтепродуктов на границе жилой застройки и санитарно-защитной зоны городских автозаправочных станций.

Практическое значение работы:

- разработана конструкция аппарата абсорбционной очистки выбросов от паров нефтепродуктов от резервуаров хранения топлива, новизна которой подтверждена патентом на полезную модель.

Реализация результатов работы:

- на автозаправочной станции ООО «АЗС-70» (г. Ставрополь) прошла опытно-промышленные испытания установка для абсорбционной очистки выбросов АЗС от паров бензина;

- материалы диссертационной работы используются кафедрой «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при подготовке бакалавров по направлению 280700.62 Техносферная безопасность;

- материалы диссертационной работы используются кафедрой «Защита в чрезвычайных ситуациях» ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет» при подготовке специалистов по направлению 280700.62 Техносферная безопасность.

На защиту выносятся:

- полученное на основе анализа закономерностей массообменных процессов в абсорбционном аппарате предложенной конструкции уравнение, описывающее закономерности обмена количеством массы в объеме контактных камер, характеризующее реализуемые в нем процессы;

- экспериментально установленные зависимости для оценки эффективности улавливания паров бензина с учетом конструктивно-режимных параметров работы предложенного аппарата - скорости газового потока в сечении контактной камеры; высоты загрузки в контактной камере; степени заполнения сорбентом контактных камер; вида сорбента;

полученная на основании результатов экспериментальных исследований зависимость, характеризующая гидравлическое сопротивление аппарата с учетом конструктивно-режимных параметров его работы;

полученные по результатам натурных измерений и обобщения данные о фактическом загрязнении атмосферного воздуха парами нефтепродуктов на границе жилой застройки и санитарно-защитной зоны городских автозаправочных станций.

Апробация. Основные положения результатов работы докладывались и обсуждались на: международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2007-2008 г.г.); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности: интеграция науки и практики»

(Ставрополь, 2008, 2009 г.г.); международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитее регионов России» (Пенза, 2010 г.); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях» (Ставрополь, 2010, 2011 г.г.); международной научно-практической конференции «Безопасность городской среды» (Ярославль, 2010 г.); международной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 2010 г.); международной научно-практической конференции «Современные проблемы качества природной и техногенной сред» (Тамбов, 2010 г.); международной молодежной научной конференции «Научный потенциал XXI века» (Ставрополь, 2012 г.); региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2007-2012 г.г.); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» (Ставрополь, 2007-2012 г.г.); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (2010, 2011, 2013 г.г.).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 16 работах, в числе которых 4 статьи, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, и 1 патенте.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем работы; 132 страницы, в том числе: 112 страниц - основной текст, содержащий 21 таблицу на 29 страницах, 26 рисунков на 25 страницах; список литературы из 130 наименований на 15 страницах; 2 приложения на 5 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель, задачи и основная идея работы, ее научная новизна и практическая значимость, приведены сведения об апробации и практическом внедрении результатов проведенных исследований.

Первая глава посвящена аналитическому обзору и выбору направления исследований.

Значительный рост количества автомобилей в нашей стране, а также отказ государства от монополии на рынке нефтепродуктов дали ощутимый толчок для строительства новых и переоборудования существующих АЗС.

Как показал проведенный анализ, АЗС являются серьезным источником загрязнения окружающей среды, в первую очередь -

атмосферного воздуха городских территорий. При этом основную долю выбросов составляют пары нефтепродуктов, которые выделяются при: заправке баков автомобилей (масса выброса определяется суточным режимом АЗС, количеством одновременно заливаемого в баки топлива, продолжительностью открытого стояния бака); при закачке топлива из автоцистерн в резервуары (масса выброса зависит от периода оборачиваемости резервуаров, количества сливаемого из автоцистерн в резервуар топлива, продолжительности слива); при заполнении опорожненных резервуаров; хранении топлива.

Соответственно с увеличением числа АЗС возрастают и выбросы загрязняющих веществ в атмосферу городов, о чем свидетельствуют данные, приведенные на рис. 1 и в табл. 1.

Рис. 1. Изменения валового выброса паров бензина и количества АЗС в г. Волгограде и г. Ставрополе

Таблица 1 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от совокупности АЗС, расположенных в г.Ставрополе и г. Волгограде

Загрязняющее вещество Класс опасности Максимальное значение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу городов

Код Наименование

суммарный валовый, т/год удельный суммарный, т/год на 1 км2

Ставрополь Волгоград Ставрополь Волгоград

415 Смесь углеводородов предельных С1-С5 258,8849 757,7118 0,935653 1,341083

416 Смесь углеводородов предельных С6-С10 95,68068 280,041 0,345806 0,495648

501 Пентилены 4 9,564234 27,99288 0,034567 0,049545

602 Бензол 2 8,7991 25,75346 0,031801 0,045581

616 Диметилбензол 3 1,109452 3,247176 0,00401 0,005747

621 Метил бензол 3 8,301762 24,29784 0,030004 0,043005

627 Эгилбензол 3 0,229543 0,671832 0,00083 0,001189

В настоящее время для сокращения выбросов паров бензина на автозаправочных станциях применяются адсорбция, абсорбция, конденсация путем охлаждения, компримирование, а также комбинированные методы. Конденсационные системы дороги и не обеспечивают необходимой степени улавливания. Достоинством компрессорных установок, работа которых основана на компримировании парогазовой смеси, являются простота и надежность. Однако эффективность улавливания в таких системах не превышает 40%.

Среди известных технических средств сокращения выбросов паров бензина можно также выделить: газоуравнительные системы или совместные газовые обвязки резервуаров и автоцистерн; понтоны или плавающие крыши; диски-отражатели; применение защитных эмульсий. Однако в нашей стране эти средства не находят распространения из-за возникающих при их использовании технических трудностей и низкой степени сокращения потерь.

Вторая глава посвящена исследованиям по оценке загрязненности атмосферы выбросами от источников АЗС.

Экспериментальные исследования по оценке влияния различных факторов на концентрацию паров нефтепродуктов в атмосферном воздухе проводились на автозаправочных станциях г. Ставрополя. Всего были

обследованы 81 АЗС. Исследования проводились в два этапа -предварительный и основной.

На этапе предварительного эксперимента оценивались: суточный режим работы и проходимость АЗС; количество топлива, заливаемого в баки автомобилей; фактические затрата времени на заливку топлива; период оборачиваемости резервуаров; количество топлива, сливаемого из цистерны в резервуар; продолжительность слива топлива из цистерны в резервуар. Кроме того, на основании расчетов, проведенных по действующим методикам, была определена масса выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при проведении различных технологических процессов. Результаты расчетов приведены в табл. 2.

Таблица 2 - Годовые выбросы от АЗС в зависимости от их проходимости

одимосгь АЗС Выбросы из резервуаров с нефтепродукт ами при их закачке , т/год Выбросы от топливных баков автомобилей при их заправке , т/год Выбросы при проливах для резервуаров т/год Выбросы при проливах для ТРК , т/год Суммарные годовые выбросы, т/год

х о о. С бензин дизельное топливо бензин дизельное топливо бензин дизельное топливо бензин дизельное топливо бензин дизельное топливо

Высокая 2,56 0,0035 5,14 0,0081 1,1 0,146 1,1 0,146 9,9 0,3036

Средняя 1,61 0,0025 3,25 0,005 0,7 0,104 0,7 0,104 6,26 0,2155

На этапе основного эксперимента проведена оценка фактического загрязнения атмосферного воздуха. Замеры проводились в соответствии с принятыми стандартными методиками. Для измерения температуры воздуха применялись спиртовые и ртутные термометры, а также термоанемомтры ТА-4 ЛИОТ и ТА-8М. Скорость ветра измерялась с помощью крыльчатых (АСО-3) и чашечных (МС-13) анемометров, при малых скоростях - с помощью термоанемометров. Замеры концентраций загрязняющих веществ производились с помощью газоанализаторов типа УГ-2. При проведении исследований пробы загрязненного воздуха отбирались с помощью стеклянных шприцев, а также с помощью специальных газовых пипеток. Для анализа проб применялись лабораторные газовые хроматографы серии "Цвет-ЮОМ". Расположение замерных точек приведено на рис. 2 на примере АЗС № 18 «ЛУКОЙЛ».

Результаты замеров фактических концентраций загрязняющих веществ приведены в табл. 3. На рис. 3 приведены результаты

сопоставления расчетных и измеренных концентраций для отдельных ингредиентов выбросов.

Рис. 2. Схема АЗС № 18 «ЛУКОЙЛ». 1-12 - точки проведения замеров

16 14 12 10 8 6 4

Я 602 СКР 4 602 СКИ У 616 СКР

♦_______

♦ 616 СКИ

♦ 4 ..................полиномиальная (602

________________X___________Ч_________________________сир)

Ж \ .......... Полиномиальная {602

__________________________________________________________сии)

.. ...................Полиномиальная (616

,= „-'Ц—......СКР)

» ♦ .......Полиномиальная ¡616

р»——•-к " .........* . . . -Г—Л..........СКИ)

Рис. 3. Измеренные и расчетные концентрации бензола (602) и ксилола (616) в долях от ПДК (СКР - средние концентрации расчетные, мг/м3; СКИ - средние концентрации измеренные, мг/м3; Н - высота источника выбросов, м; I - расстояние от источника выброса до замерной точки, м

и

Таблица 3- Результаты измерения концентраций на АЗС № 18 «ЛУКОЙЛ»

№ точки измерения Концентрация, мг/м3 Примечания

2 3-6 заправка 2-х автомобилей

3 5-10 12-35 заправка 2-х автомобилей заправка 8 автомобилей

4 16-157 в момент слива топлива из АЦ

6-23 в момент заправки автомобилей

5 18-184 в момент слива топлива из АЦ

4-37 в момент заправки автомобилей

6 20-197 в момент слива топлива из АЦ

4-40 в момент заправки автомобилей

7 2-5 6-10 заправка 2-х автомобилей заправка 8 автомобилей

2-4 заправка 2-х автомобилей

8 5-7 заправка 8 автомобилей

5-46 в момент слива топлива из АЦ

2-4 заправка 2-х автомобилей

9 3-8 заправка 8 автомобилей

3-38 в момент слива топлива из АЦ

2-4 заправка 2-х автомобилей

10 3-7 заправка 8 автомобилей

3-31 в момент слива топлива из АЦ

11 2-3 заправка автомобилей

2-17 в момент слива топлива из АЦ

12 2-3 заправка автомобилей

2-12 в момент слива топлива из АЦ

Полученные данные показывают, что на границе жилой застройки значения расчетных и фактических концентраций загрязняющих веществ превышают нормативы ПДК.

В третьей главе приводится описание конструкции и принципа работы предлагаемого аппарата абсорбционного улавливания паров бензина, а также проводится анализ протекающих в нем массообменных процессов.

Проведенный анализ показал, что из всех известных способов наиболее перспективным для сокращения выбросов паров бензина является абсорбция. Поэтому была разработана конструкция абсорбционного аппарата, схема которого приведена на рис. 4.

Подлежащий очистке газовоздушный поток через тангенциальный патрубок поступает в технологический блок аппарата в закрученном режиме, равномерно распределяется в межкамерном пространстве и через

Рис. 4. Продольный разрез полезной модели устройства для улавливания газов: 1 - патрубок входа; 2 - технологический блок-модуль; 3 -блок-поддон с жидким сорбентом; 4 - патрубок слива отработанного сорбента; 5 - регулятор подачи и поддержания уровня жидкости; 6 - сепарационный блок; 7 - патрубок выхода очищенного потока газа; 8 - пластинчатый сепаратор; 9 конфузоры; 10 - контактные трубчатые камеры; 11 - диффузоры; 12 - насыпные насадки (седла Берля, кольца Рашига); 13, 14 -горизонтальные перегородки

щелевые прорези в нижней горизонтальной перегородке опускается к поверхности жидкого сорбента в блоке-поддоне. Очищаемый газовоздушный поток, проходя между направляющими лопатками, получает дополнительное ускорение, увеличивая интенсивность перемешивания очищаемого газа с жидким сорбентом. Полученная газожидкостная смесь через конфузоры поступает в рабочие контактные камеры, заполненные насыпными насадками, которые повышают площадь контакта очищаемого газа с сорбентом. Очищенный от примесей газовоздушный поток, проходя через диффузоры, в которых происходит основная сепарация капельного сорбента, оседающего на стенки диффузора, поступает в сепарационный блок, где окончательно происходит отделение капельного сорбента в пластинчатом сепараторе. При этом горизонтальная перегородка, отделяющая технологический блок от сепарационного, предотвращает доступ загрязненного газовоздушного потока в сепарационный блок с поступающим в него очищенным газом, не допуская смешивания двух потоков.

Для описания тепломассобенных процессов непрерывной абсорбции в аппарате различных типов конструкции для получения решений в виде конечных функций-квадратур можно использовать однопараметрическую диффузионную модель

э Э ГРЭсЛ Э(уус) _ дс (1)

Эх\. Эх ) Эх дт

где О - эффективный коэффициент диффузионного объемного перемешивания жидкости в направлении ее движения. Граничные условия записываются в общепринятом виде условий Данквертса

И>С0 = И'С

х = 0

ёс с1х

ёс

(1х = О

х = 0

х = Ь

(2)

Решение уравнения (1) с условиями (2) имеет вид

„Л, х

«1 - с|0)

Ши

■лг) , Л.

о

ШЛ - я,!

В

и- е

£ШЗ* - 'х

О А,

(3)

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям по оценке характеристик предложенного аппарата для абсорбционного извлечения паров бензина.

Экспериментальные исследования проводились в промышленных условиях на установке, схема которой показана на рис. 5.

Был реализован композиционный план второго порядка и в качестве определяющих факторов приняты: Л - скорость очищаемой паровоздушной смеси в контактной камере, отнесенная к 1 м/с; а,- высота насыпной загрузки в контактной камере, отнесенная к высоте контактной камеры; -уровень подъема жидкого сорбента в контактной камере, отнесенный к высоте контактной камеры.

В качестве жидкого сорбента использовались мазут, керосин и водный раствор бишофита с содержанием его основной соли в количестве 20% по массе. Полученные результаты приведены на рис. 6 и 7. Аналогичные зависимости получены и для других режимов работы аппарата.

По результатам математической обработки экспериментальных

Рис. 5. Схема экспериментальной установки.

1 - патрубок входа; 2 - технологический блок-модуль; 3 - блок-поддон с жидким сорбентом; 4 - патрубок слива отработанного сорбента; 5 - регулятор подачи и поддержания уровня жидкости; 6 - сепарационный блок; 7 - патрубок выхода очищенного потока газа; 8 - пластинчатый сепаратор; 9 - конфузоры; 10 - контактные трубчатые камеры; 11 - диффузоры; 12 - насыпные насадки (седла Берля); 13, 14 - горизонтальные перегородки; 15, 16 -измерительный комплекс для определения расхода и давления; 17, 18 - измерительный комплекс для определения концентрации; 19 -дистанционно-управляемый шибер; 20 - вентилятор

- при использовании мазута в качестве жидкого сорбента

г? = 0,8 4- 0,028рк(1 - 0Д£?К) + 0Д4г,(2Д6й3 - 1) + (4)

+ 0Д4вяж(кж- 0,15)

- при использовании керосина в качестве жидкого сорбента

¡у = 0,798 + О»О2а0к(1 - 0ДСк) + 0Д4/г3(2Д6Л3 - 1) + (5)

+ 0Д4вя,(кж- 0,15)

- при использовании 20%-ного раствора бишофита в качестве жидкого

сорбента

ц = 0,796 + 0,02врк(1 -- 0/1%) + 0Д4я-э(2Д6/г3 - 1) + (6) + 0Д48*ж(яж- 0/15)

Полученные данные свидетельствуют о том, что наибольшая степень улавливания паров бензина при прочих равных условиях обеспечивается при использовании в качестве жидкого сорбента мазута. Также экспериментально установлено, что наибольшая эффективность достигается при скорости потока в контактной камере 2,5-4 м/с. При последующем

Рис. 6. Изменение степени улавливания паров от скорости потока в контактной камере при использовании мазута в качестве жидкого сорбента при = 0,5, ь, = 0,8 ДР, кПа

1,6

1,4

1,2 1,0 0,8 0,6 0,4

0,2 "111111 ^к

о г 4 б

Рис. 7. Зависимость гидравлического сопротивления аппарата от скорости паровоздушной смеси в контактной камере аппарата при = 0,8, ** = 0,5 и при использовании в качестве сорбента: 1 - мазута; 2 -

керосина; 3 - раствора бишофита увеличении скорости степень улавливания практически не изменяется, но значительно возрастают потери давления в аппарате. Повышению степени улавливания паров способствует также увеличение высоты насыпной загрузки и уровня подъема жидкого сорбента в контактных камерах. Наибольшая эффективность достигается при заполнении контактной камеры седлами Берля или кольцами Рашига на 80 % по высоте и при заполнении контактной камеры жидким сорбентом на 50 %.

Наибольшие потери давления отмечаются в случае применения в качестве жидкого поглотителя мазута.

Установка для улавливания паров бензина из выбросов от резервуаров хранения топлива прошла опытно-промышленный испытания на автозаправочной станции ООО «АЗС-70» (г. Ставрополь). Эффективность извлечения паров составила 93,6%. Предотвращенный экономический ущерб от загрязнения атмосферы составил 49 тыс. руб./год.

Заключение

В диссертационной работе дано решение актуальной задачи, относящейся к разработке современных методов обеспечения экологической безопасности городских автозаправочных станций как объектов городского хозяйства, развитию устойчивых природно-технических систем, как основного фактора создания благоприятных условий жизнедеятельности населения. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие основные выводы по работе:

1. Проведенный анализ показал, что при проектировании и эксплуатации автозаправочных станций основное внимание уделяется обеспечению их пожаро-взрывобезопасности. Однако АЗС являются серьезным источником загрязнения окружающей среды, в первую очередь -атмосферного воздуха городских территорий. При этом основную долю выбросов составляют пары нефтепродуктов. Особую проблему составляют выбросы паров топлива из дыхательных систем автозаправочных станций при заполнении опорожненных резервуаров и при хранении топлива («большие» и «малые» дыхания). В условиях АЗС для снижения выбросов паров бензина в атмосферу городов чаще всего применяются системы улавливания легких фракций (УФЛ). Однако применяемые в настоящее время методы и средства УФЛ либо имеют высокую стоимость, либо характеризуются низкой степенью улавливания, либо вызывают неисправности технологического оборудования станции и элементов топливных систем заправляемых автомобилей.

2. По результатам натурных экспериментов получены и обобщены данные о фактическом уровне загрязнения атмосферного воздуха парами нефтепродуктов на границе санитарно-защитной зоны АЗС и близлежащей

жилой застройки. Полученные данные показали, что расчетные и измеренные значения концентраций паров нефтепродуктов, в частности бензола, отнесенного ко второму классу опасности, в контрольных токах на границе санитарно-защитной зоны АЗС и близлежащей жилой застройки превышают значения ПДК на 20-30%.

3. На основе анализа закономерностей массообменных процессов в абсорбционном аппарате предложенной конструкции получено уравнение, описывающее закономерности обмена количеством массы в объеме контактных камер, характеризующее реализуемые в нем процессы.

4. Разработана конструкция аппарата для абсорбционного извлечения паров бензина из выбросов от резервуаров хранения топлива на АЗС.

5. По результатам экспериментальных исследований, проведенных в промышленных условиях, получены зависимости, описывающие изменение степени извлечения паров бензина при изменении скорости потока в контактных камерах аппарата. Установлено, что наибольшая эффективность достигается при величине скорости 2,5-4 м/с. При последующем увеличении скорости степень улавливания практически не изменяется, но значительно возрастают потери давления в аппарате.

Также установлено, что наибольшая эффективность аппарата достигается при заполнении контактной камеры насыпной загрузкой и жидким сорбентом на 80% и 50% соответственно.

6. Результаты экспериментальных исследований показали, что наибольшая степень улавливания паров бензина, но и наибольшие потери давления при прочих равных условиях отмечаются при использовании в качестве жидкого сорбента мазута. С практической точки зрения при несколько меньшей эффективности, но и при меньшем гидравлическом сопротивлении применение в качестве сорбента керосина предпочтительнее, поскольку при использовании мазута требуется предусмотреть мероприятия по утилизации отработавшего сорбента, тогда как насыщенный парами бензина керосин может быть использован как топливо.

7. Получены экспериментальные зависимости, характеризующие гидравлическое сопротивление аппарата предложенной конструкции при различных режимах его работы и при применении различных жидких поглотителей.

8. Установка для улавливания паров бензина из выбросов от резервуаров хранения топлива прошла опытно-промышленный испытания на автозаправочной станции ООО «АЗС-70»(г. Ставрополь). Эффективность извлечения паров составила 93,6%.

9. Предотвращенный экономический ущерб от загрязнения атмосферы при эксплуатации предложенного аппарата составил 49 тыс. руб./год.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

Работы, опубликованные в рецензируемых научных журналах и

гаданиях:

1. Соколова, Е. В. Оценка факторов воздействия выбросов АЗС на воздушную среду их рабочей зоны и прилегающей территории / Е. В. Соколова [и др.] ; Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер. : Строительство и архитектура. - 2011. - Вып. 25 (44). - С. 392-397.

2. Соколова, Е. В. К оценке экологической опасности выбросов автозаправочных станций (АЗС) для воздушного бассейна городских комплексов / Е. В. Соколова ; Сев.-Кавказ. гос. тех. ун-т // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. -2012.-N 1(30).-С. 64-68.

3. Соколова, Е. В. Обоснование мероприятий по снижению уровня воздействия АЗС на атмосферу городских комплексов / Е. В. Соколова, С. А. Кошкарев ; Сев.-Кавказ. федер. гос. ун-т // Вестник СевероКавказского федерального университета. - 2013. - N 3 (36). - С.102-107.

4. Азаров, В. Н. К обоснованию размера санитарно-защитной зоны АЗС при снижении выбросов паров тяжелых углеводородов / В. Н. Азаров, С. А. Кошкарев, Е. В. Соколова // Строительство и реконструкция. - 2013. - N 4 (48). - С. 57-59.

Патенты:

5. Пат. 107485 Российская Федерация, МПК B01D47/02. Устройство для очистки газов / Соколова Е. В. [и др.] ; патентообладатель Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования "Волгогр. гос. архитектур .-строит, ун-т" (ВолгГАСУ). - № 2011107837/05 ; заявл. 28.02.2011 ; опубл. 28.08.2011.

Отраслевые издания и материалы конференций:

6. Соколова, Е. В. К вопросу оценки безопасности потенциально опасных объектов / Е. В. Соколова ; М-во образования и науки Рос. Федер., ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т" // Материалы XII регион, науч.-техн. конф. "Вуз. наука - Сев.-Кавказ. региону". Том первый. Технические и прикладные науки. Естественные и точные науки. - Ставрополь : Изд-во ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн ун-т", 2008.-С. 267.

7. Соколова, Е. В. К вопросу проведения аудита безопасности автозаправочного комплекса / Е. В. Соколова ; М-во образования и науки Рос. Федер., ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т"// Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности : интеграция науки и практики : сб. тр. по материалам III междунар. науч.-практ. конф., (Ставрополь, 16 мая 2009 г.) : Изд-во Сервисшкола, 2009. -С. 193-194.

8. Соколова, Е. В. Оценка опасности нефтетопливохранилищ в условиях городских поселений / Е. В. Соколова ; М-во образования и науки Рос. Федер., ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т" //

Материалы XIII регион, науч.-техн. конф. "Вуз. наука - Сев.-Кавказ. региону".Том первый. Технические и прикладные науки. Естественные и точные науки. - Ставрополь : Изд-во ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т", 2009. - С. 198-199.

9. Соколова, Е. В. Анализ существующих способов хранения нефти и нефтепродуктов / Е. В. Соколова ; М-во образования и науки Рос. Федер., ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т" // Сб. науч. тр. СевКавГТУ : сер. Естественные науки. - Ставрополь : Изд-во ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т", 2010. - С. 195-196.

10. Соколова, Е. В. Критерии размещения резервуарных парков хранения нефтепродуктов на селитебных территориях / Е. В. Соколова // Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России : VIII Междунар. науч.-практ. конф. : сб. тр. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 152-155.

11. Соколова, Е. В. Выявление зон техногенного риска на территории города / Е. В. Соколова ; ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т", // Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях : сб. науч. тр. по матер. Междунар. науч.-практ. конф., (Ставрополь, 15 апр. 2010 г.).

- Ставрополь : Изд-во Сервисшкола, 2010. - С. 279-281.

12. Соколова, Е. В. Защита атмосферы от выбросов углеводородов из резервуаров для хранения и транспортирования нефти и нефтепродуктов / Е. В. Соколова // Антропогенная трансформация природной среды : материалы Междунар. конф., (18-21 окг. 2010 г., г. Пермь). - Пермь : изд-во Перм. гос. ун-та, 2010.- Т. III. - С. 415-418.

13. Соколова, Е. В. Оценка факторов экологического воздействия автозаправочных станций на атмосферу городской среды / Е. В. Соколова ; М-во образования и науки Рос. Федер., ГОУ ВПО "Тамбов, гос. ун-т им. Г. Р. Державина" // Современные проблемы качества природной и техногенной сред : материалы III Междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов : Изд. дом. им. Г. Р. Державина, 2010.

- С. 68-70.

14. Соколова, Е. В. Выявление зон повышенного риска в технологической схеме автозаправочных станций / Е. В. Соколова ; М-во образования и науки Рос. Федер., ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т" // Матер. XL науч.-техн. конф. по итогам работы проф,-преподават. состава СевКавГТУ за 2010 г. Том 1. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь : Изд-во ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т", 2011. - С.249-250.

15. Соколова, Е. В. Факторы техногенной опасности размещения АЗС в инфраструктуре городских комплексов / Е. В. Соколова ; ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т" II Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях : сб. науч. тр. по матер. Междунар. науч.-

практ. конф., (Ставрополь, 25 апр. 2011 г.). - Ставрополь : Изд-во СевКавГТУ, 2011. - С. 153-158. 16. Соколова, Е. В. Обеспечение комплексной безопасности автозаправочных комплексов / Е. В. Соколова ; М-во образования и науки Рос. Федер., ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т", // Матер. XLI науч.-техн. конф. по итогам работы проф.-преподават. состава СевКавГТУ за 2011 г. Том 1. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь : Изд-во ГОУ ВПО "Сев.-Кавказ. гос. техн. ун-т", 2012. - С.215-217.

Соколова Екатерина Владимировна

ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРОДСКИХ АВТОЗАПРАВОЧНЫХ СТАНЦИЙ

05.23.19 Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Заказ № 130. Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0 Формат 60x84 1/16 Бумага писчая. Печать плоская.

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 400074, Волгоград, ул. Академическая, 1 Отдел оперативной полиграфии

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

с%1 СО СМ

На правах рукописи

СОКОЛОВА ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

повышение экологической безопасности городских автозаправочных станций

05.23.19 Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

(О

Г4" Научный руководитель

кандидат технических наук

со 00 со

КОШКАРЕВ

о

СЕРГЕЙ АРКАДЬЕВИЧ

Волгоград - 2013

содержание

Стр.

ВВЕДЕНИЕ....................................... 4

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ................................. 10

1.1. Анализ планировочных решений автозаправочных станций.......................................... 10

1.2. Оценка экологической опасности АЗС................ 21

1.3. Анализ методов и средств нейтрализации паровоздушных углеводородных выбросов топливохранилищ АЗС............................. 24

1.4. Обоснование и выбор направления исследований....... 36

1.5. Выводы по первой главе............................ 37

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО

ОЦЕНКЕ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВЫБРОСАМИ АЗС...................... 39

2.1. Характеристика объектов исследования............... 39

2.2. Методика проведения экспериментальных исследований. 41

2.3. Анализ результатов экспериментальных исследований. . . 49

2.3.1. Результаты предварительного исследования............ 49

2.3.2. Результаты основного эксперимента.................. 65

2.4. Выводы по второй главе............................ 71

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ МАССООБМЕНА В АБСОРБЦИОННОМ АППАРАТЕ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ БЕНЗИНА................. 72

3.1. Разработка конструкции абсорбционного аппарата для улавливания паров бензина.......................... 72

3.2. Теоретические исследования закономерностей

массообмена в абсорбционном аппарате предложенной

конструкции............................................................................76

3.3. Выводы по третьей главе........................................................86

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕДЛОЖЕННОГО АППАРАТА ДЛЯ АБСОРБЦИОННОГО

УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ БЕНЗИНА..................................87

4.1. Описание экспериментального стенда..................................87

4.2. Методика проведения экспериментальных исследований. 89

4.3. Анализ результатов экспериментальных исследований. . . 94

4.4. Практическая реализация результатов исследований..........107

4.5. Выводы по четвертой главе....................................................109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................110

Библиографический список....................................................113

ПРИЛОЖЕНИЯ......................................................................128

Приложение А. Условные обозначения................................129

Приложение Б. Документация................................................131

введение

Актуальность. В современных городах автозаправочные станции (АЗС) являются неотъемлемой частью городского хозяйства. Так, по приводимым в литературных источниках данным в России за последние 30 лет объем топлива, реализуемого на АЗС, расположенных на селитебных территориях, возрос более, чем в 10 раз.

Ввиду специфики технологических процессов, связанных с приемом, хранением и отпуском бензина и дизельного топлива, при проектировании и эксплуатации автозаправочных станций основное внимание уделяется обеспечению их пожаро-взрывобезопасности. Вместе с тем, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу города от источников только одной среднестатистической АЗС достигают до 9,9 т/год. При этом основная масса приходится на пары нефтепродуктов.

По существующим нормативам размер санитарно-защитной зоны АЗС устанавливается от 50 м до 100 метров в зависимости от количества топливораздаточных колонок, вида отпускаемого топлива и обслуживаемого транспорта. Однако, проведенный анализ показал, что в большинстве случаев (например, в г. Ставрополе — более 35%) жилая зона располагается в пределах СЗЗ автозаправочных станций, и концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на границе жилой застройки на 20-30% превышают нормативы ПДК.

Особую проблему составляют выбросы паров топлива из дыхательных систем автозаправочных станций при заполнении опорожненных резервуаров и при хранении топлива («большие» и «малые» дыхания). В условиях АЗС для снижения выбросов паров бензина в атмосферу городов чаще всего применяются системы улавливания легких фракций (УФЛ). Однако применяемые в настоящее время методы и средства УФЛ либо имеют высокую стоимость, либо характеризуются низкой степенью улавливания, либо вызывают неисправности

технологического оборудования станции и элементов топливных систем заправляемых автомобилей.

С учетом новых принципов градостроительства - обеспечение биосферной совместимости и прогрессивное развитие урбанизированных территорий - актуальными являются исследования, направленные на совершенствование конструктивно-режимных параметров и повышение эффективности средств улавливания паров нефтепродуктов, содержащихся в выбросах городских автозаправочных станций.

Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Цель работы - повышение экологической безопасности расположенных на селитебных территориях автозаправочных станций посредством совершенствования средств очистки выбросов в атмосферу от паров нефтепродуктов.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- анализ планировочных решений и особенностей размещения автозаправочных станций в городской застройке;

- анализ факторов, вызывающих загрязнение атмосферного воздуха застроенных территорий парами нефтепродуктов при эксплуатации АЗС;

- расчетная оценка массы выбросов в атмосферу города паров нефтепродуктов от источников АЗС и обусловливаемых ими концентраций;

- натурные исследования по оценке фактического уровня загрязнения атмосферного воздуха в жилой застройке парами нефтепродуктов при эксплуатации АЗС;

- анализ методов и средств, применяемых в настоящее время для снижения выбросов в атмосферу города паров бензина;

- разработка конструкции аппарата для очистки выбросов АЗС от паров бензина;

- теоретические и экспериментальные исследования по оценке характеристик предлагаемого аппарата для очистки выбросов АЗС от паров бензина.

Основная идея работы состоит в использовании для очистки выбросов от паров бензина метода абсорбции с использованием керосина в качестве сорбента.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, экспериментальные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворяющей требуемым критериям сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований с результатами других авторов.

Научная новизна работы:

- на основе анализа закономерностей массообменных процессов в абсорбционном аппарате предложенной конструкции получено уравнение, описывающее закономерности обмена количеством массы в объеме контактных камер, характеризующее реализуемые в нем процессы;

экспериментально установлены зависимости для оценки эффективности улавливания паров бензина с учетом конструктивно-режимных параметров работы предложенного аппарата - скорости газового потока в сечении контактной камеры; высоты загрузки в контактной камере; степени заполнения сорбентом контактных камер; вида сорбента;

- на основании результатов экспериментальных исследований получена зависимость, характеризующая гидравлическое сопротивление аппарата с учетом конструктивно-режимных параметров его работы;

- по результатам натурных измерений получены и обобщены данные о фактическом загрязнении атмосферного воздуха парами нефтепродуктов на границе жилой застройки и санитарно-защитной зоны городских автозаправочных станций.

Практическое значение работы:

- разработана конструкция аппарата абсорбционной очистки выбросов от паров нефтепродуктов от резервуаров хранения топлива, новизна которой подтверждена патентом на полезную модель.

Реализация результатов работы:

- на автозаправочной станции ООО «АЗС-70» (г. Ставрополь) прошла опытно-промышленные испытания установка для абсорбционной очистки выбросов АЗС от паров бензина;

- материалы диссертационной работы используются кафедрой «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета при подготовке бакалавров по направлению 280700.62 Техносферная безопасность;

- материалы диссертационной работы используются кафедрой «Защита в чрезвычайных ситуациях» ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет» при подготовке специалистов по направлению 280700.62 Техносферная безопасность.

На защиту выносятся:

- полученное на основе анализа закономерностей массообменных процессов в абсорбционном аппарате предложенной конструкции уравнение, описывающее закономерности обмена количеством массы в объеме контактных камер, характеризующее реализуемые в нем процессы;

экспериментально установленные зависимости для оценки эффективности улавливания паров бензина с учетом конструктивно-режимных параметров работы предложенного аппарата - скорости газового

потока в сечении контактной камеры; высоты загрузки в контактной камере; степени заполнения сорбентом контактных камер; вида сорбента;

полученная на основании результатов экспериментальных исследований зависимость, характеризующая гидравлическое сопротивление аппарата с учетом конструктивно-режимных параметров его работы;

полученные по результатам натурных измерений и обобщения данные о фактическом загрязнении атмосферного воздуха парами нефтепродуктов на границе жилой застройки и санитарно-защитной зоны городских автозаправочных станций.

Апробация. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на: международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (г. Пенза, 2007, 2008 г.г.); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности: интеграция науки и практики» (г. Ставрополь, 2008, 2009 г.г.); международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитее регионов России» (г. Пенза, 2010 г.); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях» (г. Ставрополь, 2010, 2011 г.г.); международной научно-практической конференции «Безопасность городской среды» (г. Ярославль, 2010 г.); международной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (г. Пермь, 2010 г.); международной научно-практической конференции «Современные проблемы качества природной и техногенной сред» (г. Тамбов, 2010 г.); международной молодежной научной конференции «Научный потенциал XXI века» (г. Ставрополь, 2012 г.); региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 2007-2012 г.г.); ежегодных научно-технических конференциях

профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО «СевероКавказский государственный технический университет» (Ставрополь, 20072012 г.г.); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (2010 г., 2011 г., 2013 г.).

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 16 работах, в том числе в 4 статьях, опубликованных в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, и 1 патенте.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем работы: 132 страницы, в том числе: 112 страниц - основной текст, содержащий 21 таблицу на 29 страницах, 26 рисунков на 25 страницах; список литературы из 130 наименований на 15 страницах; 2 приложения на 5 страницах.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1 Анализ планировочных решений автозаправочных станций

Значительный рост количества автомобилей в нашей стране, а также отказ государства от монополии на рынке нефтепродуктов дали ощутимый толчок для строительства новых и переоборудования существующих АЗС, ставших одним из наиболее стремительно развивающихся направлений деловой активности. Изменение числа АЗС на примере крупного промышленного города представлено на рис 1.1.

Проектирование АЗС осуществляется в основном по типовым проектам с использованием наиболее безопасной компоновки технологического оборудования, характеризующейся разнесением подземных топливных резервуаров и топливораздаточных колонок.

На рис. 1.2 показано размещение многотопливной АЗС.

Место размещения АЗС должно выбираться в строгом соответствии с утвержденными в установленном порядке генеральными планами развития города, проектами планировки и застройки. При выборе места размещения АЗС должны учитываться: рельеф местности, аэроклиматическая характеристика, естественное проветривание, распространение промышленных выбросов действующих предприятий и условия туманообразования. Изымание земель под строительство АЗС должно соответствовать требованиям Земельного кодекса РФ.

В состав АЗС, как правило, входят: операторская; заглубленный

л

склад топлива (саркофаг); резервуар для хранения бензина ёмкостью 25 м ; резервуар для хранения дизтоплива ёмкостью 25 м ; трубопроводы и запорная арматура для раздачи топлива; четыре (восемь) топливораздаточные колонки (ТРК); резервуар для сбора ливневых стоков ёмкостью 4 м3.

<1/1 п

19Г)

1 пп

т ЯП

< О Ш § 60 аг 40 20 -п

■«а-юсог^-соспоч-смо 0505СГ>0>0505000С 0 Т 5 ё О СО I4- со Э О О Т-

т-^-ч-т-т-ч-С^СМСМС м с N1 Г Ч СМ С\1 СМ

г. Волгоград

а

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 г. Ставрополь

б

Рис. 1.1. Диаграмма изменения численности АЗС: а - в г. Волгограде; б - в г. Ставрополе

Рис. 1.2. Размещение многотопливной автозаправочной станции

Склад представляет собой железобетонный футляр-саркофаг, стены которого выполняются из панелей стеновых лёгкобетонных, и в котором на железобетонных опорах ниже уровня земли установлены резервуары, днища которых находятся на отм. - 1,0 м. Крыша саркофага выполняется из пустотелых железобетонных плит [18].

Все резервуары установлены на железобетонные столбики высотой 0,2 м от основания (фундамента) склада. Основание склада выполняется с уклоном в сторону приёмника утечек. Приёмник утечек оборудуется трубой контроля герметичности резервуаров с заглушкой из перфорированной асбоцементной трубы диаметром 273 мм [18].

Пространство под резервуарами засыпается промытым крупным гравием, а прочее свободное пространство — мелкозернистым песком с уплотнением. Резервуары рассчитаны на избыточное давление паров не более 0,07 МПа[18].

Каждый резервуар оборудуется:

- двумя технологическими шахтами с расположенным в них технологическим оборудованием;

- горловиной с крышкой, имеющей прокладку из маслобензостойкой резины;

- топливопроводом наполнения, оснащённым расположенным в сливном колодце приёмным патрубком с муфтой МСМ и фильтром грубой очистки;

- топливопроводом выдачи;

- замерным колодцем для метр-штока, который используется при определении уровня топлива в резервуарах;

- трубопроводом газоуравнительной системы;

- дыхательной трубкой, оборудованной совмещённым механическим клапаном с огневым преградителем типа СМДК-50. Клапан устанавливается на конце вертикального участка дыхательного трубопровода на высоте 4,5 м от уровня планировочной отметки земли и служит для выравнивания давлений в резервуаре и окружающем пространстве при «малых» дыханиях [18].

Бензин и дизельное топливо поступают на АЗС в автомобильной цистерне. Прибывшая на разгрузочную площадку автоцистерна сливает моторное топливо через герметичную сливную муфту в соответствующий резервуар принудительным способом, насосом автоцистерны. Во время приёма топлива на разгрузочной площадке находятся два человека — водитель автоцистерны и оператор. Согласно нормативным требованиям отпуск горючесмазочных материалов (ГСМ) через ТРК в процессе разгрузки автоцистерны не осуществляется. Средняя продолжительность разгрузки составляет 20 минут [18].

Трубопроводы линии подачи и выдачи топлива расположены в подземных бетонных лотках, засыпанных песком с уплотнением. Запорные вентили трубопроводов в�