Order No. 210 of the Ministry of Natural resources and Environmental Protection validating the Regulation on the method of calculation of emission of pollutants to the atmosphere in the course of uncontrolled burning of oil and oil products

Документ зарегистрирован в НРПА 03.08.1999 №8/684 ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 26 июля 1999 г. N 210 О МЕТОДИКЕ РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ПРИ НЕКОНТРОЛИРУЕМОМ ГОРЕНИИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В целях совершенствования и расширения методической базы по оценке выбросов загрязняющих веществ в атмосферу приказываю: 1. Утвердить прилагаемую Методику расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неконтролируем горении нефти и нефтепродуктов и ввести ее в действие с 1 сентября 1999 г. 2. Специализированной инспекции государственного контроля за охраной атмосферного воздуха (Корбут В.И.): в установленном порядке обеспечить проведение правовой экспертизы, передачу в Национальный центр правовой информации для включения в Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь и официального опубликования Методики расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов; направить указанную Методику областным и Минскому городскому комитетам природных ресурсов и охраны окружающей среды, проинформировать республиканские органы государственного управления и других заинтересованных. Министр М.И.РУСЫЙ УТВЕРЖДЕНО Приказ Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь 26.07.1999 N 210 МЕТОДИКА расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов УДК [665.63.013.8:628.5] Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов Методика 0212.15-99 Разлiк выкiдаў забруджваючых рэчываў у атмасферу пры некантралюемым гарэннi нафты i нафтапрадуктаў Дата введения 1999-09-01 1. РАЗРАБОТАНА Белорусским научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом "БелНИПИэнергопром". ВНЕСЕНА Специализированной инспекцией государственного контроля за охраной атмосферного воздуха Республики Беларусь. 2. УТВЕРЖДЕНА И ВВЕДЕНА В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды от 26 июля 1999 г. N 210. 3. СООТВЕТСТВУЕТ РД РБ 0212.1-96 "Порядок разработки, согласования и утверждения нормативных и методических документов в области охраны окружающей среды и использования природных ресурсов", утвержденному приказом Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 11 апреля 1996 г. N 80. 4. ВВЕДЕНА взамен Временной методики определения выбросов и удельных выбросов при неконтролируемом сжигании нефтепродуктов, утвержденной первым заместителем Министра природных ресурсов и охраны окружающей среды 14 февраля 1996 г. Ключевые слова: нефтепродукты, нефть, горение, атмосфера, загрязняющее вещество, выброс, расчет. 1. Область применения Настоящая Методика предназначена для расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в усредненном факеле неконтролируемого горения нефти и нефтепродуктов, именуемого пожаром, при разливе на различных типах подстилающих поверхностей. Настоящая Методика распространяется на следующие нефтепродукты: бензины, керосины, мазуты, топлива дизельное, печное бытовое, реактивное, моторное. При расчете не учитываются выбросы от сгорания растительных горючих материалов на подстилающей поверхности. Настоящая Методика используется при расчетной оценке уровней загрязнения атмосферного воздуха в зоне влияния выбросов, образующихся при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов, для определения сумм, подлежащих возмещению природопользователем за нанесенный ущерб окружающей среде, государственном учете выбросов в атмосферный воздух. Положения Методики обязательны для применения всеми юридическими и физическими лицами независимо от форм собственности и подчиненности, осуществляющими свою деятельность на территории Республики Беларусь. 2. Нормативные ссылки В настоящей Методике использованы ссылки на следующие нормативные документы: Закон Республики Беларусь "Об охране атмосферного воздуха". РД РБ 0212.1-96. Порядок разработки, согласования и утверждения нормативных и методических документов в области охраны окружающей среды и использования природных ресурсов. ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи. ГОСТ 2.321-84 ЕСКД. Обозначения буквенные. ГОСТ 8.417-81 ГСИ. Единицы физических величин. ГОСТ 8.310-90 ГСИ. Государственная служба стандартных справочных данных. Основные положения. ГОСТ 2084-77. Бензины автомобильные. Технические условия. ГОСТ 1012-72. Бензины авиационные. Технические условия. ГОСТ 10227-86. Топлива реактивные. Технические условия. ГОСТ 305-82. Топлива дизельные. Технические условия. ГОСТ 10585-75. Мазуты. Технические условия. ГОСТ 10433-75. Топлива газотурбинные и моторные. Технические условия. 3. Общие положения 3.1. Приводимые ниже расчетные формулы и коэффициенты эмиссии приняты с учетом экспертных оценок на базе приведенного в составе настоящей Методики списка литературы. 3.2. Неконтролируемое горение имеет место при пожарах в открытом пространстве, возникающих в результате аварий на нефтебазах, нефтехимических производствах, трубопроводах (продуктопроводах), на железнодорожном или автомобильном транспорте. На скорость горения влияет не только химическая реакция, но и неконтролируемый приток окислителя из окружающей среды. В результате неконтролируемого горения разлитой нефти и/или нефтепродуктов возникает конвективная колонка - струя нагретых продуктов полного и неполного сгорания, которые выбрасываются благодаря этой колонке в приземный слой атмосферы. Высота конвективной колонки тем больше, чем большее количество тепла выделяется при горении. Очаг пожара имеет сложную структуру и включает в себя зону пиролиза углеводородного топлива, зону догорания газообразных и конденсированных продуктов пиролиза. Горение нефти и нефтепродуктов происходит при постоянном давлении и имеет диффузионный характер, т.е. лимитируется поступлением кислорода благодаря подсосу воздуха из окружающей среды. 3.3. Настоящая Методика предусматривает расчет выбросов оксида (СО) и диоксида углерода (СО2), сернистого ангидрида (SO2), углеводородов (CnHm), оксидов азота (в пересчете на NO2), сажи, сероводорода (H2S), бенз(а)пирена. Под термином углеводороды понимаются как предельные, непредельные и ароматические углеводороды, так и их пиролизные производные, включая полициклические (за исключением бенз(а)пиренов), идентифицировать которые по соотношению и классу опасности на сегодняшнем уровне исследований неконтролируемых процессов горения - пожаров не представляется возможным. В этой связи углеводороды принимаются как сумма веществ, не имеющих класса опасности. Диоксид углерода не имеет класса опасности, не относится к веществам, загрязняющим атмосферный воздух, и не подлежит оплате в возмещение ущерба, нанесенного окружающей среде выбросами в результате неконтролируемого горения нефти и/или нефтепродуктов. Для остальных веществ, упомянутых в настоящем разделе, классы опасности и предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе указаны в таблице 1. Таблица 1 Класс опасности и ПДК загрязняющих веществ T--------------T--------------T Загрязняющее ¦ ПДК м.р., ¦ ПДК с.с., ¦ Класс опасности вещество ¦ мг/куб.м ¦ мг/куб.м ¦ +--------------+--------------+ Азота диоксид ¦ 0,25 ¦ 0,1 ¦ 2 Ангидрид сернистый ¦ 0,50 ¦ 0,2 ¦ 3 Бенз(а)пирен ¦ - ¦ 1 нг/куб.м ¦ 1 Сажа ¦ 0,15 ¦ 0,05 ¦ 3 Сероводород ¦ 0,008 ¦ - ¦ 2 Углерода оксид ¦ 5,0 ¦ 3 ¦ 4 +--------------+--------------+ 3.4. Под удельными выбросами в настоящей Методике приняты выбросы, отнесенные к единице массы сгоревших нефти и/или нефтепродуктов, и обозначаются символом q. Численные значения удельных выбросов принимаются в кг/кг или т/т и для диоксида азота, оксида и диоксида углерода, сажи, углеводородов, бенз(а)пирена приведены в таблице 2. Таблица 2 Удельные выбросы загрязняющих веществ к единице массы сгоревших нефтепродуктов T Наименование ¦Удельный выброс загрязняющего вещества к единице нефтепродукта¦массы сгоревших нефтепродуктов, кг/кг (т/т) +--------T--------T---------T-------T--------T ¦углерода¦углерода¦азота ¦сажа ¦углево- ¦Бенз(а) ¦оксид СО¦диоксид ¦оксиды, ¦ ¦дороды ¦пирен ¦ ¦СО2 ¦(в пере- ¦ ¦CnHm ¦ ¦ ¦ ¦счете на ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦NO2) ¦ ¦ ¦ +--------+--------+---------+-------+--------+ Нефть 0,87 1,48 6,9х 28х 30х 7,6х х10**-3 х10**-3 х10**-3 х10**-8 Бензин 0,85 1,35 1,51х 20х 60х 6,1х х10**-2 х10**-3 х10**-3 х10**-8 Керосин 0,87 1,41 2,61х 24х 50х 6,9х х10**-2 х10**-3 х10**-3 х10**-8 Дизельное 0,87 1,41 2,61х 24х 50х 6,9х топливо х10**-2 х10**-3 х10**-3 х10**-8 Печное 0,9 1,49 6,9х 30х 20х 7,6х бытовое х10**-3 х10**-3 х10**-3 х10**-8 топливо Моторное 0,86 1,37 2,61х 24х 55х 6,9х топливо х10**-3 х10**-3 х10**-3 х10**-8 Реактивное 0,87 1,41 2,61х 24х 50х 6,9х топливо х10**-2 х10**-3 х10**-3 х10**-8 Мазут 0,9 1,49 6,9х 30х 20х 7,6х х10**-3 х10**-3 х10**-3 х10**-8 Удельные выбросы сернистого ангидрида и сероводорода рассчитываются по формулам (1) и (2) соответственно в зависимости от содержания серы (Sр) в нефти или нефтепродукте: SP qSO2 = 2 VSO2 ---, *) (1) 100 где VSO2 - коэффициент перехода серы в SO2, равный 0,4; SP qH2S = 1,06 VSO2 ---, (2) 100 где VH2S - коэффициент перехода серы в H2S, равный 0,6. *) V - греческая буква фи. Содержание серы в процентах принимается по сертификатам на нефть и нефтепродукты, а в случае его отсутствия используются усредненные данные: нефть - 1,2% мазут высокосернистый - 2,5% бензины - 0,05% дизельное, реактивное, моторное топливо печное бытовое - 0,5% топлива - 0,2% Соединения свинца образуются только при сгорании этилированных бензинов, и удельный выброс составляет 0,17х10**-3 кг или 0,37х10**-3 кг на 1 кг бензина (в зависимости от марки бензина). 4. Определение массы сгоревших нефтепродуктов 4.1. В простейшем случае масса сгоревших нефти (Мс.н) или нефтепродуктов (Мс.нп) определяется как их потеря (Мп) в резервуарах или на участке разрыва продуктопровода. При этом должно быть четко установлено, что не произошло поглощения части разлившихся нефти и/или нефтепродуктов почвой и грунтом, т.е. Мс = Мп 4.2. В случае, если имело место поглощение нефти и/или нефтепродуктов почвой (и грунтом), необходимо измерить площадь разлива в метрах квадратных (кв.м). После этого взять керны почвы и грунта на глубину проникновения в них нефти и/или нефтепродуктов и определить среднее содержание нефти и/или нефтепродуктов в граммах на килограмм. Суммарное количество поглощенных, но не сгоревших нефти и/или нефтепродуктов в тоннах подсчитывается по формуле (3): Мпогл = 10-6 х F х h х pг х с, (3) где F - площадь почвы и грунта, пропитанных нефтепродуктами, кв.м; h - глубина, на которую почва и грунт пропитаны нефтью и/или нефтепродуктами, м; с - средняя концентрация нефти или нефтепродукта в почве и грунте, г/кг; рг - плотность грунта, кг/куб.м. Сгоревшая масса определяется по формуле (4) как разность потерянных и поглощенных почвой нефти и/или нефтепродуктов: Мс = Мп - Мпогл. (4) При горении на водной поверхности и известном количестве потерянных в результате разлива нефти и тяжелых нефтепродуктов Мс определяется как разность потерянных и несгоревших (Мн) нефти или нефтепродуктов. Масса несгоревших нефти или нефтепродуктов в тоннах определяется с учетом площади разлива, толщины несгоревшего слоя и плотности по формуле (5): Мн = F х hj х рнп х 10**-6, (5) где F - площадь, занимаемая разлитым нефтепродуктом или нефтью, кв.м; hj - толщина слоя несгоревшей нефти или нефтепродукта, мм; рнп - плотность нефти или нефтепродукта, кг/куб.м. При горении на водной подстилающей поверхности по окончании горения нефти или тяжелых нефтепродуктов остается слой толщиной 2 мм. 4.3. В случае, когда потери нефти и/или нефтепродуктов неизвестны, сгоревшая масса в тоннах определяется по скорости выгорания слоя нефти и/или нефтепродуктов и площади пожара с поправкой на скорость ветра по формуле (6): W Мс = 0,06 х U х рнп х F х t х (-), (6) 3 где рнп - плотность нефти или нефтепродукта, кг/куб.м; U - нормальная скорость горения, м/с; F - площадь пожара, кв.м; t - продолжительность пожара, мин; W - скорость ветра, м/с; 3 - средняя скорость ветра, м/с. Значения скорости выгорания (U) и плотности (рнп) зависят от вида нефтепродукта и представлены в таблице 3. При наличии сертификата, содержащего данные о плотности нефти или нефтепродукта, значение принимается по сертификату. В случае отсутствия данных о плотности нефти или нефтепродукта принимается среднее значение, указанное в скобках. Таблица 3 Скорость выгорания и плотность нефтепродуктов T-------------------------T Нефтепродукт¦ Скорость выгорания, м/с ¦ Плотность топлива, кг/куб.м +-------------------------+ Бензин 6,5х10**-5 560-800(680) Керосин 6,1х10**-5 650-920(780) Мазут 3,7х10**-5 890-1000(950) Нефть 2,7х10**-5 730-1040(880) Дизельное 6,1х10**-5 650-920(780) топливо Моторное 6,3х10**-5 830(900)-970 топливо Реактивное 6,1х10**-5 810-775(790) топливо Печное 3,7х10**-5 960-950(955) бытовое топливо 5. Расчет массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух Масса выброса (Мi выброс) каждого загрязняющего вещества определяется по формуле (7): Мi выброс = qi х Mci, (7) где i - загрязняющее вещество (CO, H2S и др.); qi - удельный выброс, кг/кг или т/т; Mci - масса сгоревшего нефтепродукта или нефти, кг или т. При одновременном горении нефти и нефтепродукта или двух и более видов нефтепродуктов и неизвестном (не установленном) количестве каждого сгоревшего нефтепродукта выбросы загрязняющих веществ определяются по значениям из таблиц настоящей Методики для нефтепродукта, имеющего большие значения удельных выбросов, сернистость и т.п. Примеры расчета выбросов приведены в приложении А. 6. Используемая литература 1. Волков О.М., Проскуряков Г.А. Пожарная безопасность на предприятиях транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов. М.: Недра, 1981. 2. Абдурагимов И.М. и др. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. М.: Высш. инж. пожарно-техн. шк. МВО СССР, 1980. 3. Абдурагимов И.М., Андросов А.С., Исаев Л.К. Процессы горения. М., 1984. 4. Теплофизические свойства химически реагирующих гетерогенных смесей: Сб. трудов ЭНИН им.Г.М.Кржижановского. М., 1973. 5. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. Л.: Недра, 1988. 6. Внуков А.К. Теплохимические процессы в газовом тракте паровых котлов. М.: Энергоиздат, 1981. 7. Указания Госкомприроды Республики Беларусь по расчету выбросов автотранспорта. N 12-16/759 от 13 апреля 1990. 8. Методика расчета выбросов от источника горения при разливе нефти и нефтепродуктов. М., 1997. Приложение А (информационное) к Методике расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов 26.07.1999 N 210 Примеры расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при неконтролируемом горении нефтепродуктов Пример 1. Рассмотрим и рассчитаем выбросы, имевшие место при пожаре на нефтебазе. Загорелся бак емкостью 5000 куб.м с бензином А-76. Пожар был потушен. Сгорело Мс.нп = 55 т бензина. В атмосферу было выброшено: 1. Диоксид серы Sp Мso2 = Mс.нп х qso2 = Мc.нп х 2 х V so2 х -- = 100 0,02 = 55 х 2 х 0,4 х ---- = 8,8 х 10(-3) т. 100 2. Сероводород Sp Mн2s = Mс.нп х qн2s = Mс.нп х 1,06 х Vн2s х --- = 100 0,02 = 55 х 1,06 х 0,6 х ---- = 7 х 10**-3 т. 100 3. Диоксид азота MNo2 = Мс.нп х qNо2 = 55 х 1,51 х 10**-2 = 0,83 т. 4. Бенз(а)пирен Мб = Мс.нп х qб = 55 х 6,1 х 10**-8 = 0,0034 кг. 5. Сажа Мсажа = Мс.нп х qсажа = 55 х 20 х 10**-3 = 1,1 т. 6. Оксид и диоксид углерода Мсо = Мс.нп х qсо = 55 х 0,85 = 46,75 т; Мсо2 = Мс.нп х qсо2 = 55 х 1,10 = 60,5 т. 7. Углеводороды Мув = Мс.нп х qув = 55 х 60 х 10**-3 = 3,3 т. Пример 2. В результате образования свища на продуктопроводе по данным учета владельца было утеряно (Мп) 650 т бензина. Площадь возгорания составила 5000 куб.м. Грунт на глубину h=0,3 м пропитан бензином с концентрацией 42 г/кг. Масса поглощенного почвой бензина Мпогл = 10**-6 х F х h х pr х с = = 10**-6 х 5000 х 0,3 х 1500 х 42 = 94,5 т. Масса сгоревшего бензина Мс = Мп - Мпогл = 650-94,5 = 555,5 т. Выбросы в атмосферу: 1. Диоксид серы Sp 0,02 Мso2 = Mс х 2 х Vso2 х --- = 555,5 х 2 х 0,4 х ---- = 100 100 = 89 х 10**-3 т. 2. Сероводород Sp Mн2s = Mс х 1,06 х Vн2s х --- = 100 0,02 = 555,5 х 1,06 х 0,6 х ---- = 70,6 х 10**-3 т. 100 4. Диоксид азота МNo2 = Мс.нп х qNo2 = 555,5 х 1,51 х 10**-2 = 8,33 т. 5. Бенз(а)пирен Мб = Мс.нп х qб = 555,5 х 6,1 х 10**-8 = 0,034 кг. 6. Сажа Мсажа = Мс х qсажа = 555,5 х 20 х 10**-3 = 11,1 т. 7. Оксид и диоксид углерода Мco2 = Mc х qco = 555,5 х 0,85 = 472,2 т; Mco2 = Mc х qco2 = 555,5 х 1,10 = 611,0 т. 8. Углеводороды Мув = Мс х qув = 555,5 х 60 х 10**-3 = 33,3 т. Пример 3. Сгорел мазут. Площадь пожара F = 100 кв.м. Скорость выгорания мазута составляет согласно таблице U = 3,7х10**-5, плотность мазута р=1000 кг/куб.м. Продолжительность пожара составила t = 20 мин. Скорость ветра во время пожара была W = 4 м/с. Сгоревшая масса мазута определяется по формуле W Мс = 0,06 х U х р х F х t х ( - ) = 3 4 = 0,06 х 3,7 х 10**-5 х 1000 х 11 х 20 х -- = 5,24 т. 3 Выбросы в атмосферу: 1. Диоксид серы Sp 2,5 Мso2 = Mс х qso2 = Мс х 2 х Vso2 х -- = 5,24 х 2 х 0,4 х --- = 100 100 = 0,1 т. 2. Сероводород Sp 2,5 Mн2s = Mс х 1,06 х Vн2s х --- = 5,24 х 1,06 х 0,6 х --- = 100 100 = 0,083 т. 4. Диоксид азота МNo2 = Мс.нп х qNo2 = 5,24 х 6,9 х 10**-3 = 0,04 т. 5. Бенз(а)пирен Мб = Мс.нп х qб = 5,24 х 7,6 х 10**-8 = 0,0004 кг. 6. Сажа Мсажа = Мс х qсажа = 5,24 х 30 х 10**-3 = 0,16 т. 7. Оксид и диоксид углерода Мco = Mc х qco = 5,24 х 0,9 = 4,7 т; Mco2 = Mc х qco2 = 5,24 х 1,2 = 6,3 т. 8. Углеводороды Мув = Мс х qув = 5,24 х 20 х 10**-3 = 0,1 т.