Экологическое давление ХТС на природу

Сейчас давление ХТС на окружающую природу соотносят с количеством газообразных, жидких и твердых отходов, с генерацией шумов, вибраций и электро-магнитных полей. Разработаны нормы выбросов всевозможных отходов и нормы зашумления. Все вновь создаваемые ХТС проходят экологическую экспертизу региональных экологических инспекций и без их разрешения промышленная установка не создается. В самом разрешении экологических инспекций на создание ХТС четко оговаривается количество отходов, их состав, которые еще можно выводить из ХТС в окружающую среду. В рамках предлагаемого метода исследования работоспособности ХТС это по существу означает увеличение числа заданных параметров с известными ограничениями и, как следствие, уменьшение вероятности работоспособности.

Можно подойти к оценке меры экологической безопасности ХТС и иначе. Действительно, метод исследования работоспособности ХТС позволяет найти оценку вероятности работоспособности любой части системы. Объявим экологическое давление ХТС на окружающую природу еще одной частью системы и найдем вероятность работоспособности, принимая во внимание только экологические заданные параметры. Получим величину Р_ЭКОЛОГ и ее можно принять за количественную меру экологической безопасности ХТС [35]. В этой работе показано, что для исследуемой ХТС Р_ЭКОЛОГ = 0,47. Следовательно, более половины из всех тиражированных ХТС будут экологически опасны для природы и людей.

На самом деле такой подход к расчету количественной меры экологического давления ХТС на природу по умолчанию предполагает, что установка находится в работоспособном состоянии по всем остальным заданным параметрам. Иначе говоря, предполагается, что нет остановок ХТС, ремонта и восстановления и далее пусковых работ.

В действительности, практика пусковых и ремонтных работ и процедура остановки ХТС показывает, что эти работы очень грязные, и связано это с тем, что и при пуске и при остановке все оборудование, предназначенное для очистки, работает не в номинальном (т.е. не в оптимальном) режиме. Например, не секрет, что степень очистки выхлопных газов от пыли в циклонах сильно зависит от линейных скоростей, т.е. от объемных расходов через циклон. Точно также очистка газов в абсорберах сильно зависит от тех же расходов, температуры растворов, давления и т.д. Одновременно, сами ремонтные и восстановительные работы достаточно грязны. Например, после остановки большой ХТС перед ремонтом всю установку необходимо продуть, провентилировать все аппараты и газоходы, а все содержимое выбрасывается в атмосферу. При смене “сгоревшего” катализатора в контактном аппарате стоит проблема, куда его девать. При аварии типа “козел” в печи производства керамзитового песка опять-таки неясно, куда девать куски и обломки этого “козла”. Во время ремонта теплообменной аппаратуры на НПЗ ее приходится мыть специальными растворителями, и снова стоит задача или утилизации или захоронения. При очистке тех же теплообменных труб в печах от слоя углерода на стенках опять встает та же проблема. Иными словами, ХТС “гадит” не только и не столько в работоспособном состоянии, но и в период остановки, ремонта и пуска ХТС, причем совсем еще неизвестно, в каком режиме больше экологически вредных отходов.

Чисто теоретически определить меру давления ХТС на окружающую природу можно было бы следующим образом. Пусть известно количество и состав отходов в процессе пуска, остановки всей ХТС и ремонта и восстановления всех тех видов оборудования, которые имеют заданные параметры. Тогда применим процедуру, полностью аналогичную расчету себестоимости целевого продукта ХТС (см. П.2). Только рассматривать будем новое сложное случайное событие - количество отходов и их состав на интервале (аб) и (ба) (см. рис. П.2.2). И по той же процедуре будем определять среднее значение количества отходов, классифицируя их по химическим компонентам и по фазам. Ну, а экологические инспекции пусть решают, создавать ли такую ХТС в их регионе или нет.

Во всяком случае, при соответствующей исходной информации о количестве и составе отходов ХТС в период пуска, ремонта и остановки (а в номинальном режиме работы ХТС это известно) проблема определения меры экологического давления ХТС на природу вполне решаема.

К сожалению, необходимых исходных данных, да еще для новых ХТС, достать просто пока неоткуда. В принципе это можно сделать для модернизируемых ХТС после соответствующей научной работы. В связи с этим, чтобы хоть как-то дать количественную меру экологической безопасности ХТС, предлагаем считать, что вероятность работоспособности ХТС с добавлением экологических заданных параметров и есть та самая мера. И если Р - величина вероятности работоспособности ХТС, то с вероятностью Р экологическое давление ХТС на природу определяется производительностью отходов при номинальном режиме работы установки, и с вероятностью 1 - Р установка будет в состоянии отказа, т.е. экологическое давление ХТС на природу определяется производством отходов при остановке, ремонте и пуске ее.

Итак, чем больше вероятность работоспособности ХТС, рассчитанная с учетом набора заданных параметров экологического смысла, тем безопаснее ХТС для окружающей природы.