Комплексные решения для экологического мониторинга на нефтеперерабатывающих заводах и нефтехимических предприятиях с применением систем автоматического контроля выбросов и сбросов загрязняющих веществ

Комплексные решения для экологического мониторинга на нефтеперерабатывающих заводах и нефтехимических предприятиях с применением систем автоматического контроля выбросов и сбросов загрязняющих веществ
07
октябрь/2019
Статья по итогам совещания главных экологов нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий России и СНГ
 
Компания «АКСИТЕХ» была создана 11 лет назад, взяв с момента основания курс на развитие отечественных технологий. Специалисты Компании применяют передовые практики создавая автоматизированные системы управления, учета и распределения энергоресурсов, промышленные телеметрические контроллеры, контрольно-измерительное оборудование, элементы питания
и программное обеспечение, которые находят широкое применение
в сельском хозяйстве, автотранспорте, топливно-энергетическом комплексе, телекоммуникациях и ЖКХ.
«АКСИТЕХ» активно развивается в различных направлениях: системная интеграция, диспетчеризация, экологический мониторинг, информационная безопасность, беспроводные технологии связи и т.д. Осуществляет проектирование, пуско-наладочные работы и сдачу объектов «под ключ» с последующим сервисным сопровождением.
Сегодня большая часть ресурсов Компании направлена на решения такой глобальной проблемы человечества, как экология. Для качественного и оперативного мониторинга
и выявления фактов нарушения сбросов и выбросов с предельно допустимой концентрацией (ПДК) промышленных предприятий, в частности таких, как нефтеперерабатывающие заводы и нефтехимические предприятия, специалисты «АКСИТЕХ» разработали Автоматизированную систему автономного контроля стоков (АСАКС) и Автоматизированную систему контроля и учета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (АСКУВ).
Система АСАКС- техническая реализация требований Федеральных законов, направленных на совершенствование системы регулирования в области охраны окружающей среды и внедрения наилучших доступных технологий. Кроме периодического контроля на очистных сооружениях уровня загрязняющих веществ, включая проверки со стороны контролирующих органов власти, перед нефтеперерабатывающими заводами и другими промышленными предприятиями стоит задача выбора технического решения, позволяющего в наибольшей степени отвечать новым требованиям законодательства.


Какими же основными свойствами должна обладать система автоматического измерения и учета показателей сбросов?
Прежде всего, выявим назначение системы:
  • оперативный мониторинг наличия и объема загрязнителей, таких как: нефтепродукты, соли и органические примеси (ХПК) в водной среде сетей водоотведения
  • оповещение в автоматическом режиме ответственных лиц, осуществляющих надзор за водными ресурсами (включая информационные системы), а также обслуживающего водопроводные сети персонала о наличии факта загрязнений водной среды с концентрациями, превышающими предельно допустимое значение концентрации ПДК загрязняющих веществ
  • регистрация и архивирование событий - фактов наличия, состава и превышения ПДК загрязнителей в течение всего периода наблюдения
  • аналитическая обработка полученных данных мониторинга и разработки предложений по предотвращению (сокращению) случаев сброса загрязнений в водную среду

Из этого следует, что система состоит из целого набора измерительного оборудования, такого как расходомеры, устанавливаемые на входе и выходе из очистного сооружения, автоматические посты отбора проб, работающие по заданным алгоритмам, датчики оперативного контроля качественных параметров воды и приборы регистрации и передачи данных на уровень управления и диспетчеризации. В настоящий момент, работы по установке расходомеров, пробоотборников на действующих предприятиях как правило уже проведены, и основными вновь внедряемыми элементами выступают именно датчики оперативного контроля и контроллеры сбора и обработки данных, образующие т.н. автоматизированный измерительный комплекс или измерительную систему контроля параметров воды. Именно такой измерительной системой и является Автоматизированная система автономного контроля стоков.
Первый прототип системы АСАКС был разработан для условий применения в городском хозяйстве, а именно для контроля сточных вод предприятий, т.е. контроля состава промышленных стоков в городской системе канализации, с целью оперативного и скрытного выявления источников загрязнений с последующим забором проб для лабораторного подтверждения факта нарушения режимов сброса.
Исходя из Технического задания, система должна была иметь два исполнения – стационарная и автономная. Для автономного исполнения, длительность работы системы от встроенных источников питания должна составлять не менее 30 суток с периодичностью измерений параметров воды 1 раз в пять минут. Для стационарного исполнения (с использованием источника внешнего энергоснабжения, в том числе на основе возобновляемой энергии) были заданы другие критерии – а именно, период опроса должен составлять до 1 раза в минуту с периодичностью технического обслуживания датчиков один раз в 6 месяцев.
В качестве системы передачи данных была выбрана система сотовой связи – это существенно снижает стоимость, как внедрения, так и последующей эксплуатации системы, тем более что Компанией накоплен огромный опыт в области беспроводных технологий передачи данных.
В качестве датчикового оборудования, в отсутствии отечественных приборов, имеющих необходимые характеристики, были выбраны сенсоры ведущих западных компаний, таких как «HACH-LANGE», «TRIOS», «WTW», «SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG» и «Endress+Hauser», которые конкурируют между собой, что позволяет иметь альтернативную замену. В зависимости от состава датчикового оборудования (в зависимости от исполнения, датчики могут измерять несколько параметров) система контролирует следующие параметры сточной воды:

  • мутность, ЕМ/дм3;
  • содержание взвешенных веществ, мг/л;
  • цветность, град.;
  • нитраты/нитриты, мг/л;
  • сульфаты/сульфиды (сероводород), мг/дм3;
  • нефтепродукты, мг/дм3;
  • маслянистая пленка, мкм;
  • химическое потребление кислорода, мг/дм3;
  • кислотно-щелочной показатель среды, pH;
  • солесодержание/удельная электропроводность, См/см.
  • и др.

Что касается регистрирующей измерения аппаратуры, применить контроллеры, и регистраторы от тех же производителей и выполнить требования технического задания не представлялось возможным, прежде всего это связано с электропотреблением приборов. В качестве региструющего и передающего оборудования Компанией был применен серийный контроллер собственной разработки серии КАМ, который как нельзя лучше подходит для целей организации автономного машинного сбора и передачи данных и измерительных параметров. В качестве уровня диспетчеризации, обработки и анализа данных была применена также разработка Компании – Пульт управления системой, выполненный на базе облачной программной платформы Web-Телеметрия. Широкие возможности платформы для интеграции данных в сторонние системы, в том числе государственные информационные системы, уже на данном этапе позволяют реализовать требования N 252-ФЗ 29 июля 2018 года в части передачи информации о показателях воды в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

Схема работы системы АСАКС




В результате получилось целостное комплексное решение, готовое к установке «под ключ», что резко сокращает сроки внедрения, по сравнению с самостоятельной сборкой и пуско-наладкой системы из отдельных комплектов оборудования.


Разработки «АКСИТЕХ» прошли полномасштабную проверку и представлены органам власти и управления РФ. Системы (АСАКС) внедрены и успешно эксплуатируется для контроля газо-воздушной среды и состава сточных вод с 2017 года на объектах АО «Мосводоканал», в 2018 году автоматизировано 11 объектов АО «Мосводоканал», в 2019 году планируется введение в эксплуатацию еще на 12 объектах. Также Системы готовятся к установке на объектах водоканалов Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Краснодара и др.
За время эксплуатации систем автономного контроля стоков был проведен мониторинг промышленных предприятий на предмет превышения показателей отвечающих требованиям законов к сбросу сточных вод, к сожалению, на каждом из них были выявлены нарушения, которые удалось устранить благодаря внедрению АСАКС.
Уделим также внимание еще одной уникальной разработке «АКСИТЕХ» - Автоматизированной системе контроля и учета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.




Рассмотрим основные назначения систем для контроля функционирования факельных установок «Системы АСКУВ – Факельные установки» и систем для контроля и учета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для объектов I–IV категорий «Системы АСКУВ – Дымовые трубы»:
  • Автоматическое измерение концентрации и учета объема или массы выбросов загрязняющих веществ посредством оборудования «нижнего уровня»: - объемной доли кислорода, оксида углерода, диоксида углерода, оксида азота, диоксида азота, диоксида серы; суммы углеводородов; - массовой концентрации сероводорода, хлористого водорода, аммиака, хлора; - вычислений объемной доли суммы оксидов азота, диоксида углерода; - других веществ в соответствии с законодательством РФ и требованиями Заказчика.
  • Передача текущей информации, оперативное оповещение о нештатных ситуациях по выбросам с объектов контроля на «верхний уровень» предприятия, АРМ эколога и другим специалистам предприятия.
  • Передача данных в государственный фонд данных государственного экологического мониторинга с целью выявления рассогласований в показателях посредством сравнительного анализа полученных данных к расчетным значениям.
Управление системой, обработка и анализ данных также, как для системы АСАКС реализуются на базе облачной программной платформы Web -Телеметрия, позволяющей управлять системами из любой точки мира с любых устройств, подключенных к сети интернет.
Надеемся, что в ближайшем будущем системы экологического мониторинга нашей компании найдут широкое применение в народном хозяйстве и позволят улучшить экологическую обстановку!
Автор статьи
Кандарюк Олег Владимирович
ООО «АКСИТЕХ», г. Москва
Вернуться