Расчет экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды при пожаре в результате разлива нефти

Одним из основных источников экологической опасности в настоящее время являются техногенные аварии и катастрофы.

Крупнейшие аварии и пожары в нефтяной отрасли, произошедшие за последние десятилетия в России и за рубежом, наряду с гибелью людей, большим материальным ущербом, причиняли значительный ущерб окружающей природной среде, экологическим системам ряда регионов и территорий. Необходимо отметить, что ежегодно в мире, только на объектах нефтепродуктообеспечения, происходит более 60 аварий, каждая из которых сопровождается человеческими жертвами и наносит значительный ущерб.

Повышенный риск возникновения техногенных аварий и катастроф на объектах подготовки, транспортировки и переработки нефти, в первую очередь, связан с увеличением сложности и количества технологических систем, повышением энергетической мощности, концентрацией установок на единицу площади.

Во многих случаях техногенные аварии сопровождаются крупномасштабными пожарами с разливом нефти и нефтепродуктов при разрушении технологического оборудования, с возникновением “огненных штормов”, сильным тепловым излучением, взрывами, выбросами токсических веществ, образованием паровых и газовых облаков и т.п.

В целях защиты окружающей среды на объектах добычи, подготовки, переработки нефти должны проводиться мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих веществ в водоемы, воздух и почву.

Основными компонентами загрязнения воздушной среды выбросами резервуарных парков являются углеводороды, оксид углерода, оксиды серы, азота, взвешенные вещества.

Поэтому в процессе эксплуатации производственных объектов особое внимание необходимо обращать на техническое состояние оборудования, которое может явиться источником загрязнения атмосферы.

В целях снижения загрязнения атмосферы выбросами вредных веществ необходимо осуществлять мероприятия по сокращению потерь нефти и нефтепродуктов, к основным из которых относятся:

- оснащение резервуаров понтонами;

- герметизация резервуаров, дыхательной арматуры;

- своевременный профилактический ремонт трубопроводов и запорной арматуры;

- окраска наружной поверхности резервуаров отражающей краской;

- одновременная окраска внутренней и внешней поверхности резервуара;

- перекачка на магистральных нефте- и продуктопроводах “из насоса в насос”;

- слив нефти и нефтепродукта в железнодорожные цистерны под уровнем;

- нижний налив цистерн и автоматизация процесса.

Пожары в резервуарных парках, с точки зрения экологической опасности, занимают одно из первых мест. Процесс горения и тушения пожаров сопровождается не только потреблением воздуха, выбросом в атмосферу дымовых газов, но и выделением в атмосферу огромного количества тепла, расходом большого количества воды, попаданием в почву и водоемы нефти и нефтепродуктов и огнетушащих веществ. Наибольшее загрязнение почвы, водного и воздушного бассейнов происходит при разливе нефти и нефтепродуктов в случае разрушения технологического оборудования.

Предлагаемое в настоящей работе техническое решение, а именно обустройство резервуарного парка, защитной стеной с отбойным козырьком, наряду с предотвращением разлива нефтепродукта при полном разрушении вертикального стального резервуара, способствует и уменьшению экологического последствия техногенной аварии.

1. Экологический ущерб

В силу того, что разлитие нефтепродуктов при аварии было ограничено размерами обвалования, то экологический ущерб, П_экол, будет определяться главным образом размером взысканий за вред, причиненный продуктами горения нефти и нефтепродуктов.

где П_а – ущерб от загрязнения атмосферы, руб.;

П_в – ущерб от загрязнения водных ресурсов, руб.;

П_п – ущерб от загрязнения почвы, руб.;

Тогда:

П_экол =648101+145911 +862000=1,7 тыс. руб.

Потери (ущерб) от выброса загрязняющих веществ в атмосферу П_а при пожаре разлития и горении резервуаров с нефтепродуктами рассматривается как сумма по всем загрязняющим веществам:

П_а=5Σ(Н_баiМ_иi)К_иК_эа ,(4.5.2)

где Н_баi - базовый норматив платы за выброс в атмосферу продуктов горения нефти и нефтепродуктов: СО, NO_x, SO_x, H₂S, сажи (С), HCN, дыма (ультрадисперсные частицы SiO₂), формальдегида и органических кислот в пределах установленных лимитов. Н_баi принимался равным 25; 2075; 1650; 10 325; 1650; 8250; 27 500; 1375 руб./т;

М_иi - масса i -го загрязняющего вещества, выброшенного в атмосферу при аварии (пожаре), т.;

К_и - коэффициент индексации платы за загрязнение окружающей природной среды. К_и принимался равным 94;

К_эа - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха экономических районов Российской Федерации, К_эа =1,1×1,2=1,32.

Тогда по формуле 4.5.2:

П_СО = 5*(25*223,9)*94*1,32=3473 руб.

П_NOx=5*(2075*18,4)*94*1,32=23686 руб.

П_SO2=5*(1650*74)*94*1,32=75750 руб.

П_H2S=5*(10325*2,7)*94*1,32=17295 руб.

П_С=5*(1650*453,2)*94*1,32=463922 руб.

П_HCN=5*(8250*2,7)*94*1,32=13819 руб.

П_HCHO=5*(27500*2,7)*94*1,32=46064 руб.

П_СH3-COOH=5*(1375*0,0048)*94*1,32=4095 руб.

Таким образом:

П_атм. = 3473+23686+75750+17295+463922+13819+46064+4095=648101 руб.

Полученные данные сведены в таблицу 4.5.1

Таблица 4.5.1-

Оценка взысканий за вред, причиненный загрязнением атмосферного воздуха при взрывах на резервуарах с нефтепродуктами

Ущерб от загрязнения водного объекта П_в рассчитывается как плата за сверхлимитный сброс путем умножения массы М_вод загрязняющих веществ, поступивших в водный объект, на базовые нормативы платы НБВ=221750 руб. за сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты в пределах установленных лимитов с применением коэффициентов индексации К_и=94, экологической ситуации К_ЭВ =1,40 и повышающего коэффициента:

П_в = 5 × К_и × К_ЭВ × НБВ × М_вод × 10^-3 (4.5.3)

П_в=5*94*1,40*221750*10^-3=145911 руб.

Ущерб от загрязнения почвы, П_п, определяем на основе утвержденных указаний в соответствии с порядком определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами и экспертной оценки стоимости потерь, связанных с деградацией земель в результате вредного воздействия.

Оценка ущерба от загрязнения земель нефтепродуктами П_з производится по формуле:

П_з = Н_бз * S_з *К_вз * К_эз * К_з * К_г * К_и * 10^-4, (4.5.3)

где Н_бз - норматив стоимости земель по республике Татарстан, Н_бз=206 млн. руб./га;

К_вз - коэффициент пересчета в зависимости от периода времени по восстановлению загрязненных земель К_вз=10;

S_з - площадь загрязненных земель, S_з=3590 м²;

К_эз - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости территории рассматриваемого экономического района, К_эз=0,062;

К_з - коэффициент пересчета в зависимости от степени загрязнения земель, К_з=2;

К_г - коэффициент пересчета в зависимости от глубины загрязнения земель, К_г=1.

П_з = 206*3590*10*0,062*2,0*1,0*94*10^-4 =862000 руб.

Расчет экономического ущерба производим для наиболее неблагоприятной аварийной ситуации, связанной с полным разрушением вертикального стального резервуара типа РВС-5000 и выходом хранимой нефти на прилегающую территорию ПСП.

Таким образом, продолжительное время, практически до полного выгорания нефти, происходит неконтролируемое горение и, следовательно, загрязнение окружающей природной среды продуктами сгорания.

Предложенная в работе защитная стена с отбойным козырьком позволяет удержать весь объем нефти при разрушении резервуара в пределах обвалования, и тем самым, предотвратить разлив нефти на большую площадь. По периметру защитного обвалования, с целью тушения возможного пожара разлива, предполагается оборудовать автоматическую систему пенного пожаротушения, способную в течение 10 минут (условно), с момента возникновения пожара, полностью его ликвидировать. Кроме этого, с целью предотвращения проникновения нефтепродукта в грунт, между резервуаром (резервуарами) и защитной стеной обустраивается непроницаемое покрытие из негорючих материалов.

Предлагаемые в работе инженерно-технические решения для резервуарного парка (защитная стена с отбойным козырьком и непроницаемое бетонное покрытие) позволяют существенно снизить экономический ущерб от загрязнения окружающей природной среды при возможном пожаре разлива нефтепродукта, в случае полного разрушения резервуара.

4.6 Технико-экономическое обоснование вариантов защитных ограждений для резервуарного парка ПСП «Альметьевск»

Критерием экономической эффективности может служить интегральный экономический эффект, учитывающий материальные потери от пожаров, капитальные вложения и текущие затраты на те или иные мероприятия. Если экономический эффект (Э) от использования является положительным, то принятое решение является эффективным (при данной норме дисконта) и может рассматриваться вопрос о его принятии. Если же будет получено отрицательное значение (Э), то инвестор понесет убытки, то есть проект не эффективен.

Наиболее эффективный вариант соответствует условию, когда Э → max.

Интегральный экономический эффект для постоянной нормы дисконта (0,1) определяют по выражению:

Э = , (4.6.1)

где t – год осуществления затрат; ΔУ – сокращение годовых потерь (ущерба) при планируемом варианте относительно базового, руб/год; ΔС – увеличение (сокращение) эксплуатационных расходов (планируемого варианта относительно базового) в t-м году, руб/год; HD – норма дисконта (принимаем 0,1); К₁, К₂ – капитальные вложения на осуществление мероприятий в базовом и планируемом вариантах, руб.; Т – горизонт расчета (продолжительность расчетного периода; он равен номеру шага расчета, на котором производится окончание расчета).

В качестве расчетного периода (Т) принимается либо срок службы, либо иной, более короткий обоснованный период.

Эксплуатационные расходы на содержание включают в себя амортизационные отчисления, расходы на зарплату обслуживающего персонала, на электрическую и тепловую энергию, огнетушащие вещества и т.п.

Исходя из экономического содержания ущерба от пожаров, его можно рассматривать как следующие составляющие:

- потери стоимостной части национального богатства (прямой ущерб);

-потери в результате отвлечения ресурсов на компенсацию последствий пожара (потеря эффективности отвлеченных ресурсов на восстановление объекта);

- потери от простоя объекта;

- потери от травматизма;

- экологические потери (потери от загрязнения окружающей среды).

Под потерями стоимости части национального богатства понимается их уничтожение или повреждение в результате воздействия опасных факторов пожара, а также в результате действий, направленных на спасение людей и материальных ценностей. Здесь необходимо отдельно рассматривать потери от уничтожения и повреждения основных фондов (резервуаров, оборудования) и потери от уничтожения оборотных средств ( нефти).

2. Прямые потери

Определим ущерб по основным фондам (резервуару).

При уничтожении основных фондов (резервуара) потери (П_ОФ) определяем из выражения:

, (4.6.2)

где С_п – первоначальная стоимость резервуара, С_п=50 млн.руб.;

Н_А – норма амортизационных отчислений на полное восстановление (реновацию), Н_А =2,8%/год;

Т – период времени от начала эксплуатации до возникновения пожара, год, Т=20 лет;

С_ост – остаточная стоимость резервуара после его уничтожения, определяемая как стоимость остатков (металлолома), С_ост=6,08 млн. руб.

По состоянию на 2014 год стоимость резервуара РВС-5000 м³ со стационарной крышей с учетом монтажных работ, стоимости оборудования (арматуры), накладных расходов, плановых накоплений (сметной прибыли строительно-монтажных организаций) и проектных работ составляет порядка 50 млн. руб. Норма амортизационных отчислений для металлических резервуаров составляет 2,8-5 %/год.

Остаточная стоимость разрушенного резервуара (по бухгалтерским документам предприятия) составляет 6,08 млн. руб.

Согласно статистическим данным частота возникновения пожара на РВС-5000 со стационарной крышей λ = 1,09·10^-4 1/год.

Следовательно, если пожар возникнет в начальный период эксплуатации резервуара, то ущерб при его уничтожении будет определяться величиной: 50·10⁶ – 6,08·10⁶ = 43,92·10⁶ руб.

А если пожар возникнет в конце срока его службы, то потери будут минимальными (близки к нулю, смотри рис. 4.6). При этом предполагается, что поток пожаров является стационарным.

Рис. 4.6 График зависимости ущерба резервуара от его срока службы

При такой неопределенности, возникающей из-за очень больших интервалов между пожарами (обратная величина частоты пожаров), принято принимать величину износа основных фондов до периода математического ожидания пожара, соответствующего половине срока службы, то есть величина ущерба по резервуару принимается равной по формуле 4.6.2:

= 15,92 млн. руб.

Определим ущерб по оборотным средствам (нефти)

При аварийном разрушении РВС-5000 м³ уничтожается все содержимое резервуара (нефть).

В этом случае, с учетом 80 % степени заполнения резервуара, ущерб определяется из выражения:

, (4.6.3)

где ρ – плотность нефти, равная 0,903 т/м³;

Ц – цена нефтепродукта, ориентировочно 10041 тыс. руб./т.

Расчетное значение ущерба составит:

П_ос = 5000*0,8*0,903*10041 = 36,3 тыс. руб

.

Общий ущерб от разрушения одного резервуара объемом 5000 м³, с учетом ущерба нанесенного природной среде составит по формуле:

П_об=П_оф+П_ос+П_экол (4.6.4)

П_об = 15,92 + 36,3 + 1,7= 53,9 тыс. руб.

Средняя площадь разлива для рассматриваемого случая составляет 3590 м². Это означает, что при наступлении такого случая на территории ПСП в огне окажется соседний РВС-5000 м³, насосная, блоки реагентного хозяйства, насосная пенного тушения, емкости с пенообразователем РГС-100 м³ № 1 и № 2.

Следовательно, при средней степени износа резервуаров и доле их заполнения нефтью на 80% имеем следующие ожидаемые значения ущерба от разрушения резервуара (без внедрения защитной стенки).

Прямые потери, П_пр, в результате уничтожения, при аварии основных производственных фондов (здание, оборудование) составят:

- по РВС-5000 м³:

П_офу= 15,92+36,3=53,2 тыс. руб.

Потери предприятия в результате повреждения при аварии основных производственных фондов, П_о.ф.п:

-стоимость ремонта и восстановления оборудования – 50 млн. руб.;

- другие сооружения, попавшие в зону пожара (ориентировочно)- 5млн. руб.

Таким образом:

П_офп=50+5=55 млн. руб.

Повреждения материальных ценностей незначительны, ущерб имуществу третьих лиц не нанесен - остальные составляющие прямого ущерба не учитываются.

Таким образом, потери продукции составила:

П_п.п =53,9+55=112,9 тыс. руб.

3. Затраты на локализацию (ликвидацию) и расследование аварии

Расходы, связанные с ликвидацией и локализацией аварии, П_л, составят:

-непредусмотренные выплаты заработной платы (премии) персоналу при ликвидации и локализации аварии -120 тыс. руб.;

-стоимость материалов, израсходованных при локализации (ликвидации) аварии - 300 тыс. руб.

Таким образом, потери при локализации и ликвидации аварии:

П_л = 120 000 +300 000 = 420 тыс. руб.

Расходы на мероприятия, связанные с расследованием аварии, - 100 тыс. руб.

Таким образом, расходы на локализацию (ликвидацию) и расследование причин аварии составят:

П_л.а= 120 000 + 100 000 = 220 тыс. руб.

4. Косвенный ущерб

Известно, что на предприятии средняя заработная плата производственных рабочих V_з.п1, составляет 37 тыс. руб./мес. (1681 руб./день);

- число сотрудников, не использованных на работе в результате простоя, составило 50 чел.; часть условно-постоянных расходов, V_з.п1, составляет 1681 тыс. руб./день.

Величина П_з.п, обозначающая сумму израсходованной зарплаты и части условно-постоянных расходов, рассчитываемая при Т_пр = 10 дней, составит:

П_з.п = (50×1681)×10 = 840500 руб.

На предприятии средней себестоимостью единицы недопроизведенного продукта на дату аварии составила 10041 р. Время, необходимое для ликвидации повреждений и разрушений, восстановления объемов принятой продукции на доаварийном уровне составит 10 дней. Среднесуточный прием нефти -32000 т/сут.

Таким образом, недополученная в результате аварии прибыль составит:

10 *32000*10041 = 3,2 тыс. руб.

Убытки, вызванные уплатой различных штрафов, пени и пр., П_ш, не учитываются, так как никаких штрафов, пени и пр. на предприятие не накладывалось.

Так как соседние организации не пострадали от аварии, недополученная прибыль третьих лиц не рассчитывается.

Таким образом, косвенный ущерб будет равен:

П_н.в = 840,5+3,2=4,05 тыс. руб.

4. Потери при выбытии трудовых ресурсов

Потери при выбытии трудовых ресурсов, П_в.т.р.г, в результате гибели одного работающего составят:

Из расчета регионального дохода (в среднем по промышленности) для данной области 9,50-10¹⁰ руб. и числа населения, занятого в промышленности, 2 057,5 тыс. человек.

П_в.т.р = 6000×(9,50-10¹⁰/2 057,5- 10³)/(52×5)= 1,06 тыс. руб.

В результате проведенного расчета суммарный ущерб от аварии по формуле составляет:

П_а = П_п.п + П_л.а + П_экол + П_в.т.р (4.6.4)

П_в=112,9+420+4,05+1,7+1,06=220,1 тыс. руб.

Все данные сведены в таблицу 4.6.1

Таблица 4.6.1-

Результаты расчета ущерба от аварии

Произведем расчет экономической эффективности предлагаемого проекта.