Мета роботи - на основі закономірностей техногенного впливу інгредієнтного та енергетичного забруднення на технопри-родні системи з трубопровідним транспортом та комплексної оцінки їх екостану розробити науково-методологічні засади вирішення проблеми підвищення рівня його екологічної безпеки удосконаленням технологічних процесів. Для досягнення поставленої мети слід було вирішити такі завдання: o розробити науково-методологічні засади підвищення рівня екологічної безпеки трубопровідного транспорту та одержання позитивного синергічного екологічного ефекту в екологізації його захисту з технічною, соціально-екологічною та економічною ефективністю на основі теоретичного та експериментального обґрунтування допустимих рівнів техногенного впливу на довкілля, технічні споруди за уніфікованою комплексною оцінкою; o запропонувати заходи стабілізації та вирішення проблеми поліпшення стану довкілля - моделі комплексного екологічного моніторингу екодеструктивного техногенного впливу на екостан техноприродних систем та їх захист з трубопровідним транспортом; o розвинути та поглибити теоретичні уявлення про механізм, основні закономірності дії захисних засобів, сформувати науковообгрунтований підхід до прогнозування забезпечення екологічної безпеки трубопровідного транспорту в умовах техногенного інгредієнтного та енергетичного забруднення за інтегральною оцінкою; o охарактеризувати екологічну обстановку навколо чотирьох екологічно небезпечних об'єктів м. Чернігова з визначенням екологічного стану техноприродних систем з трубопровідним транспортом, за комплексною оцінкою екодеструк-тивного інгредієнтного техногенного впливу на довкілля, для наукового обґрунтування та розробки інноваційних заходів його зменшення; o експериментально встановити функціональні залежності між параметрами інгредієнтного забруднення довкілля за сумарними показниками - індексами забруднення водойм (ІЗВ), ґрунту (Zc) та експлуатаційною надійністю трубопровідного транспорту, витривалістю трубної сталі, зварних з'єднань в поверхневих водах, ґрунті, з різним мінералогічним складом як підґрунтя для підвищення рівня екологічної безпеки трубопровідного транспорту в умовах техногенного забруднення довкілля; o визначити кількісні показники екодеструктивного впливу енергетичного забруднення (електромагнітних полів (ЕМП), вібрації, іонізуючого випромінювання - радіоактивного забруднення) на екобезпеку трубопровідного транспорту та розробити заходи захисту від нього; o удосконалити технологічні та металургійні методи підвищення рівня екологічної безпеки трубопровідного транспорту (інноваційні ресурсо- та енергозберігаючі технології зварювання, поверхневого зміцнення, раціональний вибір трубних сталей за основними, легуючими елементами та неметалевими включеннями), з додержанням нормативів шкідливих впливів на довкілля; o на основі встановлення основних закономірностей, механізму дії розробити та оптимізувати склад модифікованих захисних покриттів, мастильно-охолоджувальних рідин та синергічних захисних композицій на вторинній сировині для ефективної обробки стічних вод, ґрунту, з метою зниження техногенного впливу основних забруднювачів - важких металів на довкілля та поверхневої модифікації сталі, зварних з'єднань для підвищення їх витривалості, рівня екологічної безпеки ТРТ в умовах інгредієнтного та енергетичного забруднення середовища; o розробити й впровадити наукові розробки та практичні рекомендації підвищення рівня екологічної безпеки та експлуатаційної надійності трубопровідного транспорту у виробництво (нафтогазовий - НПС, паливно-енергетичний - ПЕК, машинобудівний комплекс - МБК), а також в навчальний процес (лекційні курси, лабораторні практикуми, дипломні проекти та методичні посібники). Об'єкт дослідження: процес техногенного впливу інгредієнтного та енергетичного забруднення на трубопровідний транспорт та захист від нього. Предмет дослідження: закономірності підвищення рівня техногенно-екологічної безпеки техноприродних систем з трубопровідним транспортом при дії на нього техногенного інгредієнтного та енергетичного забруднення природних та технологічних середовищ. ВСТУП 7 РОЗДІЛ 1. КРИТИЧНИЙ АНАЛІЗ ТЕОРІЇ ТА ПРАКТИКИ ПІДВИЩЕННЯ РІВНЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ТРУБОПРОВІДНОГО ТРАНСПОРТУ 17 1.1. Основні закономірності екологічної небезпеки хімічних, фізичних, фізико-хімічних та біологічних процесів на трубопровідному транспорті 17 1.1.1. Екологічні особливості екодеструктивних поверхневих та об'ємних явищ на трубних сталях в техноприродних системах 17 1Л .2. Вплив металургійних та технологічних факторів на екологічну безпеку трубопровідного транспорту 21 1.1.3. Агресивність природних та техногенних середовищ в екодеструк-тивному впливі на трубні сталі 24 1.1.4. Екологічна небезпека техногенних аварій на трубопровідному транспорті 26 1.2. Трубопровідний транспорт як екологічно небезпечний об'єкт 29 1.2.1 Оцінка екодеструктивного впливу на довкілля при техногенних аваріях на трубопровідному транспорті 30 1.2.2. Вплив техногенного забруднення на флору і фауну 34 1.2.3. Основні фактори екодеструктивного впливу на здоров'я населення 37 1.2.4. Нові підходи до інтегральної оцінки екодеструктивного впливу на екологічний стан техноприродних систем, що формується при експлуатації трубопровідного транспорту 41 1.3. Підвищення рівня екологічної безпеки трубопровідного транспорту як ефективний чинник екологізації економіки 45 1.3.1. Роль вибору трубної сталі на її експлуатаційну надійність, витривалість в техноприродних системах 48 1.3.2. Захист від енергетичного забруднення (ЕМП, IB, вібрація) 52 1.3.3. Екологічні вимоги до захисних композицій, покриттів 54 1.3.4. Позитивний синергічний екологічний ефект та його складові в екологізації захисту трубопровідного транспорту 61 1.4. Висновки 62 РОЗДІЛ 2. МЕТОДОЛОГІЯ, ОСНОВНІ МЕТОДИ ТА ОБ'ЄКТИ ДОСЛІ ДЖЕННЯ 65 2.1. Вибір об'єктів дослідження 65 2.1.1. Характеристика природних та технологічних середовищ 65 2.1.2. Хімічний склад трубних сталей, зварних з'єднань та їх фізико-механічні властивості 67 2.1.3. Структура регіональних відходів виробництва, споживання, утилізованих в захисних композиціях на вторинній сировині 73 2.1.4. Аргументація вибору синергістів для зменшення агресивності середовища щодо трубопровідного транспорту 77 2.2. Екологічні дослідження 80 2.2.1. Загальна характеристика методів дослідження екодеструктивного техногенного впливу на довкілля 81 2.2.2. Визначення санітарно-токсикологічних показників техногенного забруднення водойм, грунтів, повітря та екологічної оцінки небезпеки досліджених відходів виробництва й споживання 82 2.2.3. Екологічні податки за забруднення довкілля та відшкодування за понаднормативні скиди, викиди, розміщення відходів в земельних ресурсах 86 2.2.4. Інтегральна оцінка екодеструктивного техногенного впливу на екологічний стан техноприродних систем з трубопровідним транспортом 92 2.3. Комплексна система дослідження екодеструктивного впливу техно генного забруднення на екостан техноприродних систем та техногенно-екологічну небезпеку трубопровідного транспорту 95 2.3.1. Хімічні, фізичні, фізико-хімічні методи аналізу в екомоніторингу довкілля та фізико-механічні випробування надійності трубопровідного транспорту в техноприродних системах 95 2.3.2. Структурно-логічна схема визначення позитивного синергічного екологічного ефекту в екологізації захисту техноприродних систем з трубопровідним транспортом 108 2.3.3. Теоретичний прогноз техніко-економічної та соціально-екологічної ефективності заходів екологізації в підвищенні рівня екологічної безпеки техноприродних систем з трубопровідним транспортом 111 2.3.4. Методи математичної статистики в експерименті та комп'ютерне моделювання в розробці захисних композицій для трубопровідного транспорту в техноприродних системах 115 2.4. Висновки 117 РОЗДІЛ 3. ЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН ТЕХНОПРИРОДНИХ СИСТЕМ З ТРУ БОПРОВІДНИМ ТРАНСПОРТОМ ЗА КОМПЛЕКСНОЮ ОЦІНКОЮ ЕКО- ДЕСТРУКТИВНОГО ТЕХНОГЕННОГО ВПЛИВУ НА ДОВКІЛЛЯ 119 3.1. Характеристика інгредієнтного забруднення довкілля 119 3.1.1. Небезпека техногенного забруднення атмосферного повітря 119 3.1.2. Небезпека техногенного забруднення водойм 122 3.1.3. Небезпека техногенного забруднення ґрунту 127 3.1.4. Продукти руйнації трубних сталей - джерело накопичення важких металів в довкіллі 132 3.2. Вплив енергетичного забруднення на трубопровідний транспорт (ТРТ).. 138 3.2.1. Вібраційні навантаження на трубопровідний транспорт 138 3.2.2. Вплив електромагнітних полів 141 3.2.3. Дія іонізуючого випромінювання 148 3.3. Балльна комплексна інтегральна оцінка екодеструктивного техноген ного впливу на екологічний стан техноприродних з ТРТ 151 3.4. Висновки 153 РОЗДІЛ 4. УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТАЛУРПЙНИХ ПРОЦЕСІВ ПІДВИЩЕННЯ РІВНЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ТРУБОПРОВІДНОГО ТРАНСПОРТУ.... 156 4.1. Раціональний вибір трубних сталей за основним хімічним складом з мінімізацією забруднення довкілля 157 4.2. Небезпека неметалевих включень в трубних сталях та її запобігання.... 162 4.3. Роль катодних добавок Cu, Sb в трубних сталях в підвищенні рівня техногенної безпеки трубопровідного транспорту 184 4.4. Висновки 195 РОЗДІЛ 5. УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПІДВИЩЕННЯ РІВНЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ТРУБОПРОВІДНОГО ТРАНСПОРТУ... 197 5.1. Інноваційні технології зварювання з мінімізацією інгредієнтного та енергетичного забруднення 197 5.2. Ефективність технологічних процесів поверхневого зміцнення сталі для підвищення рівня екологічної безпеки трубопровідного транспорту 215 5.3. Висновки 223 РОЗДІЛ 6. УНІВЕРСАЛЬНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ РІВНЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ТРУБОПРОВІДНОГО ТРАНСПОРТУ СИНЕРГІЧНИМИ ЗАХИСНИМИ КОМПОЗИЦІЯМИ (СЗК) 226 6.1. Комплексний системний кореляційний аналіз "Структура синергічних добавок - синергічні, захисні властивості композицій для запобігання техногенних аварій на ТРТ" 226 6.2. Модифіковані захисні покриття 273 6.3. Обробка забрудненого грунту, стічних вод, синергічними захисними композиціями для зв'язування важких металів в нерухому форму 280 6.4. Висновки 290 РОЗДІЛ 7. НАУКОВО-МЕТОДОЛОГІЧНІ ЗАСАДИ ПІДВИЩЕННЯ РІВНЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ТРУБОПРОВІДНОГО ТРАНСПОРТУ НА ПРАК ТИЦІ 293 7.1. Обгрунтування науково-методологічних засад підвищення рівня екологічної безпеки ТРТ та одержання позитивного синергічного екологічного ефекту в екологізації його захисту 293 7.2. Розробка моделей екологічного моніторингу екодеструктивного техногенного впливу та його запобігання на ТРТ 305 7.3. Техніко-економічна та соціально-екологічна ефективність практичного використання на виробництві (нафтогазовий, машинобудівний, паливно-енергетичний комплекси) заходів екологізації захисту ТРТ з СЗК для підвищення рівня його екологічної безпеки 309 7.3.1. Гнідинцівський газопереробний завод ВАТ "Укрнафта" 325 7.3.2. Чернігівське лінійне виробниче управління магістральних газопроводів 325 7.3.3. Чернігівська теплоелектроцентраль ТОВ фірми "ТехНова" 326 7.3.4. ВАТ "ЧеЗаРа" 326 7.3.5. ВАТ "Чернігівське хімволокно" 327 7.3.6. ВАТ "Чернігівський автозавод" 327 7.3.7. Державна екологічна інспекція у Чернігівській області 328 7.4. Впровадження наукових розробок, практичних рекомендацій дисерта ції у навчальний процес 328 7.5. Висновки.. 329 ОСНОВНІ ВИСНОВКИ 332 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 336 ДОДАТКИ 382