|
70 тельно к МНПЗ). обеспечивающие возможность: рассчитывать параметры полей концентраций этих веществ различного агрегатного состояния (газы, аэрозоли, пары различной дисперсности и молекулярного состава) от одиночных, линейных и площадных источников выделения: учитывать стратификацию атмосферы, различных метеоусловий (температура и влажность наружного воздуха, скорость и направление ветра), а также топографических характеристик местности; учитывать основные параметры источника истечения примеси (диаметр устья, высота над поверхностью земли, скорость и характер истечения), а также особенности крупного одноразового выброса тяжелого газа в атмосферу объекта исследования. Этим требованиям, в основном, удовлетворяет методика расчета концентраций в атмосферном воздухе опасных веществ, содержащихся в выбросах предприятий [22] и методика расчета полей концентраций тяжелых газов [107]. Выбранные в соответствии с данными требованиями модели дают возможность в совокупности с учетом стратификации атмосферы и метеоусловий прогнозировать аварийную загазованность на территории ИПЗ и оценивать опасность не только для самого объекта, ио и для прилегающих жилых районов, а также исследовать методы обнаружения газов и сформулировать основные положения для размещения на открытых технологических установках датчиков газоанализаторов. 1.4.2. Моделирование аварийных ситуаций на открытых установках НПЗ и расчет параметров полей взрывоопасных концентраций Для проведения вычислительных экспериментов по определению параметров полей дои взрывоопасных концентраций для случаев аварийного истечения нефтепродуктов и крупных выбросов тяжелых газов выбранные методики сущес твенно доработаны, адаптированы к реальным задачам, запрограммированы и доведены до численной реализации. В соответствии с принятым сценарием аварии (рис. 1.10) для потенциально пожаровзрывоопасной технологической установки AT-ВБ Московского НПЗ подготовлены исходные дашше и проведены расчеты характеристик и рассеивания выбросов газов с различной плотностью и паров разлившейся жидкости. В процессе вычислительных экспериментов решались следующие задачи: • исследование изменений максимальных геометрических размеров облака (длины L, ширины В и высоты Н) с граничными концентрациями в пределах 0,05 |
103 местности; АГ (°C) разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв; Vt (м3/с) расход газовоздушнои смеси. Расход газовоздушной смеси Vi и коэффициенты т, п определяются по вспомогательным формулам или номограммам, а коэффициенты A, rj, F в зависимости от расположения объекта исследования и агрегатного состояния выбрасы-* ваемого вещества. По данным Гидрометеоцентра, средняя скорость ветра на территории МНПЗ составляет м/с а его господствующее направление юговосточное. Для рассеивания веществ в атмосферу объекта исследования наибольшую опасность представляют штиль (0 0,5 м/с) и "тихий" (0,6 1,7 м/с) ветер. Повторяемость (%) "тихого" ветра со скоростью меньше 1 м/с для Москвы составляет 24,8 % зимой и 30,9 % летом. * С учетом проведенного анализа научной, нормативной и методической литературы, а также характера исследуемого объекта сформулированы основные требования к методике расчета параметров полей аварийной загазованности, обеспечиV/ вающие возможность: рассчитывать параметры полей концентрации этих веществ различного агрегатного состояния (газы, аэрозоли, пары различной дисперсности и молекулярного состава) от одиночных, линейных и площадных источников выделения; учитывать стратификацию атмосферы, различных метеоусловий (температура и влажность наружного воздуха, скорость и направление ветра), а также топографических характеристик местности; учитывать основные параметры источника истечения примеси (диаметр устья, высота над поверхностью земли, скорость и характер истечения), а также особенности крупного одноразового выброса тяжелого газа в атмосферу объекта исследования. Этим требованиям, в основном, удовлетворяет методика расчета концентраций в атмосферном воздухе опасных веществ, содержащихся в выбросах предприятий [22] и методика расчета полей концентраций тяжелых газов [107]. Выбранные в соответствии с данными требованиями модели дают возможность в совокупности с учетом стратификации атмосферы и метеоусловий прогнозировать аварийную загазованность на территории НПЗ и оценивать опасность не только для самого объекта, но и для прилегающих жилых районов, а также исследовать методы обнаружения газов и сформулировать основные положения для размещения на открытых технологических установках датчиков газоанализаторов. 104 Для проведения вычислительных экспериментов по определению параметров полей дои взрывоопасных концентраций для случаев аварийного истечения * нефтепродуктов и крупных выбросов тяжелых газов выбранные методики существенно доработаны, адаптированы к реальным задачам, запрограммированы и доведены до численной реализации. В соответствии с принятым сценарием аварии (рис. 1.31) для всех потенциально пожароопасных технологических установок Московского НПЗ подготовлены исходные данные и проведены расчеты характеристик и рассеивания выбросов газов с различной плотностью и паров разлившейся жидкости. В процессе вычислительных экспериментов решались следующие задачи: исследование изменений максимальных геометрических размеров облака (длины L, ширины В и высоты Н) с граничными концентрациями в пределах 0,05 НКПР < С < НКПР; изучение распространения концентрации углеводородного поллютанта в облаке на различных высотах; определение скорости эффективного переноса облака; исследование изменения времени распространения переднего фронта зон с указанной граничной концентрацией; изучение распространения полей концентраций углеводородных газов и паров по высоте с различной по отношению к воздуху плотностью. Особенность разработанной программы расчета параметров полей концентрации ("POLLUT") в случае аварийного истечения нефтепродуктов заключается в следующем. Все поле обзора разбивается на ячейки, а концентрация рассчитывается в узлах ячейки. Задаются следующие исходные данные: ширину и длину поля обзора, ширину и высоту ячейки. Далее программа создает в памяти ЭВМ массивы: один для накопления величины концентрации поллютанта во всех узлах ячеек, а другой символьной информации, используемой при выводе символьнографичек/ скои схемы Для реализации методики определяются и задаются в программу ЭВМ следующие параметры, характеризующие внешние условия: направление и средняя скорость ветра на момент расчета; НКПР поллютанта; количество уровней среза газового облака, вдоль которых необходимо произвести расчет: расстояние по вертикали между двумя уровнями; параметры поля оозора (длина, ширина в км меры ячеек длина, ширинав м); условие равенства внешней температуры и температуры газовоздушной смеси, исходящей из устья источника; коэффициент F (для газообразных веществ и мелкодисперсных аэрозолей F = 1); коэффициент Л |