|
71 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 у казанной граничной концентрацией; • изучение распространения полей концентраций углеводородных газов и паров по высоте с различной по от ношению к воздуху плотностью. Особенность разработанной программы расчета по принятой методике 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 символьно-графической 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 обзора (длина, ширина в км; размеры 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 (для Московской области А 140); коэффициент fj (rj= 1); средняя температура окружающего воздуха за самый жаркий месяц по данным Гидрометцентра 25°С. Кроме того, учитываются параметры, характеризующие точечные, линейные и плоские источники загазованности промышленных территорий. Основным модулем программы является программа расчета параметров поля концентраций, создаваемого одним точечным источником поллютанта. |
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 106 * (для Московской области Л = 140); коэффициент 77 (77= 1); средняя температура окружающего воздуха за самый жаркий месяц по данным Гидрометцентра о 25 С. Кроме того, учитываются параметры, характеризующие точечные, линейные и плоские источники загазованности промышленных территорий. Основным модулем программы является программа расчета параметров поля концентраций, создаваемого одним точечным источником поллютанта. На рис. 1.32 в качестве примера приведено распределение концентраций метана, образованных в результате разгерметизации адсорбера К-401 на установке получения водорода. Рассеивание большого количества тяжелого отличается дисперсии малых примесей. Поэтому для оценки рассеивания примеси важно знать поведение облака, образующегося вблизи первичного источника при мощном выбросе. Это облако в модели имеет цилиндрическую форму (высота Н, радиус К) (рис. 1.33). Под действием сил тяжести происходит увеличение горизонтальных размеров облака, а сверху часть газа уносится ветром. Скорость расширения облака моделируется зависимостью: Uf=atA\g (Р-Ра) Ра где р плотность газа в облаке; ра плотность воздуха; g ускорение свободного падения; at постоянная воздуха. Скорость уноса массы из облака (интенсивность вторичного источника) Е зависит от скорости ветра, плотности газа в облаке и его размеров и определяется соотношением: р 7 2 Ра U О лЕ р = а t -7 Р Zo м где Uo скорость ветра на высоте Zo; Мо масса газа в облаке; at постоянная воздуха. |