|
74 эксперименты рассеивания выбросов тяжелых газов и паров разлившейся жидкости. Для каждого объекта рассчитывались зависимости осевой концентрации примеси С на уровне земли, параметров вертикальной и горизонтальной дисперсии Sft, Sy полуширины зоны постоянной концентрации В (м), эффективной полуширины Bef (м) и высоты Не/(м) облака, плотности облака и времени прихода примеси г (с) от осевой координаты X (м) по направлению ветра. Кроме этого, определялись координаты линий постоянных концентраций на четырех уровнях по высоте Z = 0; 0,5; 1 и 2 м. В качестве граничных выбирались концентрации, соответствующие 5, 25. 50 и 100 % от уровня НКПР. Рис. 1.11. Расчетная схема динамики облака ТВС Для технологической установки ЛТ-ВБ в габл. 1.21 приведены исходные данные для расчета параметров рассеивания выбросов углеводородных газов, результаты которых даны в табл. 1.22. Несмотря на довольно широкий разброс параметров источников загазованности различных типов, анализ результатов проведенных расчетов позволяет установить некоторые общие закономерности процесса рассеивания взрывопожароопасных веществ при выбросах на открытых площадках НПЗ: |
108 г Изменение массы облака по времени описывается формулой dt Р Z о где Es интенсивность первичного источника. Масса газа в облаке к моменту действия первичного источника ti определяется по формуле: Z М 1 EsZop аРоРа \-exp atPaU pz0 \ о t1 / Изменение площади основания облака по времени описывается как dS_ dt ng, Ра 1/2 2 аt г 1 1 РУ Учитывая вышеизложенное, для потенциально опасных технологических установок с учетом вероятного сценария аварии (рис. 1.31) проведены вычислительные эксперименты рассеивания выбросов тяжелых газов и паров разлившейся жидкости. Для каждого объекта рассчитывались зависимости осевой концентрации примеси С на уровне земли, параметров вертикальной и горизонтальной дисперсии Sy полуширины зоны постоянной концентрации В (м), эффективной полуширины Вер (м) и высоты Нер(м) облака, плотности облака и времени прихода примеси г (с) от осевой координаты X (м) по направлению ветра. Кроме этого, определялись координаты линии постоянных концентрации на различных уровнях по высоте Z В качестве граничных выбирались концентрации, соответствующие 5, 25, 50 и 100 % от уровня НКПР. Для технологических установок в табл. 1.36 приведены исходные данные для расчета параметров рассеивания выбросов углеводородных газов, результаты которого даны в табл. 1.37. 114 Несмотря на довольно широкий разброс параметров источников загазованности различных типов, анализ результатов проведенных расчетов позволяет установить некоторые общие закономерности процесса рассеивания взрывопожароопасных веществ при выбросах на открытых установках НПЗ: конфигурации полей концентраций углеводородных смесей для источников различных типов подобны и в зависимости от массы выбросов отличаются в основном размерами; существенное влияние на формирование зон загазованности оказывают метеоусловия, расположение объекта и параметры технологического процесса (объем, температура, давление); вследствие поперечного (по отношению к направлению ветра) расширения облака зона концентраций, достигающая и превышающая уровень НКПР, имеет продольные и поперечные размеры одного порядка; зоны меньших концентрации вытянуты в направлении ветра; вертикальный размер (высота) облака существенно меньше его горизонтальных размеров и не превышает нескольких метров; зоны концентраций, соотф ветствующих и превышающих НКПР, имеют высоту не более 2 м; средняя эффективная скорость переноса примеси Vef при скорости ветра Ve = 1,59 м/с на расстоянии до 40 м от источника выброса составляет 1,13 м/с, на расстоянии до 100 м 1,34 м/с и далее по мере рассеивания практически приближается к скорости ветра. На рис. 1.34 и 1.35 даны зависимости эффективных высоты Hepi полуширины Bef парогазовоздушного облака, а также изменения концентрации изобутановой смеси по времени, высоте и ширине облака при разгерметизации изобутановой колонны К-3 установки ГФУ-2. Анализируя полученные данные, можно заключить, что концентрация изобутановоздушной смеси в облаке за короткий промежуток времени на расстоянии 40 60 м от источника выброса по направлению ветра (ось X) резко снижается со взрывоопасной (НКПР и более) до сигнальной (50 % НКПР) и может быть обнаружена датчиками газоанализатора типа СТМ-20 [32], установленными на высоте до 1 м на участке длиной 280 м и шириной 160 м. ическое нанесение границ зон дои взрывоопасных концентраций на план технологической установки (рис. 1.36), а также на генеральный план завода |