pb_03-182-98 (524171), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

ж г ги и е ж г ги и е выб ж г

Qi, qi, qi, qi , qi, qi, ti, ti, ti , ti, ti, pi , pi, pi,

ги и е ж г ги и е

pi , pi, pi, Ri, Ri, Ri, Ri , Ri, Ri.

1.2.1. Для сценария 1 характеристики выброса рассчитываются по

следующим формулам.

Q1 = Q, (1)

если известна масса аммиака в оборудовании Q или

мю V1P1

Q1 = -- -----------, (2)

R T1 + 273.15

если неизвестна масса аммиака в оборудовании Q, но известны объем

оборудования V1, давление в оборудовании P1 и температура в

оборудовании T1.

ж г ги и е

q1 = q1 = q1 = q1 = q1 = 0.0, (3)

ж г ги и е

t1 = t1 = t1 = t1 = t1 = 0.0, (4)

- ¬1/гамма

выб ¦P0 ¦

p1 = p1¦---¦, (5)

¦P1 ¦

L -

ж г ги и е

p1 = p1 = p1 = p1 = p1 = 0.0, (6)

где p1 = Q1/V1 - плотность газообразного аммиака в оборудовании.

--------------

¦ 3 Q1

R1 = ¦---- -------, (7)

3 ¦ выб

\¦ 4пи p1

ж г ги и е

R1 = R1 = R1 = R1 = R1 = 0.0. (8)

1.2.2. Для сценария 2 характеристики выброса рассчитываются по

следующим формулам:

Q2 = 0.0, (9)

-

¦ ----------------------------------------------

¦ ¦ - 2 гамма + 1 ¬

¦ ¦ ¦ - ¬----- - ¬--------- ¦

ги ¦ ¦ гамма ¦ ¦P0¦гамма ¦P0¦ гамма ¦

q2 = 0.8 S min < ¦2 --------- P2p2¦ ¦--¦ - ¦--¦ ¦,

¦ ¦ гамма - 1 ¦ ¦P2¦ ¦P2¦ ¦

¦ \¦ ¦ L - L - ¦

¦ L -

L

¬

--------------------------------- ¦

¦ гамма + 1 ¦

¦ - ¬ --------- ¦

¦ ¦ 2 ¦ гамма - 1 ¦

¦P2p2 гамма ¦---------¦ >. (10)

¦ ¦гамма + 1¦ ¦

\¦ L - ¦

¦

-

Если истечение происходит из трубопровода, на входе которого

ги

стоит компрессор, и величина S превосходит 0.15Sтр, то q2

полагается равным расходу компрессора.

ж и г е

q2 = q2 = q2 = q2 = 0.0, (11)

ги ги

t2 = min (Q/q2 , tотс), (12)

если известна масса аммиака в оборудовании Q и

- ¬

ги ¦мю V2P2 ¦

t2 = min ¦-- ----------------- , tотс ¦, (13)

¦ ги ¦

¦R (T2 + 273.15) q2 ¦

L -

если неизвестна масса аммиака в оборудовании Q, но известны объем

оборудования V2, давление в оборудовании P2 и температура в

оборудовании T2.

ж и г е

t2 = t2 = t2 = t2 = 0.0, (14)

- ¬1/гамма

ги ¦P0¦

p2 = p2 ¦--¦ , (15)

¦P2¦

L -

мю P2

где p2 = -- ----------- - плотность газообразного аммиака в

R T2 + 273.15

оборудовании

ж выб и г е

p2 = p2 = p2 = p2 = p2 = 0.0, (16)

-----------

¦ ги

ги ¦ 1 q2

R2 = ¦-- -------, (17)

2 ¦ ги

\¦пи p2 U

ж и г е

R2 = R2 = R2 = R2 = R2 = 0.0. (18)

1.2.3. Для сценария 3 характеристики выброса рассчитываются по

следующим формулам.

г ж и г

Q3 = Q3 + Q3 + Q3 + Q, (19)

г мю V3P3

Q = альфа -- ------------, (20)

R T3 + 273.15

где альфа - объемная доля оборудования, заполненная газовой фазой

г

(формула (20) применяется, если заранее неизвестна величина Q )

- - ¬¬

г ж¦ ¦ Cp(T3 - Tкип + ¦T3 - Tкип¦) ¦¦

Q3 = Q ¦1 - exp¦- --------------------------- ¦¦, (21)

¦ ¦ 2 ДЕЛЬТА Hкип ¦¦

L L --

ж г ж г

Q3 = min {Q3,Q - Q3}, (22)

- ---------------- 2

и ¦(Tп - Tкип + ¦Tп - Tкип¦) ¦ лямбда п cп pп Fконт

Q3 = min < ------------------------ ¦ -------------- ----- x

¦ ДЕЛЬТА Hкип \¦ пи F

L

¬

----- ж г ж ¦

x ¦tкип, Q - Q3 - Q3 >, (23)

\¦ ¦

-

где F - площадь поверхности пролива принимается равной площади

обваловки, а при отсутствии обваловки определяется по формуле:

ж г ж

Q - Q3 - Q3

F = ------------, (24)

0.05 pж

Fконт - площадь контакта с твердой поверхностью, эта площадь

включает как боковую поверхность обваловки, так и подстилающую

поверхность; при проливе на неограниченную поверхность Fконт = F;

Tп, лямбда п, cп, pп - температура, теплопроводность,

теплоемкость и плотность подстилающей поверхности;

pн - давление насыщенных паров

- - ¬ ¬

¦ ¦ 1 1 ¦ ¦

pн = 760 exp¦ДЕЛЬТА Hкип мю¦------------- - --------------¦ / R¦, (25)

¦ ¦Tкип + 273.15 Tвозд + 273.15¦ ¦

L L - -

tкип - время кипения жидкого аммиака за счет подвода тепла от

подстилающей поверхности

----------------

----- (Tп - Tкип + ¦Tп - Tкип¦) ¦ лямбда п cп pп

\¦tкип = ------------------------ ¦--------------- x

2 ДЕЛЬТА H кип \¦ пи

1 Fконт

x -------------------------- -----, (26)

--- -6 F

\¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн

и --- -6

q3 = F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн, (27)

ж г ги е

q3 = q3 = q3 = q3 = 0.0, (28)

и и

t3 = (Q - Q3) / q3, (29)

ж г ги е

t3 = t3 = t3 = t3 = 0.0, (30)

-

¦ Q3

¦ pкип -------------, T3 > Tкип или Tп > Tкип

¦ г и г

¦ Q3 + Q3 + Q

выб ¦

p3 = < , (31)

¦ - ¬1/гамма

¦ мю P3 ¦P0¦

¦ -- ----------- ¦--¦ , в остальных ситуациях

¦ R T3 + 273.15 ¦P3¦

¦ L -

L

и

p3 = pкип, (32)

ж г е ги

p3 = p3 = p3 = p3 = 0.0, (33)

---------

¦ 3 Q3

R3 = ¦--- ----, (34)

3 ¦4пи pвыб

\¦

и ---

R3 = 0.5 \¦F , (35)

ж г е ги

R3 = R3 = R3 = R3 = 0.0. (36)

1.2.4. Для сценария 4 характеристики выброса рассчитываются по

следующим формулам.

Если истечение происходит из трубопровода, на входе которого

стоит емкость, и величина S превосходит 0.15Sтр, то расход

определяется по формуле:

----------------------------

¦ 2

qвыб = 0.6S ¦2Hgpж + 2pж(P4 - pн(T4)) +

\¦

-------------------------------¬

2 2

1 ДЕЛЬТА Hкип p (T4, pн(T4))

+ - --------------------------- , (37)

K Cр (Tкип + 273.15)

- -

¦ ¦ 1

где pн(T4) = P0 exp¦ДЕЛЬТА Hкип мю¦------------- -

¦ ¦Tкип + 273.15

L L

¬ ¬

1 ¦ ¦

- ------------¦ / R¦ - давление насыщенных паров аммиака при

T4 + 273.15 ¦ ¦

- -

температуре T4,

мю pн(T4)

p(T4, pн(T4)) = -- ----------- - плотность газообразного

R T4 + 273.15

аммиака при температуре T4 и давлении pн(T4), а K - функция,

зависящая от L длинны участка трубопровода от входа до места

разгерметизации

-

¦ 2 2

¦ ДЕЛЬТА Hкип p (T4,pн(T4)) L

¦ ------------------------------- + -----, 0 < L <= 30Dтр

¦2pж(pн(T4) - P0)Cр(Tкип + 273.15) 30Dтр

¦

K = < 1.18, 30Dтр < L <= 50Dтр

¦1.33, 50Dтр < L <= 100Dтр

¦1.54, 100Dтр < L <= 200Dтр

¦1.82, 200Dтр < L <= 400Dтр

¦21, 400Dтр < L, (38)

L

Если истечение происходит из трубопровода, на входе которого

стоит насос, а величина S превосходит 0.15 Sтр, то qвыб полагается

равным расходу насоса.

В остальных случаях расход определяется по формуле:

----------------

ж ¦ P4 - P0

qвыб = sign(Qн) 0.6Spж \¦2Hg + 2 -------. (39)

pж

- ж ¬

¦ qвыб min {tкип, tотс}, Qн, ¦

¦ ¦

¦ (q4' + q4") min {tкип, tотс} + ¦

¦ ¦

¦ (Тп - Ткип + ¦Тп - Ткип¦) ¦

¦ + ------------------------- x ¦

Q4 = min , (40)

¦ ¦

¦ --------------- ¦

¦ ¦ 2 ¦

¦ ¦лямбда п cп pп Fконт ----- ¦

¦ x ¦-------------- ------- \¦tкип ¦

¦ \¦ пи F' ¦

L -

--------------

----- (Tп - Tкип + ¦Tп - Tкип¦) ¦лямбдап cп pп

\¦tкип = ------------------------ ¦------------- x

2 ДЕЛЬТА Hкип \¦ пи

1

x --------------------------, (41)

--- -6

\¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн

где F' - площадь поверхности пролива принимается равной

площади обваловки, а при отсутствии обваловки определяется по

формуле:

(qвыб - q4' - q4")t'

F' = -------------------- , (42)

0.05pж

ж

t' = min {tкип, tотс, Qн/qвыб}, (43)

Fконт - площадь контакта с твердой поверхностью, эта площадь

включает как боковую поверхность обваловки, так и подстилающую

поверхность; при проливе на неограниченную поверхность F' = Fконт

ж --- -6

q4 = q4' + q4" + F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн, (44)

- - ¬¬

¦ ¦ Cр(T4 - Tкип +¦T4 - Tкип¦)¦¦

q4' = qвыб¦1 - exp¦- --------------------------¦¦, (45)

¦ ¦ 2 ДЕЛЬТА Hкип ¦¦

L L --

q4" = min {q4', qвыб - q4'}, (46)

г --- -6 --- -6

q4 = F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн + Smax \¦мю x 10 (5.83)pн +

-

¦ -------------------------------------------------

¦ ¦ - 2 (гамма + 1) ¬

¦ ¦ ¦- ¬----- - ¬------------ ¦

¦ ¦ гамма ¦¦P0¦гамма ¦P0¦ гамма ¦

+ 0.8S min < ¦2 --------- P4 p4¦¦--¦ - ¦--¦ ¦,

¦\¦ гамма - 1 ¦¦P4¦ ¦P4¦ ¦

¦ ¦L - L - ¦

¦ L -

L

¬

-------------------------------- ¦

¦ гамма + 1 ¦

¦ - ¬--------- ¦

¦ ¦ 2 ¦гамма - 1 ¦

¦P4 p4 гамма¦---------¦ >, (47)

¦ ¦гамма + 1¦ ¦

\¦ L - ¦

¦

-

ги --- -6

q4 = Smax \¦мю x 10 (5.83)pн +

-

¦ -------------------------------------------------

¦ ¦ - 2 (гамма + 1) ¬

¦ ¦ ¦- ¬----- - ¬----------- ¦

¦ ¦ гамма ¦¦P0¦гамма ¦P0¦ гамма ¦

+ 0.8S min < ¦2 --------- P4 p4¦¦--¦ - ¦--¦ ¦,

¦\¦ гамма - 1 ¦¦P4¦ ¦P4¦ ¦

¦ ¦L - L - ¦

¦ L -

L

¬

---------------------------------- ¦

¦ гамма + 1 ¦

¦ - ¬--------- ¦

¦ ¦ 2 ¦гамма - 1 ¦

¦P4 p4 гамма¦---------¦ >, (48)

¦ ¦гамма + 1¦ ¦

\¦ L - ¦

¦

-

и --- -6 --- -6

q4 = F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн + Smax \¦мю x 10 (5.83)pн, (49)

е --- -6

q4 = Smax \¦мю x 10 (5.83)pн, (50)

где Smax - площадь эмиссии из разгерметизированного

оборудования

е --- -6

Smax = min {Sобор; p4 US / (\¦мю 5.83 10 pн)}, (51)

tисп - длительность испарения пролива после окончания

истечения жидкого аммиака,

- ж ¬

ж ¦ Qн ¦

t4 = min , (52)

¦qвыб ¦

L -

ж ж ж

(min {Qн, tотс qвыб} - Q4 - q4 t4)

tисп = ----------------------------------, (53)

--- -6

F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн

ж

(qвыб - q4' - q4")t4 + qвыб t' - Q4

F = -----------------------------------, (54)

0.05pж

- ¬

¦- - - ¬¬¬ ¦

¦¦ г ж ж ¦ ¦ Cр(T4 - Tкип + ¦T4 - Tкип¦)¦¦¦ ¦

¦¦Q + (Q - Qн)¦1 - exp¦- --------------------------¦¦¦ ¦

¦¦ ¦ ¦ 2 ДЕЛЬТА Hкип ¦¦¦ ¦

г ¦L L L --- ¦

t4 = min , (55)

¦ г --- -6 ¦

¦ q4 - F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн ¦

¦ ¦

¦ ж ж ¦

¦tотс - t' - t4 + ¦tотс - t' - t4¦ ¦

¦--------------------------------, tисп ¦

¦ 2 ¦

L -

- ¬

¦- - - ¬¬¬¦

¦¦ г ж ж ¦ ¦ Cр(T4 - Tкип + ¦T4 - Tкип¦)¦¦¦¦

¦¦Q + (Q - Qн)¦1 - exp¦- ------------------------- ¦¦¦¦

¦¦ ¦ ¦ 2 ДЕЛЬТА Hкип ¦¦¦¦

¦L L L ---¦

¦-------------------------------------------------- ¦

¦ г --- -6 ¦

ги ¦ q4 - F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн ¦

t4 = min , (56)

¦ г --- -6 ¦

¦- (q4 - F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн)tисп ¦

¦-----------------------------------------, ¦

¦ ж г ж г ¦

¦tотс - t' - t4 - t4 + ¦tотс - t' - t4 - t4¦ ¦

¦--------------------------------------------- ¦

¦ 2 ¦

L -

ж ж ж г г

и min {qвыб tотс, Qн} - Q4 - q4t4 - q4t4 +

t4 = ----------------------------------------

и

2q4

ж ж ж г г

+ ¦min {qвыб tотс, Qн} - Q4 - q4t4 - q4t4¦

------------------------------------------ , (57)

е

t4 =

- ¬

¦ - ¬ ¦

¦ ¦ - ¬ ¦ ¦

¦ ¦ ж ж ¦ Cр(T4 - Tкип + ¦T4 - Tкип¦)¦ ¦ ¦

¦ ¦ (Q - Qн)exp¦- ------------------------- ¦ ¦ ¦

¦ ¦ ¦ 2 ДЕЛЬТА Hкип ¦ ¦ ¦

¦ ¦ L - г ги и ¦ ¦

¦ ¦ ------------------------------------------ - t4 - t4 - t4 + ¦ ¦

¦ ¦ е ¦ ¦

¦0.5¦ q4 ¦,¦

¦ ¦ ¦ - ¬ ¦¦ ¦

¦ ¦ ¦ ж ж ¦ Cр(T4 - Tкип + ¦T4 - Tкип¦)¦ ¦¦ ¦

= min¦ ¦ ¦ (Q - Qн)exp¦- ----------------------- ¦ ¦¦ ¦ (58)

¦ ¦ ¦ ¦ 2 ДЕЛЬТА Hкип ¦ ¦¦ ¦

¦ ¦ ¦ L - г ги и ¦¦ ¦

¦ ¦+¦------------------------------------------- - t4 - t4 - t4 ¦¦ ¦

¦ ¦ ¦ е ¦¦ ¦

¦ ¦ ¦ q4 ¦¦ ¦

¦ L - ¦

¦ ж г ги и ж г ги и ¦

¦ tотс - t4 - t4 - t4 - t4 + ¦tотс - t4 - t4 - t4 - t4¦ ¦

¦ ---------------------------------------------------- ¦

¦ 2 ¦

L -

-

¦ Q4

выб ¦ pкип --------- , T4 > Tкип или Tп > Tкип

p4 = < Q4 - q4"t'

¦ , (59)

¦ 0.0, в остальных ситуациях

L

ж

ж q4

p4 = pкип ----------------------------------, (60)

--- -6

q4' + F \¦мю x 10 (5.83 + 4.1U)pн

- ¬1/гамма

г ги ¦P0¦

p4 = p4 = p4¦--¦, (61)

¦P4¦

L -

мю P4

где p4 = -- -----------

R T4 + 273.15

и е

p4 = p4 = pкип, (62)

---------

¦ 3 Q4

R4 = ¦--- ---- , (63)

3 ¦4пи pвыб

\¦

---------

¦ ж

ж ¦ 1 q4

R4 = ¦--- ---- , (64)

2 ¦ ж

\¦пи p4 U

---------

¦ г

г ¦ 1 q4

R4 = ¦--- ---- , (65)

2 ¦ г

\¦пи p4 U

---------

¦ ги

ги ¦ 1 q4

R4 = ¦--- ---- , (66)

2 ¦ ги

\¦ пи p4 U

и ---

R4 = 0.5 \¦ F, (67)

е ---

R4 = 0.5 \¦ S. (68)

1.3. Определить высоту источника выброса h (м).

Высота выброса задается равной 0, а при наличии обваловки -

высоте обваловки над уровнем земли.

2. Определение зоны поражения при растекании

выброса аммиака

2.1. Для первичного облака, образовавшегося по сценарию i, при

выб

pi > pвозд имеет место гавитационное растекание облака. Облако

растекается до радиуса

------------------

¦ - выб ¬

¦ 4 3 ¦pi ¦

¦g - Ri ¦---- - 1¦

1.15 \¦ 3 ¦pвозд ¦

L -

Rраст = ------------------------. (69)

U

3. Определение полей концентрации и токсодозы

3.1. Для условий, в которых происходит выброс, определяются

шероховатость поверхности z0, класс стабильности и величины

дисперсии в зависимости от расстояния x.

3.1.1. Шероховатость поверхности z0 определяется по таблице 1

в зависимости от типа местности, где происходит рассеяние выброса.

3.1.2. Класс стабильности атмосферы определяется по таблице 2

в зависимости от скорости ветра и интенсивности теплового потока у

поверхности (инсоляция и облачность).

Для расчета наихудшего варианта принимается класс стабильности

F и скорость ветра 1 м/с.

3.1.3. Величины дисперсии в зависимости от расстояния x

определяются по следующим формулам:

C3 x

сигма x = сигма y = ------------, (70)

------------

\¦1 + 0.0001x

сигма z = f(z0, x) g(x), (71)

где

B1

A1 x

g(x) = --------- , (72)

B2

1 + A2 x

- D1 D2

¦ln[C1 x (1 + C2 x )], z0 < 0.1 м

f(z0, x) = < D1 D2 (73)

¦ln[C1 x / (1 + C2 x )], z0 >= 0.1 м

L

Коэффициенты A1, A2, B1, B2, C1, C2, C3, D1, D2 определяются

по таблицам 3 и 4.

Величина сигма z, рассчитанная по формуле (71), не должна

превосходить величины сигма z, указанной в таблице 5, если это

имеет место, то вместо величины, рассчитанной по формуле (71),

следует использовать соответствующее данному классу стабильности

значение из таблицы 5.

3.2. Для каждого из этапов выброса по сценарию i определяются

поля концентрации и максимальная концентрация на оси x.

3.2.1. Концентрация при прохождении первичного облака

Qi

ci(x,y,z,t) = ------------------------------------------- x

- ¬

¦8 3 3/2 ¦

¦- пи Ri + (2пи) сигма x сигма y сигма z¦

¦3 ¦

L -

x Gз(x,y,z,t), (74)

-

- 2 2 ¬ ¦ - 2¬

¦ (x - Ut) y ¦ ¦ ¦ (z - h) ¦

Gз(x,y,z,t) = exp¦- --------- - -------- ¦< exp¦- ------- ¦ +

¦ 2 2 ¦ ¦ ¦ 2 ¦

¦ 2 сигма x 2 сигма y¦ ¦ ¦ 2 сигма z¦

L - ¦ L -

¬ L

- 2¬¦

¦ (z + h) ¦¦

+ exp¦- ------- ¦ >, (75)

¦ 2 ¦¦

¦ 2 сигма z¦¦

L -¦

-

максимальная концентрация при прохождении первичного облака

наблюдается на оси y = 0, z = 0 в центре облака, она составит:

2Qi

cimax(x,0,0,t = x/U) = ----------------------------------------- x

- 8 3 3/2 ¬

¦ - пи Ri + (2пи) сигма x сигма y сигма z¦

¦ 3 ¦

L -

x Gо(x), (76)

- - 2 ¬¬

¦ ¦ h ¦¦

Gо(x) = . (77)

¦ ¦ 2 ¦¦

¦ ¦2 сигма z¦¦

L L --

3.2.2. Концентрация при прохождении вторичного облака,

образующего при истечении жидкого аммиака из разрушенного

оборудования

ж

ci(x,y,z,t) =

-

¦ ж ж

¦ sign(ti)qi 1 ж

¦ ---------------------------- Gн(x,y,z), x <= --------- U ti

¦ ж2 - ---- ¬

¦U(2пи Ri + 2пи сигма y сигма z) ¦C3 \¦2пи ¦

= < L - , (78)

¦ ж ж

Характеристики

Список файлов стандарта