Приказ Ростехнадзора от 02.11.2022 N 385 "Об утверждении Руководства по безопасности "Методика моделирования распространения аварийных выбросов опасных веществ"

Приложение N 8

к Руководству по безопасности

"Методика моделирования распространения

аварийных выбросов опасных веществ",

утвержденному приказом Ростехнадзора

от 2 ноября 2022 г. N 385

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ СМЕСИ ОПАСНОГО ВЕЩЕСТВА С ВОЗДУХОМ
В ОБЛАКЕ

При определении состояния смеси опасного вещества с воздухом предполагается, что в воздухе нет паров и капель воды. Опасное вещество в облаке может находиться как в газовой, так и в жидкой фазах. Химические реакции между опасным веществом и компонентами воздуха, образование растворов газовой фазы одного вещества в жидкой фазе (в каплях) другого вещества не учитываются.

Предполагается, что объем, занимаемый жидкой фазой, незначителен, при расчетах он полагается равным нулю.

Определение состояния смеси опасного вещества с воздухом в облаке проводится для каждой рассматриваемой точки пространства.

Исходными данными для проведения расчета являются:

общая масса/расход (в газообразной и жидкой фазах) опасного вещества в облаке (Qi - для первичного облака и Рисунок 772 - для вторичных облаков);

масса/расход жидкой фазы в облаке в начальный момент времени (Рисунок 773 - для первичного облака и Рисунок 774 - для вторичных облаков);

общая масса/расход облака (Qсумi - для первичного облака и Рисунок 775 - для вторичных облаков);

полная внутренняя энергия/удельный поток внутренней энергии смеси вещества в облаке (Eэффi - для первичного облака и Рисунок 776 - для вторичных облаков;

геометрические характеристики облаков (радиус и высота для первичного облака, полуширина и высота для вторичных).

Кроме того, необходимы данные об окружающей среде и физические характеристики воздуха и опасного вещества.

Перечисленные исходные данные получаются в результате решения уравнений (101) - (104), (107) - (113) для первичного облака или (118) - (184), (187) - (191) для вторичных облаков. В результате определения состояния смеси опасного вещества и воздуха в облаке получаются:

плотность смеси (Рисунок 777 - для первичного облака или Рисунок 778 - для вторичных облаков);

температура смеси (TЭФФi - для первичного облака или Рисунок 779 - для вторичных облаков);

масса/расход опасного вещества в жидкой фазе (Qжi - для первичного облака или Рисунок 780 - для вторичных облаков);

изменение геометрического размера облака - эффективная высота (Hэффi - для первичного облака или Рисунок 781 - для вторичных облаков).

Далее приводятся формулы для расчета состояния смеси в первичном облаке, для вторичных облаков все приведенные ниже формулы справедливы при замене соответствующих переменных, описывающих состояние в первичном облаке, на переменные, описывающие состояния во вторичных облаках, а именно: Qжi на Рисунок 782, Qi на Рисунок 783, Рисунок 784 на Рисунок 785, Qсумi на Рисунок 786, Tэффi на Рисунок 787, Рисунок 788 на Рисунок 789, Vэффi на Рисунок 790, Рисунок 791 на Рисунок 792.

Состояние в облаке определяется из условия совпадения энергии системы и ее плотности, распределенной в объеме, с энергией облака и массой облака при давлении P0 = 101,325 кПа.

В случае наличия в начальный момент времени перегретой жидкой фазы Рисунок 793 и Tвозд > Tкип сначала определяется количество жидкой фазы опасного вещества в облаке:

Рисунок 794. (204)

Если величина Qжi > 0, то это означает, что в облаке находится капельная взвесь массой Qжi, тогда температура в облаке Tэффi полагается равной Tкип.

Плотность (удельный объем) в облаке определяется по соотношениям:

Рисунок 795, (205)

Рисунок 796, (206)

Рисунок 797. (207)

Если величина Qжi Рисунок 798 0, то это означает, что в облаке находится только газовая смесь и массу капельной взвеси Qжi рекомендуется полагать равной 0.

Температура в облаке в этом случае, а также в случае изначального отсутствия жидкой фазы в облаке определяется из соотношения:

Рисунок 799. (208)

плотность (удельный объем) в облаке определяется по соотношениям:

Рисунок 800, (209)

Рисунок 801, (210)

Рисунок 802. (211)

В случае наличия в начальный момент времени перегретой жидкой фазы Рисунок 803 и Tвозд < Tкип количество жидкой фазы в облаке предполагается постоянным и равным Рисунок 804.

Температура в облаке в этом случае определяется из соотношения:

Рисунок 805. (212)

После определения состояния в облаке производится определение геометрических размеров, изменение которых произошло за счет испарения жидкой фазы, а также за счет нагрева/охлаждения газовой фазы при смешении с воздухом.

Примеры расчетов последствий аварий с выбросом опасного вещества при рассматриваемых выше условиях приведены в приложении N 9 к Руководству.

Таблица N 7-8. Значения характеристик подстилающих поверхностей Приложение N 9. Пример расчетов последствий выбросов опасных веществ