7.3.4. Растекание жидких опасных веществ по ровной поверхности

Процесс растекания происходит:

либо до достижения расчетной толщины пролива h(t) значения h_min в допущении о том, что пролив имеет форму круга:

(7-28)

где: r(t) - радиус пролива, м;

- плотность смеси ОВ, кг/м³;

t - время от начала выброса, сек;

либо (при длительном поступлении жидкости в пролив) до достижения проливом размеров, при которых скорость испарения из пролива q_исп(t) становится равной скорости поступления жидкости в пролив q_ж(t).

При проливе опасного вещества на твердую поверхность радиус пролива r рассчитывается по соотношению:

(7-29)

где: g - ускорение свободного падения, м/с²;

h(t) - толщина пролива в момент времени t, м;

h_min - минимальная толщина пролива, м.

При свободном разливе на бетонное или асфальтное покрытие минимальную толщину слоя разлитой жидкости допускается принимать 0,01 м. Для приближенной оценки площади загрязнения жидкости водной поверхности можно принимать толщину слоя 0,001 м. При отсутствии данных допускается учитывать толщины слоя разлитой жидкости по соответствующим данным для нефтепродуктов (раздел 3 приложения N 9 Руководства по безопасности "Методические рекомендации по проведению количественного анализа риска аварий на опасных производственных объектах магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов").

При проливе жидкости на воду радиус пролива r определяется с учетом меняющихся условий распространения пролива. Рассматриваются три стадии растекания. На начальной стадии растекание определяется силами инерции и гравитации, на второй - силой гравитации и вязкостью пролитой жидкости, на третьей - вязкостью и силами поверхностного натяжения.

Расчет радиуса разлива при мгновенном выбросе жидкости выполняется по соотношениям:

для первой стадии разлива 0 < t < t₁:

(7-30)

(7-31)

для второй стадии разлива t₁ t < t₂:

(7-32)

(7-33)

для третьей стадии разлива t t₂:

(7-34)

Для длительного выброса опасного вещества третья стадия происходит одновременно со второй. Расчет радиуса разлива при длительном выбросе жидкости выполняется по соотношениям:

для первой и второй стадии разлива 0 < t < t₃:

(7-35)

(7-36)

для третьей стадии разлива t t₃:

(7-37)

где: K₁₀ = 1,53; K₂₀ = 1,21; K₁₁ = 1,24; K₂₁ = 1,09;

- плотность воды 1000 кг/м³;

Q_пр - масса жидкой фазы, формирующей пролив при залповом выбросе ОВ, кг;

t - время, сек.;

- динамическая вязкость воды, кг/м/сек.;

- поверхностное натяжение воды, Н/м.

Так же, как и для продолжительного выброса на суше, размер пролива на воду ограничивается размерами, при которых скорость испарения из пролива q_исп(t) становится равной скорости поступления жидкости в пролив q_ж(t).

Согласно изложенному определяются временные зависимости основных характеристик пролива, необходимые для расчета последующих негативных воздействий:

- - масса жидкости в проливе в заданный момент времени (уравнение (7-2));

- W_общ(t) - мощность суммарного к проливу, от пролива в заданный момент времени (уравнение (7-3));

- T_пр(t) - температура пролива в заданный момент времени (уравнение (7-4));

- q_исп(t) - скорость испарения пролива в заданный момент времени (уравнение (7-5));

- r(t) - радиус пролива на текущий момент времени (уравнение (7-29), или (7-30), (7-32), (7-34), или (7-35), (7-37)).