Обеспечение безопасности, прогнозирование и разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайной ситуации на компрессорной станции

, кг. (2.12)

где h – поправочный коэффициент, равный для слабонесущих и средних грунтов (пески, супеси) примерно 0,6, а для плотных грунтов (суглинки и глины) – 0,8;

QТНТ – теплота сгорания тротила, равная 4,2×106 Дж/кг;

МГ – масса сжатого газа, участвующая в формировании первичных волн сжатия, кг (3.11),

mg width=471 height=72 src="images/referats/22774/image037.png">, кг. (2.13)

АГ – работа расширения единицы массы газа, Дж/кг, и, полагая процесс расширения газа адиабатическим (PVk=const), имеем [13]:

, Дж/кг. (2.14)

P0 – атмосферное давление, 101,3 кПа;

r0 =0,7168 – плотность природного газа при 0ºС;

P1 – рабочее давление перекачки, 5,5 МПа;

r1 – плотность газа при перекачке, 0,71 кг/м3;

Lp – длина разрушенного участка, 65 м (рисунок 2.1).

Как показал анализ статистики аварий на газопроводах [12,15], существует определенная корреляция между протяженностью разрыва Lp и технологическими параметрами трубопроводов (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Зависимость протяженности аварийного разрыва от диаметра трубопровода

Таким образом, по формулам 2.8-2.14 для расчетной аварии подземного трубопровода, получим, что лесопосадка, расположенная в 60 метрах от места разрыва получит избыточное давление в 3,5 кПа. Зависимость значения избыточного давления от расстояния представлена на рисунке 2.2.

Результаты расчета свидетельствуют о том, что возникающая при разрушении газопровода волна сжатия не представляет серьезной угрозы для жизни человека, оказавшегося даже в непосредственной близости (не ближе 50 м) от места аварии, и не способна вызвать каких-либо повреждений зданий и сооружений, расположенных за пределами существующих охранных зон, что также подтверждается отечественным и зарубежным опытом ликвидации аналогичных аварий.

При разгерметизации и взрыве газопровода по произведенным расчетам ожидается, что избыточное давление от взрыва на расстоянии 60 м. составит 3,5 кПа (формула 2.8).

2.5 Расчет размеров зон, ограниченных НКПР газов при поступлении ГГ в помещение

Для определения размеров газопаровоздушного облака паров веществ, поступившего в открытое пространство произведем расчет размеров зон ограничивающих область концентраций, превышающих нижний концентрационный предел распространения пламени.

Расстояние ХНКПР, YНКПР, ZНКПР рассчитывают по следующим формулам:

ХНКПР = К1l(K2ln(δC0/CНКПР)0.5; (2.15)

YНКПР = К1b(K2ln(δC0/CНКПР)0.5; (2.16)

ZНКПР = К3h(K2ln(δC0/CНКПР)0.5. (2.17)

где К1 – коэффициент, принимаемый равным 1,1314 для ГГ;

K2 - коэффициент, равный 1 для ГГ;

К3 - коэффициент, принимаемый равным 0,0253 для ГГ при отсутствии подвижной воздушной среды; 0,02828 для ГГ при подвижной воздушной среде;

h – высота помещения, равная 10м;

b – ширина помещения, равная 65м;

l – длина помещения, равная 85м;

δ – допустимое отклонение концентраций при задаваемом уровне значимости Q(C > c), равный 1,63;

размеры помещения 65 на 85;

U – подвижность воздушной среды при работающей вентиляции;

СНКПР – по табличным данным для метана составляет 5,28% (об.)

Вычислим Со – предэкспоненциальный множитель, %(об.), равный:

при отсутствии подвижной среды для ГГ:

Со = 3,77 ∙ 103 ∙ (m / (ρг. ∙ Vсв); (2.18)

где m - масса ГГ, вышедших в результате аварии и в помещение;

ρг. - плотность газа, вышедшего из трубопроводов, ρг =0,67 м3

Vсв - свободный объем помещения, в нашем случае Vсв =44200 м3;

при подвижности воздушной среды для ГГ:

Со = 3 ∙ 102 ∙ (m / (ρг. ∙ Vсв ∙U); (2.19)

Рассчитаем размеры зон, ограниченных НКПР газов при поступлении ГГ в помещение, для наиболее опасного сценария С1 развития аварии, по формулам 2.15 .2.17:

Данные для расчета: масса вышедшего газа, в результате аварии 2322 кг, свободный объем помещения 44200 м3.

Со = 3,77 ∙ 103 ∙(2322 /(0,67. ∙44200) = 296 %(об.);

Со = 3∙ 102 ∙(2322 /(0,67. ∙44200. ∙ 0,1) = 235 % (об.);

Рассчитаем размеры зон, ограниченных НКПР газов при поступлении ГГ в помещение:

при работающей вентиляции:

ХНКПР =1,1314 ∙ 85 (1. ∙ ln ((1,63. ∙235) / 5,28))0,5 = 199 м;

YНКПР =1,1314 ∙ 65 ((1. ∙ ln (1,63. ∙235) / 5,28))0,5 = 152 м;

ZНКПР =0,02828 ∙ 10 ((1. ∙ ln (1,63. ∙ 235) / 5,28))0,5 =0,58 м;

при неработающей вентиляции:

ХНКПР =1,1314 ∙ 85 ((1. ∙ ln (1,63. ∙ 296) / 5,28))0,5 = 204 м;

YНКПР =1,1314 ∙ 65 ((1. ∙ ln (1,63. ∙296) / 5,28))0,5 = 156 м;

ZНКПР =0,0253 ∙ 10 ((1. ∙ ln (1,63. ∙296) / 5,28))0,5 = 0,54 м;

Цилиндр, внутри которого располагается источник возможного выделения горючих газов, будет ограничен размерами здания компрессорной станции (85×65×10). В пределах этой зоны создается взрывоопасная среда.

Рассчитаем размеры зон, ограниченных НКПР газов при поступлении ГГ в помещение, для наиболее вероятного сценария С2 развития аварии, по формулам 2.15 .2.17:

Данные для расчета: масса вышедшего газа, в результате аварии 856 кг, свободный объем помещения 44200 м3.

Вычислим Со – предэкспоненциальный множитель, %(об.):

при отсутствии подвижной среды для ГГ, по формуле 2.18:

Со = 3,77 ∙ 103 ∙(856 /(0,67. ∙44200) = 109 %(об.);

при подвижности воздушной среды для ГГ, по формуле 2.19:

Со = 3∙ 102 ∙(856 /(0,67. ∙44200. ∙ 0,1) = 87 % (об.);

при работающей вентиляции:

ХНКПР =1,1314 ∙ 85 ((1. ∙ ln (1,63. ∙87) / 5,28))0,5 = 175 м;

YНКПР =1,1314 ∙ 65 ((1. ∙ ln (1,63. ∙87) / 5,28))0,5 = 134 м;

ZНКПР =0,02828 ∙ 10 ((1. ∙ ln (1,63. ∙ 87) / 5,28))0,5 =0,5 м;

при неработающей вентиляции:

ХНКПР =1,1314 ∙ 85 ((1. ∙ ln (1,63. ∙ 109) / 5,28))0,5 = 180 м;

YНКПР =1,1314 ∙ 65 ((1. ∙ ln (1,63. ∙109) / 5,28))0,5 = 138 м;

ZНКПР =0,0253 ∙ 10 ((1. ∙ ln (1,63. ∙109) / 5,28))0,5 = 0,5 м;

Цилиндр, внутри которого располагается источник возможного выделения горючих газов, будет ограничен размерами здания компрессорной станции (85×65×10). В пределах этой зоны создается взрывоопасная среда.

2.6 Расчет размеров зон, ограниченных НКПР газов при поступлении ГГ в открытое пространство

Произведем расчет зон, ограниченных НКПР газов для сценария С3 с максимально негативным воздействием на окружающую среду.

Критериями размеров зон, ограниченных НКПР газов, при аварийном поступлении горючих газов в открытое пространство при неподвижной воздушной среде являются расстояния ХНКПР, YНКПР, ZНКПР, м.

 Скачать реферат