Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1326

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
12.11 Mб
Скачать

Одной из важнейших характеристик надежной и эффективной работы газоперекачивающих агрегатов и газотурбинных установок разработки упомянутых предприятий является взрывобезопасность. В статье изложены результаты исследований по оценке взрывобезопасности ГПА мощностью 16 МВт блочного исполнения типа УРАЛ.

Известно, что возникновение именно аварийных опасных ситуаций во время эксплуатации ГПА может явиться причиной их разрушения, возникновения пожара и в конечном счете приводить к человеческим жертвам среди персонала газокомпрессорных станций и значительному материальному ущербу.

Недооценка влияния некоторых факторов при реализации алгоритмов развития чрезвычайных ситуаций при разработке соответствующего программного обеспечения систем автоматизированного управления, контроля и диагностики нередко приводит к аварийным катастрофическим последствиям. Основную опасность при эксплуатации ГПА обычно представляет применяемая в качестве привода газотурбинная установка, использующая в качестве топлива газ из магистрального газопровода. Именно целостность элементов трубопроводных коммуникаций, обеспечивающих подвод топливного газа к форсункам камеры сгорания ГТУ является гарантией обеспечения ее безаварийной взрывобезопасной работы в течение всего назначенного ресурса. Хорошо известно, что к взрыву и последующему пожару ГПА может в первую очередь привести любая существенная негерметичность трубопроводной магистрали топливного газа, обычно начинающаяся с образования газо-воздушной смеси и заканчивающаяся взрывом доведенного до нужного объема шарового образования.

Именно исследованию проявлений этого фактора – газо-воздушной смеси главным образом, средствам его диагностирования, контроля и мониторинга, а также предотвращению развития чрезвычайной ситуации при работе ГПА на испытательном стенде и в условиях эксплуатации посвящена настоящая статья.

1. Оценка рисков возникновения аварийных ситуаций при стендовых испытаниях и эксплуатации ГТУ мощностью 16 МВт

Наибольшую опасность по тяжести последствий представляют разрушения по любым причинам (некачественное изготовление и сборка отдельных элементов, эксплуатационные нагрузки и усталость, теракт и т.п.) трубопроводных магистралей пускового или топливного газа газотурбинной установки.

Анализ схемы расположения газопроводов подвода топливного газа к стартеру и форсункам камеры сгорания ГТУ, в том числе и от отсеченного газового клапана к дозатору газа, а также результатов прочностных расчетов позволяет сделать следующие выводы: все трубопроводы системы подачи газа выдерживыют пятикратную перегрузку по давлению.

Однако, некоторые элементы схемы (сильфоный компенсатор – сильфон и два карданных компенсатора) с учетом соединений по сварке могут оказаться более слабыми звеньями, чем трубопроводы и потенциально служить источниками опасных ситуаций, связанных с разрушением этих элементов. В настоящей статье рассмотрен наиболее опасный сценарий развития аварии с утечкой топливного газа при условии разрыва сильфона на полное сечение.

Для оценки взрывобезопасности ГТУ был проведен анализ ее блок-схемы. В результате анализа выяснилось, что к наиболее тяжелым последствиям может привести утечка топливного газа, последующее образование газо-воздушной смеси и ее взрыв. Наиболее опасными сценариями развития упомянутой ситуации могут быть: утечка газа

141

Стр. 141

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

в местах соединительных фланцев и накапливание его под кожухом газотурбинной установки ГПА, а самый опасный сценарий – разрушение трубопроводных магистралей топливного газа.

Трубопроводные магистрали газа под кожухом содержат большое количество разъемных соединений, каждое из которых является потенциальным источником утечки газа. Газовые магистрали пускового и топливного газа ГТУ состоят из 56 трубопроводов и 126 разъемных соединений.

Основными параметрами, определяющими степень взрывобезопасности при работающем ГТУ, являются различные нарушения целостности трубопроводных магистралей газа из-за разрушения трубопровода и разгерметизации разъемных соединений с последующим возникновением взрывоопасной концентрации природного газа в пределах от 4,4 до 17 % по объему. В такой ситуации опасные последствия вполне вероятны главным образом из-за того, что природный газ – это взрывоопасная среда категории ПА по ГОСТ Р 51330.11–99.

Наибольшую опасность по тяжести последствий представляют разрушения по любым причинам (некачественное изготовление и сборка отдельных элементов, эксплуатационные нагрузки и усталость, теракт и т.п.) трубопроводных магистралей пускового или топливного газа газотурбинной установки. Следует учитывать также тот факт, что

вчертеже сильфона допускается изменение допустимой толщины стенок при изготовлении с 0,3 до 0,2 мм. Кроме того, сварное соединение гофров сильфона и его фланцев понижает прочностные характеристики материала соединения по сравнению со сплошным сечением почти на 20 %.

Таким образом, при разрушениях из-за любых причин трубопроводов для подачи топливного газа в ГТУ, могут возникнуть наиболее опасные сценарии реализации ситуаций, связанных с образованием облака газо-воздушной смеси и его взрывом. Предварительные оценки этой ситуации показывают, что ее последствия могут быть катастрофическими, связанными с человеческими жертвами и большим материальным ущербом.

Вкачестве наиболее опасного варианта развития сценария чрезвычайной ситуации рассмотрен обрыв на полное сечение сильфонного компенсатора в системе подачи топливного газа в камеру сгорания ГТУ при работе ГПА на стенде испытательного цеха. Произведена экономическая оценка возможных последствий для испытательных стендов ГТУ.

2. Оценка последствий аварий при стендовых испытаниях современного ГПА мощностью 16 МВт

Оценка возможных последствий при авариях на объектах по использованию сжатых углеводородных газов производилась на примере работы ГТУ мощностью 16 МВт

всистеме ГПА на испытательном стенде. При определении показателей степени риска учитывались исходные данные, ограничения и допущения, рекомендуемые в работах [1, 2, 3] и в методике [4].

Природный газ относится к 4-му классу взрывоопасных веществ. Независимо от характера разгерметизации образующееся облако топливо-воздушной смеси в 20 % случаев рассеивается. В остальных случаях происходит воспламенение облака. Это с равной вероятностью приводит к взрывному превращению облака или образованию огне-

вого шара. Одно из самых опасных мест – это газовое оборудование стенда для испытаний газоперекачивающих агрегатов (ГПА) в испытательном цехе.

142

Стр. 142

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

Для этого места проведена оценка последствий аварий, которые могут возникнуть при обрыве газопровода, появлении негерметичности в соединениях и уплотнениях, отказе запорных и предохранительных устройств.

Для оценки последствий аварий на объектах по хранению, переработке и транспортировке сжатых углеводородных газов была использована методика МЧС [4].

Вкачестве последствий аварий рассматривались разрушения зданий и сооружений, находящихся как на территории объекта, так и вне его, а также поражение персонала объекта.

Вкачестве поражающих факторов рассматривались:

воздушная ударная волна (ВУВ), образующаяся в результате взрывных превращений облаков топливо-воздушных смесей (ТВС);

тепловое излучение огневых шаров;

обломки зданий и сооружений, образующиеся в результате взрывных превращений облаков ТВС;

осколки и обломки оборудования.

Исходные данные для прогнозирования последствий при взрывах облаков ТВС, огневых шарах:

тип топлива – природный газ (на 98 % состоящий из метана);

молекулярный вес метана М0 = 16 кг/кМоль;

газовая константа R = 8344 кДж/(кМоль·К).

Для наиболее вероятного и наиболее опасного сценариев развития чрезвычайных ситуаций на испытательных стендах ГПА испытательного цеха учитывались следующие параметры:

диаметр трубопровода на входе в коллектор камеры сгорания ГТУ (мощностью

16 МВт): d = 0, 06 м;

площадь сечения трубопровода: S = πd2/4 = 0, 00283 м2;

температура воздуха на открытой местности в момент аварии: Т = 10 °С =

=283 К;

температура воздуха в помещении цеха испытательных стендов в момент ава-

рии: Т = 20 °C = 293 К;

давление газа в трубопроводе и оборудовании: Р0 = 30 кгс/см2 = 3 МПа;

план объекта;

плотность персонала на территории объекта: 0,0009 чел./м2;

плотность персонала на открытой местности: 0,00009 чел./м2;

плотность персонала в зданиях: 0,00081 чел./м2.

В качестве показателей последствий взрывных явлений на промышленных объектах от действия воздушной ударной волны, образующейся в результате взрыва облаков топ- ливно-воздушных смесей, согласно рекомендациям методики [4], приняты следующие:

для людей – количество человек, получивших смертельное поражение (без учета влияния мер экстренной медицинской помощи) при условии их нахождения на открытой местности, в зданиях и сооружениях;

для окружающей место аварии застройки – степени разрушения зданий и сооружений.

143

Стр. 143

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

2.1. Оценка последствий наиболее опасных сценариев развития ЧС при обрыве на полное сечение сильфона трубопровода подачи топливного газа в камеру сгорания ГТУ и взрыве газа на испытательном стенде ГПА

1) Плотность газа (кг/м3) определим из соотношения:

ρ0 =

M0 P0

=

16 3 106

= 19,63.

(1)

RT

8344 293

 

 

 

 

2) При истечении сжатого газа из трубы вычисляем массу (кг) метана в облаке:

М = 66 S P ρ

0

= 66 0,00283 3 106

19,63 = 860,3.

(2)

0

 

 

 

3)По табл. 1 методики [4] определяем, что класс окружающего пространства (3 – среднезагроможденное пространство: отдельно стоящие технологические установки, резервуарный парк); по табл. 3 методики [4], что класс топлива – 4, а по табл. 4 методики [4], что вероятный режим взрывного превращения – 5.

4)При оценке последствий воздействия огневых шаров в методике [4] принято, что в диапазоне между нижним и верхним пределами воспламенения в период существования огневого шара находится 60 % массы газа (пара) в облаке и что эта масса более 1000 кг. В нашем случае масса газа m = 0,6 М = 516,18 кг < 1000 кг. Поэтому воздействие теплового потока не считаем.

5)Для того чтобы в среду выделилось 860,3 кг метана объемом 43,825 м3 истечение должно существовать 57 с при расходе 0,769 м3/с.

6)По графику зависимости степеней разрушения зданий от массы топлива и расстояния на рис. 4.6 методики [4] определяем, что:

– граница зоны полного разрушения промышленных зданий – 25 м, площадь –

1962,5 м2;

граница зоны сильных разрушений промышленных зданий – 55 м, площадь –

7536 м2;

граница зоны средних разрушений промышленных зданий – 110 м, площадь –

30 495,5 м2;

граница зоны слабых разрушений промышленных зданий – 210 м, площадь –

98 480 м2.

7) По графику на рис. 4.12 методики [4] «Границы зон поражения людей при взрывах облаков ТВС» определяем, что при нахождении на открытой местности:

радиус зоны, в которой погибнет 99 % людей составляет 25 м, площадь – 1962,5 м2, а число погибших – 0,17 чел.;

радиус зоны, в которой погибнет от 90 до 99 % людей (среднее – 95 %) составляет 30 м, площадь – 863,5 м2, а число погибших – 0,075 чел.;

радиус зоны, в которой погибнет от 50 до 90 % (среднее – 70 %) людей составляет 35 м, площадь – 1020,5 м2, а число погибших – 0,09 чел.;

радиус зоны, в которой погибнет от 10 до 50 % (среднее – 30 %) людей составляет 40 м, площадь – 1178 м2, а число погибших – 0,1 чел.;

радиус зоны, в которой погибнет от 1 до 10 % (среднее – 5 %) людей составляет 45 м, площадь – 1334 м2, а число погибших – 0,12 чел.

Общее число погибших на открытой местности может быть 1 чел.

144

Стр. 144

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

8) Количество погибших среди людей, находящихся в зданиях:

4

 

 

 

Piж

 

 

 

 

 

 

 

 

Nз = niж 1

 

 

 

= 5,

(3)

100

i=1

 

 

 

 

 

где niж – количество людей, попавших в здания, находящихся в i-й зоне по степени раз-

рушения (n= 80; n= 25; n= 6; n= 2);

Piж – процент людей, выживающих в зданиях, попавших в i-ю зону (P= 98 %,

P= 94 %, P= 85 %, P= 30 %).

Таким образом, при разрыве сильфона газопровода подвода топливного газа к камере сгорания ГТУ на входе (выходе) в корпус испытательного цеха и взрыве топливовоздушной смеси с принятыми исходными данными и условиями может погибнуть

6человек.

2.2.Оценка величины экономического ущерба

Расчетная оценка величины экономического ущерба предприятия-изготовителя ГТУ может быть выполнена с учетом следующих данных:

Цена человеческой жизни в Российской Федерации строго не установлена и колеблется в зависимости от возможностей работодателя и обстоятельств гибели конкретного человека от 200 тыс. руб. (при ДТП) до 2,5 млн руб. (при техногенных авариях

икатастрофах). Следовательно, в нашем случае величина выплат семьям пострадавших от предприятия может составить до 15 млн руб.

Стоимость проведения необходимых операций с аварийной ГТУ выразится следующими ориентировочными суммами для предприятий изготовителей Пермского края:

Транспортировка ГТУ в пределах Пермского края – 80 тыс. руб.

Разборка-сборка установки на предприятии-изготовителе – 2 млн руб.

Полная дефектация деталей разобранной ГТУ – 1 млн руб.

Постановка и снятие с испытательного стенда с проведением сдаточноконтрольного испытания – 2 млн руб.

Стоимость локального ремонта ГТУ мощностью 16 МВт – около 20 млн руб. Стоимость капитального ремонта ГТУ мощностью 16 МВт – 35–40 млн руб. Стои-

мость такой же новой ГТУ около 140 млн руб.

Таким образом, сумма экономического ущерба в зависимости от степени повреждения ГТУ может колебаться от 5 млн 80 тыс. руб. (без смертельных случаев) до (с шестью смертельными исходами) 35 млн руб. при локальном ремонте, 50–55 млн руб. при капитальном ремонте и до 155 млн руб. при полной замене ГТУ мощностью 16 МВт.

Выводы

1.При разрыве на полное сечение сильфона газопровода топливного газа к камере сгорания ГТУ на входе (выходе) в корпус испытательного цеха может произойти взрыв газо-воздушной смеси с принятыми исходными данными и условиями. В этом случае может погибнуть 6 человек.

2.Расчетная величина ущерба может составить около 155 млн руб.

3.Целесообразно учитывать полученные результаты при разработке на предприятиях, связанных с испытанием ГПА и ГТУ, планов мероприятий по предотвращению ЧС и уменьшению ущерба от последствий аварий, а также при решении задач по анализу рисков.

145

Стр. 145

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

4. Рекомендовать совершенствование оснащения испытательных стендов и эксплуатирующихся ГПА новейшими типами средств диагностики, например, с использованием метода акустической эмиссии и аппаратуры для сигнализации предаварийных ситуаций.

Список литературы

1. Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов / под ред. С.В. Белова. 4-е изд., испр. и доп. М.: Высшая школа, 2004. 606 с.

2. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (охрана труда): учеб. пособие для вузов / П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев, Н.И. Сердюк. – 2-е изд. М.: Высшая школа, 2001. 318 с.

3.Трефилов В.А. Теоретические основы безопасности человека: курс лекций. – Пермь: Перм. кн. изд-во, 2006. – 100 с.

4.Методика оценки последствий аварий на пожаро-взрывоопасных объектах / Министерство РФ по делам ГО и ЧС. – М., 1994.

Получено 17.10.2013

Стр. 146

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

УДК 614.8.001.18

С.А. Хлуденев, А.Г. Хлуденев, Н.М. Рябчиков

ООО «УралПромБезопасность»

А.А. Пермяков

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ЛАНДШАФТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ ЖИДКИХ ВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ВЕЩЕСТВ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ТОЧНОСТЬ ПРОГНОЗНЫХ ОЦЕНОК ТЕХНОГЕННОГО РИСКА

Разработана математическая модель растекания жидких воспламеняющихся веществ с учетом реального рельефа земной поверхности, формируемого с использованием результатов спутниковой радиометрии теплового излучения и отражения ASTER GDEM. Верификация предлагаемой математической модели показала хорошее согласие результатов моделирования и данных натурных экспериментов. Приведены примеры ландшафтного моделирования аварийных разливов опасных веществ. Показан способ применения ландшафтного моделирования при разработке защитных или компенсирующих мероприятий по снижению зон аварийного риска и ущербов от пожаров проливов на опасных производственных объектах.

Ключевые слова: ландшафтное моделирование, математическая модель, аварийный пролив, рельеф, радиометрия, ГИС-технологии, сплайновое моделирование, 3-мерная модель, русло потока, интенсивность испарения, глубина фильтрации, экспертный программный комплекс, площадь загрязнения, верификация, термические нагрузки, техногенный риск, обваловка, дамба.

S.A. Khludenev, A.G. Khludenev, N.M. Ryabchikov

«UralPromBezopasnost» Co. Ltd.

A.A. Permyakov

Perm National Research Polytechnic University

LANDSCAPE MODELING OF FLAMMABLE LIQUIDS SPILLS RESULTING

THE ACCIDENT AND ITS IMPACT ON THE ACCURACY

OF TECHNOLOGICAL RISK ASSESSMENT

A mathematical model of the spreading of liquid flammable substances, taking into account the actual landforms, was developed. Actual landform model was formed by using the results of satellite radiometric thermal emission and reflection ASTER GDEM. Verification of the mathematical model showed good agreement between the simulation results and the data of field experiments. The examples of landscape modeling spills of hazardous substances was performed. Application of the landscape modeling for the development of protective or compensatory measures to reduce disaster risk zones and damages from fires spills at hazardous production facilities was showed.

147

Стр. 147

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

Keywords: landscape modeling, mathematical model, failure spill, relief, radiometry, GIS technology, spline modeling, 3-D model, channel flow, evaporation rate, depth filtration, expert software system, area of contamination, verification, thermal action, technogenic risk, dike, dam.

Техногенные аварии на потенциально опасных объектах зачастую сопровождаются выбросами значительных количеств жидких воспламеняющихся веществ. Специфика подобных аварий заключается в том, что поведение растекающейся жидкости наряду с ее свойствами и действием закона тяготения будет обусловливаться как условиями местности (рельефом, наличием различных естественных и искусственных сооружений и преград, растительности и т.п.), так и характеристиками окружающей среды (погодой, климатом, составом грунтов).

В значительной степени влияние характеристик местности на разливы будет проявляться на линейных объектах – нефтепроводах и нефтепродуктопроводах, которые прокладываются вне подготовленных и спланированных площадок, и на которых возможен выброс жидких воспламеняющихся веществ в больших количествах.

Учитывая то, что линейная часть трубопроводов имеет значительную протяженность, прогнозирование растекания жидкого продукта по рельефу (ландшафту) может быть осуществлено посредством моделирования с применением методов, базирующихся на использовании ГИС-технологий.

Ландшафтное моделирование позволяет определить такие параметры аварийного разлития (кроме, собственно, его конфигурации), как скорость распространения потока жидкости, количество опасного вещества, аккумулированного рельефом (собранного неровностями поверхности), испарившегося с поверхности пролива, впитавшегося в грунт. Кроме того, устанавливается возможность загрязнения водных объектов с определением количества попавшего в них опасного вещества.

При воспламенении разлившегося жидкого вещества образуются зоны поражения, величины которых будут зависеть как от количества выброса, так и от размеров и конфигурации пятна разлившегося продукта.

Первым шагом ландшафтного моделирования разливов опасных веществ и разработки на его основе прогнозов развития аварийных ситуаций является построение 3-мерной модели исследуемого рельефа местности (ландшафта). Решетка рельефа (матрица высотных отметок ландшафта) является основой для решения гидрологических задач анализа поведения жидких субстанций при их движении по рельефу местности под действием силы тяжести.

Для построения 3-мерной модели рельефа местности использовались результаты спутниковой радиометрии теплового излучения и отражения ASTER GDEM1 [1, 2]. ASTER GDEM v.2 на сегодняшний день предоставляет наиболее точные результаты сканирования земной поверхности [3, 4]. Для территории России предоставляется сетка высотных отметок с шагом 30×30 м.

Для адаптации и применения данных ASTER GDEM в целях ландшафтного моделирования аварийных разливов опасных веществ, а также получения более высокой

1 ASTER – Усовершенствованный спутниковый радиометр теплового излучения и отражения

(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer).

GDEM – Глобальная цифровая модель рельефа (Global Digital Elevation Model).

148

Стр. 148

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

точности 3-мерной модели рельефа местности нами разработан специальный алгоритм с применением сплайнового моделирования.

На рис. 1 приведен пример результатов обработки данных ASTER GDEM.

а

б

Рис. 1. Пример 3-мерной модели рельефа местности, построенной по данным ASTER GDEM: а – до применения алгоритма сплайнового моделирования (шаг сетки 30×30 м); б – после применения алгоритма сплайнового моделирования (шаг сетки 3×3 м)

Таким образом, для решения гидрологических задач анализа поведения жидкости создается 3-мерная модель реального рельефа местности с любой заданной точностью.

Вторым шагом ландшафтного моделирования аварийных проливов является определение русла потока жидкости и аккумулирующей способности элементов модели рельефа. Динамическая ось потока (русло потока) определяется методом градиентного спуска для каждой расчетной точки матрицы рельефа. Ширина русла потока жидкости зависит как от интенсивности аварийного выброса, времени истечения и реологических свойств жидкости, так и от гидравлического уклона местности, сорбционных свойств почвы (грунта).

Неустановившееся движение жидкости по рельефу местности описывается уравнением неразрывности с соответствующими начальными и граничными условиями:

ρ

 

V

dx + dh n ρ

 

+ q = 0,

(1)

 

x

 

 

ж

dt е

гр

исп

 

где ρж, ρгр – плотность жидкости и грунта, кг/м3;

h – глубина фильтрации жидкости в грунт (почву), определяемая по уравнению диффузии [5];

ne – нефтеемкость грунта, м33;

qисп – интенсивность испарения вещества с поверхности, кг/(м2 с), определяемая в соответствии с методологией, изложенной в [6–8];

V – скорость течения жидкости в направлении динамической оси потока (в русле потока), определяемая по уравнению Шези [5]:

149

Стр. 149

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

V = C Rг ,

где С – коэффициент Шези, зависящий от свойств поверхности грунта [5];

Rг – гидравлический радиус потока жидкости, определяющий ширину русла пото-

ка, м;

i– гидравлический уклон рельефа местности.

Врезультате решения численными методами вышеуказанной системы уравнений получаем кинетику аварийного разлива, которая связана с градиентами местности конкретной топографии, вызывающими градиенты гидростатических давлений. Окончательная геометрия зоны растекания фиксируется при достижении нулевых градиентов разлива, т.е. при полном квазистационарном равновесии.

Моделирование растекания жидкости по ландшафту осуществляется с учетом потерь вещества за счет испарения, фильтрации в грунт, сбора неровностями поверхности. По результатам моделирования выявляется конфигурация зоны разлива вещества, определяется площадь загрязнения.

Приведенные выше алгоритмы ландшафтного моделирования реализованы в виде компьютерной программы – модуля для экспертного программного комплекса

«FORS» [9].

На рис. 2. приведен пример ландшафтного моделирования разливов нефти при возможных авариях на участке магистрального нефтепровода.

Красный цвет – площадь «луж», т.е. тех мест на рельефе, в которых на момент квазистационарного равновесия имеется уровень нефти; синий цвет – площадь «шлейфа (следа)», т.е. тех мест на рельефе, по которым растекалась нефть, но к концу процесса растекания вся жидкая фаза была потеряна за счет испарения и фильтрации в грунт (почву).

Для оценки адекватности предлагаемой математической модели (верификации) проведено сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными (данными натурных экспериментов).

В 2003 г. Центром исследований экстремальных ситуаций (г. Москва) совместно со специалистами Военно-инженерного университета (г. Москва) был поставлен эксперимент в полевых условиях по разливу нефти [10].

Всего в эксперименте было вылито на местность 220 л (185 кг) сырой нефти в течение 41 с со средним расходом 5,4 л/с. Нефть растеклась по площадке в течение 120 с, образовав нефтяное пятно площадью 9,77 м2.

Кроме того, представляет практический интерес сравнение предлагаемой модели растекания с существующими моделями других авторов [11].

На рис. 3 приведено сравнение данных, полученных по предлагаемой модели, результатов эксперимента [10] и данных, полученных по модели [11].

Из рис. 3 видно, что предлагаемая модель растекания жидкости достаточно хорошо согласуется с данными натурного эксперимента (в пределах погрешности 10 %), а также с результатами моделирования по модели, описанной в [11].

На рис. 4 показано сравнение результатов моделирования по предлагаемой модели

сфактологическими данными реальной аварии с выбросом нефти вблизи г. Бимиджи.

В1979 г. вблизи г. Бимиджи, штат Миннесота (США), произошел разрыв нефтепровода. При аварии на местность вылилось 10 700 баррелей (1712 м3) нефти. Площадь

загрязнения составила 19 150 м2. Часть нефти перетекла в пониженные части рельефа и собралась в двух нефтяных «озерах», откуда был осуществлен ее сбор.

150

Стр. 150

ЭБ ПНИПУ (elib.pstu.ru)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]