Методические указания по выполнению расчетных заданий и по анализу их результатов приложения
Скачать 326.87 Kb.
|
1.2. Задание на расчеты Задание № 1.2.1. По исходным данным табл. I.I рассчитать максимальную приземную концентрацию 3В, создаваемую ИЗА, найти её удаление от ИЗА - Хм и концентрации 3В по оси факела выбросов и перпендикулярно ей для точек, отстоящих от ИЗА на удалении Хм/2, Хм, ЗХм и 6Хм. По результатам расчетов построить требуемые профили приземных концентраций, определить длину зоны загрязнения, превышающую среднесуточную ПДК, и ее ширину в заданных точках, найти радиус зоны влияния. Рассмотреть и предложить инженерные решения по снижению приземных концентраций ЭВ, рассчитать требуемую для этого высоту трубы, эффективность предварительной очистки выбросов и величины ПДВ. Таблица 1.1. Исходные данные к заданию № 1.2.1
 ^ Перед выполнением задания студент изучает основные закономерности рассеивания выбросов в атмосфере [3, с.102...105], методику расчета и свой вариант задания (подразделы 1.1 и 1.2 данного пособия). После расчетов по их результатам он строит профили (продольный и три поперечных) приземных концентраций 3В в соответствии со схемой рис. I.I. Обозначения концентраций даются равномерно в мг/м3, а удаления от ИЗА - в м. На графике концентрации по оси факела (параллельно оси X) обозначаются ПДК и 0,05 ПДК, а на графиках перпендикулярно оси факела (параллельно оси У) - только ПДК. По графикам определяется lпдк - длина зоны загрязнения, превышающего среднесуточную ПДК (принимается круглосуточное функционирование данного ИЗА), ее ширина (bхм, bзхм и b6хм) в заданных точках, радиус зоны влияния или l0,05пдк. При необходимости студент должен уметь экстраполировать расчетные данные (например, для нахождения lпдк и l0,05пдк путем совместного использования формул (1.10 и 1.11б или 1.10 и 1.11в) и принятия Сi = ПДК или Сi = 0,05ПДК соответственно при нахождении lпдк и l0,05пдк. Уровень 0,05 ПДК учитывается при оценке загрязнений от нескольких ИЗА и особенно при веществах, обладающих суммой вредного действия. При См < 0,05 ПДК значение l0,05пдк не определяется. Среднесуточные ПДК студент принимает 0,04 (NO2), 0,05 ( SO2 ) и 3 (СО) мг/м3, а для других вредных веществ берет из нормативно-технических документов [4 или 5] ^ Перед выполнением данного подраздела студент должен изучить методы защиты атмосферного воздуха по учебному пособию [3, с. 98...101 и 106...110], провести соответствующий анализ и расчеты для последующей оценки эффективности и выбора наиболее адекватных методов защиты для ситуации (lпдк> lcзз) когда в зоне максимального (выше ПДК) загрязнения приземного слоя данным ИЗА находятся жилые массивы (lcзз - ширина санитарно—защитной зоны). Поэтому им должны быть оценены следующие 4 подхода к защите от загрязнений. 1. Изменение технологических процессов (содержание СО в выбросах резко уменьшается при поступлении в зону горения большего количества чистого воздуха; выбросы SO2 можно снизить заменой или предварительной очисткой топлива; крупнотоннажные агрегаты уменьшают сравнительно с малотоннажными выбросы SO2 в 6...8 раз, а NO2 почти в 1,5 раза).  2. Применение высоких (51...500 м) труб. Требуемую для данного ИЗА высоту дымовой трубы Нтр, м, легко рассчитать по преобразованной формуле (1.9), введя в нее ограничивающий фактор ПДК данного 3В. В этом случае  Полученная высота Нтр может быть уточнена с введением в расчеты новых значений m1 и n1, рассчитанных с учетом новой Н (т.е. для нового Нтр находят f и Vм , а с их учетом по формулам (1.4 и 1.5а или 1.5б) рассчитывают окончательное значение Н0тр) по формуле  3. Предварительная очистка выбросов средствами пылегазовой очистки (ПГО). Из соотношения требуемой концентрации и его реального содержания в приземном слое воздуха можно легко определить требуемую степень очистка, %, по формуле  а из уже известных V и М - производительность требуемых средств ПГО. 4. Для предупреждения загрязнений больших, чем ПДК, мг/м3 предприятию устанавливаются предельно допустимые выбросы 3В, г/с, определяемые по формуле  где Сф - фоновая концентрация 3В в атмосфере региона, мг/м3 (Сф = 0 при отсутствии ее в исходных данных). В окончательном инженерном решении по заданию (помимо указанных выше характеристик - схемы с зоной загрязнения и радиусом зоны влияния) даются рекомендации по обеспечению требуемой чистоты атмосферного воздуха, т.е. принятые решения по вышеуказанным подходам к защите от загрязнений атмосферы. ^ 3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МАСШТАБОВ ЗАРАЖЕНИЯ сильнодействующими ядовитыми веществами ПРИ АВАРИЯХ (РАЗРУШЕНИЯХ) НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ И ТРАНСПОРТЕ ^ Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ) при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах (ХОО) и транспорте регламентирована РД 52.04.253-90 [7]. Она распространяется на случай выброса СДЯВ в атмосферу в газообразном, парообразном ала аэрозольном состоянии. Данный РД рекомендует два вида прогнозирования: 1) заблаговременное - до аварии при максимальном количестве СДЯВ и худших метеоусловиях (степень вертикальной устойчивости атмосферы или СВУА - инверсия и скорость ветра или vВ= I м/с); 2) оперативное - после аварии с учетом конкретного количества выброшенного (разлившегося) СДЯВ и реальных метеоусловий (СВУА и vВ) на момент аварии. При заблаговременном прогнозировании рассматривают два варианта:
Территорию, в пределах которой распространяются СДЯВ в опасных для жизни людей концентрациях, называют зоной химического заражения (3Х3). Она возникает при проходе первичного и/или вторичного облаков СДЯВ. Первичное облако СДЯВ образуется в результате мгновенного (1..3 мин) перехода в атмосферу части СДЯВ из емкости (продуктопровода) при ее разрушении. Его образуют сжатые и сжиженные газы. Вторичное облако СДЯВ образуется в результате испарения разлившегося жидкого вещества и от сжиженного газа. Интенсивность испарения зависит от температуры наружного воздуха, которая меняется в течение суток. Последствия химического заражения прогнозируются только по ингаляционной токсичности, т.е. через органы дыхания. Степень поражения СДЯВ в этом случае зависит от токсодозы - произведения концентрации СДЯВ в воздухе, мг/л, на время, ч, пребывания человека в зараженной атмосфере. Различают три токсодозы: пороговая - доза СДЯВ, вызывающая начальные симптомы поражения у 50% людей, находящихся 3Х3; поражающая. - доза СДЯВ, выводящая из строя 50% людей; смертельная - доза СДЯВ, вызывающая смертельный исход у 50% пораженных. Границы 3Х3 устанавливаются по пороговой токсодозе. При прогнозировании следует помнить о том, что метеоусловия сохраняются неизменными не более 4 часов. Затем прогноз обстановки необходимо уточнять. Об этом нельзя забывать при оповещении людей об опасности и выборе способов и средств их защиты. Методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ при разрушении единичной наибольшей емкости состоит в следующем: 1. Определяют СВУА по табл. 3.1 в зависимости от метеоусловий на момент аварии, а при заблаговременном прогнозировании ее принимают согласно п. 1.5 РД 52.04.253-90 [7] - инверсию и VВ = 1 м/с.  * В табл. 3.1...3.6 приведены извлечения из приложений I...6 РД 52.04.253-90 [7] Примечания к табл. 3.1. 1. Под термином "утро" понимают период времени в течение 2 ч после восхода Солнца, а "вечер" - в течение 2 ч после захода Солнца; период от восхода до захода Солнца за вычетом двух утренних часов - день, а период от захода до восхода Солнца за вычетом двух вечерних часов - ночь. 2. Буквы в скобках - при снежном покрове. 3. Обозначения ИН следует читать как инверсия, ИЗ - изотермия и КО - конвекция. Разные СДЯВ имеют различные токсичные свойства, приведенные в табл. 3.2. Поэтому эту особенность при расчете учитывают путем пересчета количеств тех или иных СДЯВ, выброшенных в окружающую среду, на эквивалентное количество хлора. Под эквивалентным количеством СДЯВ понимают такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной СВУА количеством СДЯВ, перешедшем в первичное (вторичное) облако. 2. Рассчитывают эквивалентное количество вещества, т, в первичном облаке СДЯВ по формуле QЭ1=К1К3К5К7Q0 (3.1) где К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения конкретного СДЯВ (берут из табл. 3.2 или приложения 3 РД 52.04.253-90 [7], для сжатых газов К1 = 1, а для других сжиженных газов, не вошедших в приложение 3 данного РД, рассчитывают по формуле (4) РД 52.04.253-90 [7]; К3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токcодозе другого СДЯВ (берут из табл. 3.2 или приложения 3 РД [7]); К5 - коэффициент, учитывающий СВУА (для инверсии К5 = 1, для изотермии К5 = 0,23, а для конвекции К5= 0,08); К7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры наружного воздуха на момент аварии (берут из табл. 3.2 или приложения 3 РД [7],а для сжатых газов K7 = 1); Qo - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т (при авариях на хранилищах сжатого воздуха или на газопроводе Qo рассчитывают по формуле (2) или (3) РД [7]).  3. Находят продолжительность поражающего действия СДЯВ или время испарения, ч, СДЯВ с площади разлива по формуле T=hd/(K2K4K7) (3.2) где h - толщина разлившегося слоя СДЯВ, м (при свободном разливе h = 0,05 м по всей площади разлива, а при разливе в поддон или обваловку высотой Н величина h = Н - 0,2); d - плотность СДЯВ, т/м3 (берут из табл. 3.2 или приложения 3 РД [7]); К2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ (берут из табл. 3.2 иди приложения 3 РД [7]; для СДЯВ, не вошедших в приложение 3 РД, К2 рассчитывают по формуле (6) данного РД); К4 -коэффициент, учитывающий vВ (берут из табл. 3.3). Таблица 3.3. Величина к4 в зависимости от скорости ветра vВ
4. Определяют эквивалентное количество вещества, т, во вторичном облаке СДЯВ по формуле QЭ2=(1-К1) К2К3К4К5К6К7Q0/(h*d) (3.3) где К6 - коэффициент, зависящий от времени N, ч, прошедшего после начала аварии. Его значения вычисляют по формуле  а при Т < 1 ч K6 принимается для 1 ч. 5. Находят методом интерполяции максимальную глубину 3Х3 первичным (Г1) и вторичным (Г2) облаками по табл. 3.4 или приложению 2 РД [7] в зависимости от VВ и QЭ1 и QЭ2 Например, при VВ = 3 м/с и QЭ1 =0,769 т интерполируют по табл. 3.4 величину Г1 так:   6. Вычисляют полную глубину 3Х3, км, по формуле Г=Г’+0,5Г’’ (3.5) где Г/ - наибольшая и Г" - наименьшая величина из значений Г1 и Г2, км. 7. Определяют предельно возможную глубину, км, переноса воздушных масс по формуле Гп =N*n (3.6) где N - время от начала аварии, ч; n - скорость переноса переднего фронта облака СДЯВ при данной VВ и СВУА, км/ч (берут по табл. 3.5). 8. Сравнивают значения Г и Гп и за окончательную расчетную глубину 3Х3 принимают наименьшее из двух сравниваемых значений. Ее обозначают как Го, км. 9. Вычисляют возможную и фактическую площади 3Х3, км2, по формулам: Sв=8,72*10-3*Го2*j (3.7) Sф=К8*Го2*N0,2 (3.8) где Sв возможная площадь 3Х3 или площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако СДЯВ, км2; Sф - фактическая площадь 3Х3 или площадь территории, на которой заражение СДЯВ наблюдается в опасных для жизни людей пределах, км; j - угловые размеры зоны возможного заражения (принимают по табл. 3.6), град; K8 - коэффициент, зависящий от СВУА (принимают равным: 0,081 при инверсии; 0,133 при изотермии; 0,235 при конвекции). Таблица 3.6. Угловые размеры и форма зоны возможного заражения СДЯВ в зависимости от vВ  Примечание. Точка "О" соответствует источнику заражения. 10. Определяют время, мин, подхода облака СДЯВ к населенному пункту или объекту экономики (ОЭ) по формуле t = 60 Х/n (3.9) где X - расстояние от источника заражения до населенного пункта или ОЭ, км. 11. Производят оценку возникшей обстановки при аварии с наибольшей емкостью на ХОО и разрабатывают меры по повышению безопасности людей, руководствуясь указаниями подразделов 3.3 и 3.4. Методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ при разрушении всего ХОО (два и более СДЯВ) состоит в следующем. 1. Согласно РД 52.04.253-90 [7] при заблаговременном прогнозировании принимают метеоусловия: инверсия vВ = 1 м/с, а разлив СДЯВ - свободный, т.е. h = 0,05 м; при оперативном прогнозировании - СВУА по табл. 3.1 и vВ на момент аварии, а разлив - свободный. 2. По формуле (3.2) определяют продолжительность поражающего действия Т для каждого из разлившихся СДЯВ. 3. Вычисляют коэффициент К6 по формуле (3.4) для каждого из разлившихся СДЯВ, руководствуясь найденными значениями Т и заданной величиной N . 4  . Находят суммарное эквивалентное количество СДЯВ, т, во вторичном облаке по формуле(3.10) где К4 - коэффициент, учитывающий vВ (для vВ=1 м/с по табл. 3.3 К4=1); K5 - коэффициент, учитывающий СВУА (для инверсии К5 = 1); К2i, K3i, K7i - те же коэффициенты, что и в формулах (3.1 и 3.3), но для i-го СДЯВ; Qi - запасы i-го СДЯВ на объекте, т; di - плотность i-го СДЯВ, т/м3 (берут из табл. 3.2 или приложения 3 РД [7]). 5. Определяют по табл. 3.4 или приложению 2 РД [7] методом интерполяция величину Г, т.е. полную глубину 3Х3 в зависимости от vВ = 1 м/c и найденной величины Qэ. 6. По формуле (3.6) вычисляют величину ГП, т.е. предельно возможную глубину переноса воздушных масс. 7 Сравнивают значения Г и. Гп и за окончательную глубину 3Х3 принимают наименьшее значение, которое обозначают как Го. 8. По формулам (3.7 и 3.8) вычисляют величины SВ и SФ в км2 9. По формуле (3.9) определяют значение t в минутах. 10. Производят оценку возникшей обстановки в случае разрушения всего ХОО и разрабатывают меры по повышению безопасности людей, руководствуясь указаниями подразделов 3.3 и 3.4. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Методические указания по выполнению расчетных заданий и по анализу их результатов приложения Методические указания разработаны в соответствии с рабочей программой дисциплины «Экология» для студентов-заочников специальности... | | Методические указания по выполнению контрольной работы с вариантами... Методические указания содержат контрольные задания по основным темам курса логики, включающие краткое содержание теоретического материала;... |
 | Методические указания к выполнению контрольных заданий и контрольные... Методические указания к выполнению контрольных заданий и контрольные задания по дисциплине «Прикладная механика» (тмм и дм и ок)... | | Методические указания по выполнению упражнений и практических заданий... Методические указания по выполнению упражнений и практических заданий по учебной дисциплине |
| Методические указания по выполнению контрольных заданий и варианты... Методические указания по выполнению контрольных заданий и варианты контрольных заданий для студентов специальности 080507. 65 “Менеджмент... | | Методические указания по выполнению заданий 1 и 2 Модель однопродуктовой фирмы Задание Составить математическую модель однопродуктовой фирмы и сформулировать задачу принятия решения. Исходные данные (функции... |
| Методические указания, контрольные задания и задание на курсовой... «Общая электротехника и электроника», контрольные задания и методические указания по выполнению контрольных заданий, а также задания... | | Общие методические указания по выполнению письменных контрольных... Составитель: О. Ю. Баранова. Теплотехника: Задания и методические указания по выполнению контрольных работ для слушателей факультета... |
| Методические рекомендации по выполнению домашних заданий Толмачёв В. А., Усольцев А. А., Лукичёв Д. В., Никитина М. В. Общая электротехника: Методические рекомендации по выполнению домашних... | | Методические указания Задание №1 Ознакомьтесь с методическими указаниями по выполнению и оформлению каждого из заданий контрольной работы |