автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Оценка количества опасного вещества при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива

ДОЛГОВА МАРИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА ОПАСНОГО ВЕЩЕСТВА ПРИ ИСПАРЕНИИ ОДНОКОМПОНЕНТНОЙ ЖИДКОСТИ С ПОВЕРХНОСТИ АВАРИЙНОГО

ПРОЛИВА

05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность (в химической отрасли промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань-2011

1 7 ФЕВ 2011

4854337

Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химических производств» ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Поникаров Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кирсанов Владимир Васильевич

кандидат технических наук Никулин Владимир Васильевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Уфимский государственный

нефтяной технический университет»

Защита состоится «<£ » марта 2011 г. в//)"часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.02 при ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 68, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет».

С авторефератом можно ознакомиться на сайте Казанского государственного технологического университета (www.kstu.ru).

Автореферат разослан « » 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Сироткин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

Актуальность темы исследования.

Обеспечение безопасности промышленных объектов предполагает использование процедуры анализа и оценки риска аварий, основу которой составляет определение последствий и вероятности нежелательных событий. Важный этап анализа риска опасных производственных объектов - расчет количественных показателей возможных аварий.

Наиболее распространенный тип аварий на химических и нефтехимических предприятиях связан с разгерметизацией оборудования для хранения, транспортирования и переработки веществ, находящихся в жидком состоянии, сопровождающихся проливами токсичных и (или) пожаровзрывоопасных жидкостей. Для локализации и ликвидации подобной ситуации важно спрогнозировать масштаб последствий аварии, определяющим фактором которого является масса вещества, способного участвовать в образовании взрывоопасной паровоздушной смеси и оказывать токсическое воздействие. Для решения данной задачи необходимо знание количественных характеристик процесса испарения со свободной поверхности. Процесс испарения с поверхности аварийных проливов жидкостей носит нестационарный характер, обусловленный изменением со временем температуры жидкости. К тому же, значительное влияние на интенсивность испарения будет оказывать характеристика потока над поверхностью разлития из-за образования паровоздушной смеси с плотностью, отличающейся от плотности воздуха, и взаимного влияния процессов испарения и рассеивания примеси в атмосфере.

Проведенный анализ работ по определению скорости испарения жидкостей, позволяет сделать вывод о том, что существующие аналитические методики не учитывают влияние следующих факторов:

• Изменение гидродинамических характеристик потока при переходе его на поверхность испарения.

• Наличие зданий, сооружений, влияющих на скорость, образования и распространения паровоздушной смеси.

• Размеров поверхности испарения (в направлении движения воздуха).

По этой причине актуально исследования параметров процесса испарения и совершенствование методики их расчета с учетом метеорологических условий и локальных особенностей местонахождения пролива.

Цель работы:

Целью диссертационной работы являлась разработка методики оценки количества опасного вещества при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива, с учетом возмущающего влияния зданий,

* В руководстве диссертационной работой принимал участие к.т.н., доцент Галеев А.Д.

сооружений, попавших в зону разлива и способного участвовать в создание поражающих факторов.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методику оценки количества опасного вещества при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива, с учетом возмущающего воздействия зданий и сооружений.

2. Экспериментально исследовать процесс испарения легковоспламеняющихся жидкостей (на примере бензола, толуола, ацетона, гексана и этилового спирта).

3. Проверить адекватность разработанной методики расчета по результатам проведенного эксперимента, а так же по экспериментальным

' данным других авторов, опубликованных в открытой печати.

' 4. Провести численные исследования влияния зданий, сооружений, попавших в зону разлива и различных факторов окружающей среды (стратификация атмосферы, скорость ветра, температура окружающего воздуха, материал подстилающей поверхности) на процесс испарения жидкостей.

Научная новизна работы:

1. Получены экспериментальные данные по количеству вещества при испарении однокомпонентной жидкости в открытом пространстве (на примере бензола, толуола, ацетона, гексана и этилового спирта).

2. Разработана методика оценки количества опасного вещества при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива, позволяющая учитывать изменение температуры жидкой фазы, динамику потока над поверхностью испрения, наличие зданий и сооружений попадающих в зону разлива.

3. Показано влияние высоты обвалования и геометрических характеристик пролива на процесс испарения жидкостей при различных скоростях ветра.

4. Показано влияние основных факторов окружающей среды (стратификация атмосферы, температура окружающей среды, скорость ветра) на процесс испарения легковоспламеняющихся и токсичных жидкостей.

Практическая значимость работы состоит в том, что предлагаемая методика расчета может использоваться для получения количественных оценок потенциальной опасности промышленных объектов при составлении декларации промышленной безопасности, паспортов безопасности, разработке мероприятий по защите персонала и населения. Планов локализации и ликвидации последствий аварийных ситуаций, при проектировании химически опасных объектов, при обосновании выбора места расположения операторной и защищенных пунктов управления.

Методика и программная система использовались при разработке планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций для ООО «Татнефть-химсервис» и ОАО «Мелита».

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были представлены:

на международной научной конференции «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и оборудованием» (г. Иваново, 3-5октября 2007г.);

на II всероссийской студенческой, научно-технической конференции «Интенсификация тепло- массообменных процессов, промышленная безопасность и экология» (г. Казань, 14-16 мая 2008г.);

на международной конференции «Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов» (г. Орск, 26-27 ноября 2008г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для опубликования результатов диссертационного исследования.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы составляет 161 страница машинописного текста, включая 152 рисунка, в том числе 20 в приложение и 6 таблиц. Библиографический список использованной литературы содержит 103 наименования.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы и сформулированы научная проблема, цель, научная новизна, практическая значимость работы.

В первой главе дан литературный обзор. Рассмотрены основные особенности процесса испарения жидкости при аварийном разливе на подстилающую поверхность. Анализируются существующие методики, используемые для расчета интенсивности испарения. На основании обзорного материала делается вывод о необходимости совершенствования методики расчета интенсивности испарения и определения количества опасного вещества, поступающего в окружающую среду при испарении с поверхности аварийного разлива однокомпонентной жидкости.

Во второй главе приведено описание схемы экспериментальной установки и методики проведения натурного и лабораторного исследования. Дана оценка систематической погрешности измерений.

Объектом экспериментального исследования служили легковоспламеняющиеся жидкости: бензол, толуол, ацетон, гексан и этиловый спирт.

Рисунок 1 - Схема экспериментальной установки для проведения натурного эксперимента:

1 - поддон; 2 - электронные весы; 3 - термометр; 4 - подставка; 5 -анемометр.

Исследование процесса испарения жидкостей проводили в дневное время, летом, при температуре воздуха 30+32 °С на открытой площадке. В процессе проведения эксперимента скорость ветра менялась порывами от 3 до 1 м/с. Скорость ветра измерялась на высоте 2 м анемометром АП1, 5. Процесс испарения происходил в поддоне 1, расположенном на электронных весах 2 (см. рис. 1). Для определения массы испарившейся жидкости в заданный интервал времени, поддон располагался на электронных весах, подключенных к источнику бесперебойного питания (ИБП). Для выравнивания поверхности электронные весы располагались на подставке 4, высотой 0,15 м. Температуру жидкости во время проведения эксперимента измеряли термометром 3. Время проведения эксперимента составило 30 минут. В процессе исследования фиксировалось изменение двух параметров: температуры и массы испарившейся жидкости.

Максимальная относительная погрешность измерений при проведении натурного эксперимента не превышает 10 %.

Так же было проведено экспериментальное исследование в лаборатории. Объектом экспериментального исследования служили легковоспламеняющиеся жидкости, относящиеся к IV классу опасности: гексан, ацетон, этанол.

Рисунок 2 - Схема лабораторной установки для исследования процесса испарения:

1 - испаритель (поддон); 2 - электронные весы; 3 - термометр; 4 -решетка; 5 - труба; 6 - вентилятор.

Исследование процесса испарения на лабораторной установке (см. рис. 2) проводили в дневное время, при комнатной температуре 14-49 °С. Жидкость наливали в поддон 1 и устанавливали на электронных весах 2. Изменение массы жидкости фиксировались электронными весами. Воздушный поток над поверхностью пролива создавался вентилятором 6, средняя скорость составляла 0,7 и 1,5 м/с. Скорость потока измерялась над проливом, анемометром АК ТАКоМАТТ. Для его выравнивания над поверхностью испарения использовалась труба 5 и решетка 4. Изменение температуры жидкости фиксировалось термометром 3, закрепленном на решетке. Время проведения эксперимента составило 30 минут. В процессе проведения эксперимента фиксировалось изменение двух параметров: температуры и количество испарившейся жидкости.

Максимальная относительная погрешность измерений при проведении эксперимента в лаборатории не превышает 9 %.

В третьей главе приводится описание математической модели расчета интенсивности испарения и количества опасного вещества, образующегося при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности пролива. Обосновывается применение разработанной методики расчета по результатам проведенного эксперимента, а так же по экспериментальным данным других авторов, опубликованных в открытой печати.

При реализации математической модели были приняты следующие допущения:

1. Жидкость однокомпонентная, что предполагает постоянство ее свойств по всему объему.

2. Жидкость идеально перемешена. Температура в слое жидкости распределена равномерно.

3. Свободная поверхность жидкости считалась неподвижной.

4. Пар на поверхности испарения насыщен.

Концентрация пара на поверхности жидкости определялась исходя из гипотезы о термодинамическом равновесии между жидкостью и ее паром у поверхности раздела. Согласно закону Рауля объемная доля пара на межфазной границе:

где - мольная доля примеси на поверхности испарения, кмоль/кмоль; РП(Т/) - давление насыщенных паров при температуре жидкости Т/, Па; Ро -давление окружающего воздуха, Па.

Давление насыщенных паров в зависимости от температуры определялось из уравнения:

Значения коэффициентов А, В, X, О, Е приведены в библиотеке СЬетСас!.

(2)

Массовый поток с поверхности разлития определялся на основе стандартных функций стенки с учетом поправки на стефановский поток:

(3)

у'^ВЫи. (5)

1-1

= !/«(£/ )- AS; AS = Czo - z'a} z\ =

(6)

Pc = 9,24

'&Y* j

[l + 0,28e"0007&/&' ]; (7)

Sc=n/p/D„lol; (8)

К,^1п[\/(\-С^)]/С,л; (9)

где Jv, - массовый поток с поверхности разлития, кг/(м2,с); К„ -коэффициент, учитывающий стефановский поток; С - массовая концентрация паров жидкости, кг/кг: индекс р - относящийся к узлу расчетной сетки, прилегающему к поверхности разлития, w - поверхность аварийного разлития, индекс i - относящийся к переносимой токсичной и (или) пожаровзрывоопасной примеси; р - плотность паровоздушной смеси, кг/м3; Sc и Sct - молекулярное и турбулентное число Шмидта; Drooi - коэффициент диффузии, м2/с; ус+ -безразмерное расстояния, определяемое в точке пересечения линейного и логарифмического закона стенки для концентрации; u.=(rw/p)0,5 - скорость трения, м/с; xw - напряжение трения на стенке; ур - расстояние по нормали от поверхности испарения до соседнего узла расчетной сетки; ц - коэффициент молекулярной динамической вязкости, кг/(м-с); к - константа Кармана: к=0,41; Е=9,1 - константа в логарифмическом законе стенки для скорости; Czo -коэффициент, величина которой зависит от вида шероховатости: Czo~ 0,5-1,0. В данной работе принималось, что CZo=l; zo - высота шероховатости твердой поверхности, м; - массовая доля примеси на поверхности испарения, кг/кг; Рс - «пи-функция» коррекции, зависящая от отношения молекулярного числа Шмидта к турбулентному.

Изменение температуры жидкости рассчитывалось из уравнения теплового баланса:

¿т, __я„+д„-ди, А а,С.

(Ю)

где а| - масса жидкости, отнесенная к единице поверхности пролива, кг/м2; - количество теплоты, подводимое к жидкости из атмосферы, Вт/м2; qn - количество теплоты, отводимое от жидкости к глубинным слоям подстилающего грунта, Вт/м2; qИcп - теплота, отводимая от жидкости при испарении, Вт/м2; Т - температура, К; СР - удельная теплоемкость, Дж/(кг-К); индксы: р - относящийся к узлу расчетной сетки, прилегающему к поверхности разлития; 1 - относящийся к жидкости.

Тепловой поток от атмосферного потока (Вт/м2) определялся с помощью пристеночных функций:

(И)

г=[ргу\{у*<у;)

(12)

Рт = 9,24

г п V Рг

-1

[1 + 0,28е~°'тт/*' ];

(13)

где Рг и Рг, - молекулярное и турбулентное число Прандтля: Рг,=0,85, Рг = цСр/Х - число Прандтля; Рт - «пи-функция» коррекции, зависящая от отношения молекулярного числа Прандтля к турбулентному; ут+ -безразмерные расстояния, определяемые в точке пересечения линейного и логарифмического закона стенки для температуры.

Тепловой поток от поверхности к глубинным слоям грунта (Вт/м2) Яп=Я.(9Т/5у)у,0 определялся из численного решения трехмерного нестационарного уравнения теплопроводности для твердого подстилающего слоя:

с.

д% д% д2Т„

дх1 + ду2 + &2

(14)

где Т„(х,у,г) - распределение температур в слое грунта; С„ -теплоемкость, Дж/(кгК); р„ - плотность, кг/м3; - крэффициент теплопроводности грунта, Вт/(м-К); Т0 - начальная температура слоя грунта, К. Краевые и начальные условия уравнения теплопроводности имеют вид:

на твердой поверхности, прилегающей к разлитию:

т„ = т„

на нижней и боковых границах подстилающего слоя:

дт

— = 0;

дТ

- = 0;

дТ

дх ду ' дг

распределение температур в начальный момент времени в подстилающем слое: Т„(0,х,у,2) = То;

Вне аварийного разлития решалась сопряженная задача теплообмена паровоздушного потока с подстилающим твердым слоем. Тепловой поток со стороны воздушного потока рассчитывался с помощью пристеночных функций. Теплота, отводимая от жидкости при испарении, Вт/м2:

(16)

где я„сп - теплота, отводимая от жидкости при испарении, Вт/м ; ДН -теплота испарения жидкой фазы, Дж/кг; индекс V/ - поверхность аварийного разлития.

Определенная таким образом временная зависимость интенсивности испарения использовалась в качестве граничного условия в области источника в задаче распространения паров в атмосфере, включающей в себя решение трехмерных нестационарных уравнений неразрывности, переноса импульса, энергии, примеси, замыкаемых уравнением состояния идеального газа и стандартной к-е моделью турбулентности:

др д(р и,)

дI дх,

д(ри,) | д(ри,и1) ^ др | д 3/ дх, дх, дх,

'ди, ди, 2 ~ диЛ дх, 3 дхк ,

\дх,

ху = -ри,и/ =

ди, ди -!_ +-1

дх. дх,

д(рИ) | д(ри,Ю = д дI дх, дх,

д(Рс,), д(ри,с,) _ д ______ —-

д( дх, дх,

2 Г , ди,]

Рг,)дх,

рД+

дС,

дх,

(17) (1В)

(19)

(20) (21)

dí

дх,

дх,

И,

дк_ дх,

+ Gt+Gb- ре;

Jt^i^i,

|Л +

Эе

дх,

+ CKj{Gk+CuGb)-CuPj

Gk=li,

ди, дх,

Gb = -g<

ди, Bu, -L +-L

дх, дх, Р Рг, дх, '

' /

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

где р - плотность паровоздушной смеси, кг/м ; t - время, с; u¡, Uj, u^ -компоненты осредненной скорости, м/с; i, j, k = 1, 2, 3; x¡, Xj, xk- декартовы координаты, i, j, k = 1, 2, 3 (хз - координата на вертикальной оси декартовой системы координат); ц и щ - молекулярная и турбулентная вязкость соответственно, кг/(м-с); 8¡¡ - символ Кронекера (1 при i=j и 0 при g¡-компонент вектора гравитации в i-ом направлении, м/с2; h=CpT - энтальпия, Дж/кг; Ср - удельная теплоемкость паровоздушной смеси, Дж/(кг-К); Т -температура, К; X - коэффициент молекулярной теплопроводности, Вт/(м-К); Рг, - турбулентное число Прандтля; C¡ - массовая доля переносимого компонента, кг/кг; D¡ - коэффициент молекулярной диффузии компонента в воздухе, м2/с; S¡ - интенсивность источника примеси, отнесенная к единице объема, кг/(м3'с); Sct - турбулентное число Шмидта; к - турбулентная кинетическая энергия, кг/(м-с2); е - скорость диссипации турбулентной кинетической энергии, м2/с3; о^, ст£— турбулентные числа Прандтля для к и е в к-е модели; Сц, С)с, C2s и C3s - константы и коэффициенты в к-е модели; Gk -генерация турбулентной кинетической энергии к, вызванная градиентами осредненной скорости, кг/(м-с3); Gb - генерация (подавление) турбулентной кинетической энергии вследствие эффекта плавучести, кг/(м с3).

Для дискретизации дифференциальных уравнений применялся метод контрольного объема, реализованный в программном пакете FLUENT.

Расчет процесса испарения веществ в атмосфере включал два этапа. На первом этапе решалась задача определения поля ветрового потока в стационарной постановке. Граничные профили скорости и турбулентных характеристик на входе в расчетную область, при отсутствии экспериментальных данных, определялись из численного решения задачи движения воздушного потока над ровной поверхностью. На втором этапе, на основе рассчитанного поля ветрового потока решалась нестационарная задача испарения с поверхности пролива и рассеяния паров в атмосфере. При решении данной задачи в область вводился источник массы.

Для проверки адекватности разработанной методики расчета было проведено сравнение экспериментальных значений, полученных при

проведении натурного эксперимента с данными, вычисленными по численной модели и сданными, вычисленными по эмпирической зависимости (27), (28):

Jyt = 4м■\tf■(5,ЪЪ + ^^■V)■p,; (27)

(28)

где ^ - интенсивность испарения жидкости, кг/(м2'с); ш - количество испарившейся жидкости, кг; М - молекулярная масса вещества, кг/моль; V -скорость ветра, м/с; р„ - давление насыщенных паров при начальной температуре, мм.рт.ст.; I - время, с.

Результаты натурного эксперимента приведены в виде зависимостей испарения толуола и гексана.

Результаты сравнений при испарении толуола представлены на рисунках

3-5:

8 о,1 «

|и0,08

« г о,об

и о

X о

о £ 0,04

Е

5

0,02 О

А

натурный эксперимент

■ расчет по модели

-расчет по зависимости (28)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 3 - Изменение количества испарившегося толуола во времени.

| 1,в £ 1,4 -

г о 1.2 |*а 1 £ \ 0.8 £ Е> 0.6

° Г

5 к 0,4 х

Р

0,2 0

А »—А

натурным эксперимент

-расчет по модели

-расчет по зависимости (27)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 4 - Изменение интенсивности испарения толуола во времени.

310 305

rf 300 £ 295 £ 290 £ 285

I 280

275 270

1

натурный эксперимент • расчет па модели

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 5 - Изменение температуры толуола во времени.

Результаты сравнений при испарении гексана представлены на рисунках

6-8:

S о.з

'X

3 0,25 S

0,2

3 § 0,15

0 5 if

? 0,05

1 0

'* А

#.А--

> к-А

С-

натурныи эксперимент

■ расчет по модели

-расчет по эавсимости (28)

200 400 600

800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 6 - Изменение количества испарившегося гексана во времени.

5 12 п

S. 10 с о

21 8

б?" 6

S& 4 i »

i 2 i

I О

*

Л '•'. А

- А

-1-

натурныи эксперимент

■ расчет по моде/«

-расчет го зависимости (27)

О 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 7 - Изменение интенсивности испарения гексана во времени.

310 305 300 295 290 285 280 275 270

А>

i

*ААЧ А А

натурньм эксперимент • расчет по модели

О 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 8 - Изменение температуры гексана во времени.

Анализ полученных зависимостей показывает, что значения интенсивности испарения, рассчитанные по эмпирической зависимости (27, 28) значительно ниже экспериментальных данных. Полученное расхождение расчетных значений по численной модели и экспериментальных данных, может быть обусловлено значительными колебаниями скорости ветра. При расчете по модели принималось: переменный профиль ветра и нейтральное состояние атмосферы. Учитывалась высота расположения поверхности испарения. В целом, относительная погрешность расчета по модели составляет ~ 10-15 %.

Сравнения данных лабораторного эксперимента по испарению ацетона с данными, вычисленными по эмпирической зависимости (27, 28) и данными, вычисленными по разработанной методике, при скорости воздушного потока 1,5 м/с, показаны на рисунках 9-11:

1 0,04 ■ 1 0,035-i fe 0,03 -g g 0,025 -0,02 : 0,015 -0,01 0,005 О ,

х о о

лабораторный эксперимент

• расчет по модели

-расчет по зависимости (28)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 9 - Изменение количества испарившегося ацетона во времени, при скорости воздушного потока 1,5 м/с.

I 8

? 6

8Ь"

¡

лабораторный эксперимент

■ расчет по модели

-расчет по зависимости (27)

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 10 - Изменение интенсивности испарения ацетона во времени, при скорости воздушного потока 1,5 м/с.

305

* 290

лГ 275

§260

8- 245

i 230 £

ь 215

200

О 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 11 - Изменение температуры ацетона во времени.

--------

лабораторный эксперимент - расчет по модели

Расхождение расчетных значений интенсивности испарения по численной модели и экспериментальных данных, полученных в лабораторных условиях, может быть обусловлено колебаниями воздушного потока, при выходе из трубы, а значит усилением турбулентности. При расчете принималось, что профиль ветра однородный, состояние атмосферы нейтральное. Учитывалась высота расположения пролива. Значение интенсивности испарения, рассчитанные по эмпирической зависимости (27, 28) ниже экспериментальных данных. Процесс испарения с поверхности пролива жидкостей. носит нестационарный характер, обусловленный изменением со временем температуры жидкости. Зависимости (27, 28) не учитывают влияния данного фактора, все параметры для расчета интенсивности испарения берутся при начальной температуре жидкости. Так же рассмотренные эмпирические формулы не позволяют учитывать влияния высоты расположения пролива (в эксперименте этому способствовали весы) на интенсивность массопереноса.

Для проверки адекватности разработанной методики расчета интенсивности испарения, было проведено сравнение с данными эксперимента других авторов, опубликованных в открытой печати. Сравнение результатов расчета по численной модели с данными натурного эксперимента проводимого по испарению летучих жидкостей и сжиженного бутана, авторами Peter I. Kawamura и P. W. М. Brighton, представлены на рисунке 12.

Испарение с поверхности разлития бутана определялось диффузионными процессами, так как жидкий бутан находился в теплоизолированном поддоне при температуре ниже температуры кипения и интенсивность испарения измерялась в поздние моменты времени. Эти обстоятельства позволяют использовать представленные экспериментальные данные при верификации модели испарения низколетучих жидкостей.

О 0,0010,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,0070,008 0.009 0,01 Расчетное значение интенсивности испарения, кг/м*'С Рисунок 12 - Сравнение результатов расчета по численной модели с данными эксперимента, опубликованными в открытой печати.

Результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными в пределах относительной погрешности 10-20%.

Так же было проведено сравнение численных расчетов, с данными эксперимента для испарения толуола, проводимого авторами Я. ЯедпИаЛ и

R. Rose в аэродинамической трубе. Точность эксперимента оценивалась авторами ± 10 %. Погрешность расчета по численной модели составляет ±10-15%.

В целом наблюдается удовлетворительное согласие результатов расчета по численной модели с экспериментальными данными. Однако то обстоятельство, что расчетные данные превышают экспериментальные значения, дает определенный запас надежности при практическом использовании модели. Следовательно, модель испарения может быть использована, если указанная точность модели удовлетворяет целям прогнозирования.

В четвертой главе приведены результаты исследования влияния высоты обвалования, геометрических характеристик пролива и различных факторов окружающей среды (скорость ветра, состояние атмосферы, температура окружающего воздуха, материал подстилающей поверхности) на процесс испарения.

Проведенное исследование различных факторов влияющих на процесс испарения, позволило установить, что:

1. Увеличение высоты обвалования способствует снижению интенсивности испарения жидкостей вследствие накопления примеси. Градиент плотности паровоздушной смеси увеличивается, что сопровождается подавлением турбулентности (явление устойчивой стратификации) и, соответственно, снижением интенсивности испарения. При рассматриваемых высотах обвалования 0,6, 1,2, 1,8 м и скоростях ветра 1 м/с (см. рис. 13, 14) и 2 м/с, интенсивность испарения гексана на 10-20 % ниже, чем у метанола, что противоречит существующему представлению о том, что увеличение молекулярной массы и давления насыщенных паров, соответственно увеличивает испаряемость жидкости.

§ 1.75

г о. 1.5

п Б О •г 1,25

X 3 ъ 1

х 0,75

1 X 0,5

о S 0,25

1 0

И

I -1

\

• высота 0,6 м

-----высота 1,2 м

----высота 1,8 м

-при отсутствии обвалования

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 13 - Изменение интенсивности испарения гексана при скорости ветра 1 м/с.

| 1.25

5 у 1

I*0,75

иг

§ 0,25

1 0

-—

......высота 0,6 м

-----высота 1,2 м

----высота 1,8 м

-при отсутствии обвалования

200

400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 14 - Изменение интенсивности испарения метанола при скорости ветра 1 м/с.

Рост интенсивности испарения жидкостей при увеличении скорости ветра, обусловлен турбулизацией воздушного потока и, как следствием, усилением турбулентного переноса примеси с поверхности пролива. При скорости ветра 3 м/с (см. рис. 15, 16) и рассматриваемых высотах обвалования, интенсивность испарения у гексана на 20-40 % выше, чем у метанола. При высоких скоростях ветра, влияние сил гравитации ослабевает и паровоздушная смесь начинает перемещаться вверх.

к X 5

о л 4,5

П 4

о ^ 3,5 3

а Т7 х * 2,5

и X 2

е X 5 1.5

I

\

\_ — =; --- --- ---

.......высота 0,6 м

-----высота 1,2 м

----высота 1,8 м

-при отсутствии

обвалования

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 15 - Изменение интенсивности испарения гексана при скорости ветра 3 м/с. к

I 3 01

2,5 2

Ч

х 2

Не и

б 5

1

0,5

V

-- """"

......высота 0,6 м

-----высота 1,2 м

----высота 1,8 м

-при отсутствии

обвалования

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 16 - Изменение интенсивности испарения метанола при скорости ветра 3 м/с.

Результаты численных экспериментов показали, что сооружения, ограничивающие пролив, могут существенно влиять на интенсивность испарения и перенос примеси. Обвалование препятствует распространению

примеси, способствуя ее накоплению в ограниченной зоне, следствием этого явяется образование высоких концентраций над поверхностью пролива.

2. . Увеличение длины пролива в 2 раза по направлению воздушного потока, спосбствует снижению интенсивности испарения для рассматриваемых жидкостей (гексана, метанола, бензола) на 10-15 %, в связи с увеличением концентрации компонента над поверхностью пролива.

3. Интенсивность испарения в условиях устойчивой стратификации атмосферы, ниже в 2 раза, чем при изотермии, вследствие подавления турбулентности в приземном слое атмосферы (см. рис. 17). При расчете начальная температура жидкости и окружающей среды принималась 38 "С. Стратифицированный пограничный слой атмосферы моделировался заданием температуры на твердой границы, отличающейся от температуры воздушного потока на 2 °С.

о П.

г 5

1,8 1,4 1,2 1 0.8 0.6 0,4 0,2 0

-

4—

• изотермия - инверсия

200 400 600

800 1000 1200 1400 1600 1800 Время, с

Рисунок 17-Изменение интенсивности испарения гексана.

4. Интенсивность испарения нагретой жидкости зависит от теплопроводности материала подстилающей поверхности. Чем выше теплопроводность материала подстилающей поверхности, тем быстрее охлаждается жидкость, а, следовательно, снижается интенсивность испарения нагретой жидкости. При расчете начальная температура жидкости задавалась равной 100 "С, температура окружающего воздуха и подстилающего грунта -38 °С.

5. Интенсивность испарения нагретой жидкости зависит от температуры окружающей среды. При более высокой температуре окружающей среды интенсивность испарения нагретой жидкости на 10-15 % выше, вследствие меньшей движущей силы процесса теплообмена, обуславливающей менее резкое охлаждение жидкости. При расчете, начальная температура жидкости принималась равной 60 °С.

В пятой главе приведены результаты практического применения методики расчета для прогнозирования зон токсического поражения, в случае аварийного пролива при гипотетической аварии мгновенного разрушения автоцистерны с метанолом, объемом 16 м3 на ООО «Татнефть-химсервис» и автоцистерны с изопропиловым спиртом, объемом 6 м3 на ОАО «Мелита», с учетом реальной промышленной застройки. При расчете температура окружающего воздуха принималась равной 38 °С. Начальная температура

жидкости и грунта принималась равной температуре окружающего воздуха. Скорость ветрового потока 1 и 3 м/с. Состояние атмосферы - изотермия.

Результаты расчетов показали, что учет реальной промышленной застройки при различных скоростях ветра, позволяет получить более низкие значения интенсивности испарения (на 10-12 %), чем при решении задачи в упрощенной постановке. Здания препятствуют распространению примеси, способствуя накоплению их в ограниченной зон. Следствием этого, явяется образование высоких концентраций над поверхностью пролива. Нестационарность процесса испарения обуславливает изменение полей концентраций, корректный расчет которых имеет большое значение при определение зон опасных концентраций. Это необходимо для разработки превентивных организационно-технических мероприятий по снижению последствий аварии.

Основные результаты и выводы

1. Разработана методика расчета количества опасного вещества при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива в естественных условиях, в том числе и в случае возмущающего влияния зданий, сооружений, попавших в зону разлива.

2. Получены экспериментальные данные по количеству вещества при испарении однокомпонентной жидкости в открытом пространстве (на примере бензола, толуола, ацетона, гексана и этилового спирта) и на лабораторной установке (на примере ацетона, гексана и этилового спирта). Результаты расчетов по разработанной методике удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.

3. Проведена серия численных экспериментов по исследованию влияния высоты обвалования и различных факторов окружающей среды (состояние атмосферы, скорость ветра, температура окружающего воздуха, материал подстилающей поверхности) на процесс испарения жидкостей. В результате численных экспериментов установлено, что: увеличение высоты обвалования и увеличение длины пролива по направлению воздушного потока, способствует снижению интенсивности испарения; интенсивность испарения в условиях устойчивой стратификации атмосферы ниже, чем при изотермии.

4. Результаты практического применения методики для прогнозирования зон распространения опасных веществ, в случае аварийного пролива автоцисцерны с метанолом на ООО «Татнефть-химсервис» и автоцистерны с изопропиловым спиртом на ОАО «Мелита», с учетом реальной промышленной застройки и различных скоростях ветра показали, наличие препятствий в виде зданий может оказывать существенное влияние на конфигурацию и протяженность зон распространения опасных концентраций.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах;

1. Долгова М.А. Влияние высоты обвалования на процесс испарения жидкости с поверхности аварийного пролива / Поникаров С.И., Галеев А.Д., Долгова М.А. II Вестник Казанского технологического университета. - № 4. —

2009.-С. 187-192.

2. Долгова М.А. Исследование процесса испарения «летучих» жидкостей / Долгова М.А., Галеев А.Д., Поникаров С.И. // Пожаровзрывобезопасность. - № 5. - 2009. - С. 42-44.

3. Долгова М.А. Моделирование процесса испарения жидкости с поверхности аварийного пролива / Долгова М.А., Галеев А.Д., Поникаров С.И. // Безопасность жизнедеятельности. -№ б. - 2009. - С. 45-48.

4. Долгова М.А. Влияние температуры окружающей среды на процесс испарения нагретой жидкости с поверхности аварийного пролива / Долгова М.А., Галеев А.Д., Поникаров С.И. // Пожаровзрывобезопасность. - № 6. -

2010.-С. 23-26.

5. Долгова М.А. Основные особенности процесса испарения жидкости при разливе на поверхность / Долгова М.А., Галеев А.Д., Поникаров С.И. // Международная научная конференция «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и оборудованием»: Сб. трудов. - Иваново: ИГХТИ, 2007. - т. 2. - С. 95-97.

6. Долгова М.А. Моделирование процесса испарения пролива жидкости при аварии на химическом предприятии / Долгова М.А., Галеев А.Д., Поникаров С.И. // II Всероссийская студенческая научно-техническая конференция «Интенсификация тепло- массообменных процессов, промышленная безопасность и экология»: Материалы. - Казань: КГТУ, 2008. -С. 338-342.

7. Долгова М.А. Влияние поддона на процесс испарения летучих жидкостей с поверхности пролива / Долгова М.А., Галеев А.Д., Поникаров С.И. // Международная конференция «Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов». - Орск: ОГТУ, 2008. - С. 518-523.

Соискатель

М. А. Долгова

Заказ Тираж 100 экз.з.

Офсетная лаборатория Казанского государственного технологического университета

420015, Казань, К.Маркса,68

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИСПАРЕНИЕ ЖИДКОСТИ С ПОВЕРХНОСТИ ПРОЛИВА.

1.1. Особенности процесса испарения жидкости при аварийном проливе на поверхность.

1.2. Теоретические основы процесса испарения жидкости.

1.3. Математические модели для расчета интенсивности испарения жидкости с поверхности пролива.

1.4. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ИСПАРЕНИЯ ЖИДКОСТИ.

2.1. Проведение натурного эксперимента.

2.1.1. Описание экспериментальной установки для проведения натурного

1 эксперимента.

2.1.2. Методика проведения натурного эксперимента.

2.1.3. Оценка погрешности измерений натурного эксперимента.

2.2. Проведение эксперимента в лаборатории.

2.2.1. Описание экспериментальной лабораторной установки.

2.2.2. Методика проведения лабораторного эксперимента.

2.2.3. Оценка погрешности измерений лабораторного эксперимента.

2.3. Вывод по главе 2.

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСЧЕТА ПРОЦЕССА ИСПАРЕНИЯ ЖИДКОСТИ С ПОВЕРХНОСТИ АВАРИЙНОГО ПРОЛИВА В АТМОСФЕРНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ.

3.1. Постановка задачи моделирования и описание модели расчета интенсивности испарения.

3.2. Сравнение результатов расчета интенсивности испарения с данными проводимого натурного эксперимента.

3.3. Сравнение результатов расчета интенсивности испарения с данными проводимого лабораторного эксперимента.

3.4. Сравнение результатов расчета с данными эксперимента в аэродинамической трубе.

3.5. Сравнение результатов расчета с данными натурного эксперимента, проводимого авторами Peter I. Kawamura и Donald Mackay.

3.6. Сравнение результатов расчета с данными эксперимента по испарению бутана.

3.7. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ИСПАРЕНИЯ ЖИДКОСТИ С ПОВЕРХНОСТИ АВАРИЙНОГО ПРОЛИВА.

4.1. Испарения жидкостей при проливе в обвалование. Влияние высоты обвалования на процесс испарения.

4.2. Влияние геометрических характеристик пролива на процесс испарения

4.3. Исследование процесса испарения жидкости в условиях устойчивой и нейтральной стратификации атмосферы.

4.4. Влияние начальной температуры жидкости на интенсивность испарения

4.5. Влияние теплофизических свойств подстилающей поверхности на процесс испарения нагретой жидкости.

4.6. Влияние температуры окружающей среды на интенсивность испарения нагретой жидкости.

4.7. Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТАХ.

5.1. ООО «Татнефть-химсервис».

5.2. Склад хранения химических реагентов ОАО «Мелита».

5.3. Выводы по главе 5.

Обеспечение безопасности промышленных объектов предполагает использование процедуры анализа и оценки риска аварий, основу которой составляет определение последствий и вероятности нежелательных событий. Важный этап анализа риска опасных производственных объектов — расчет количественных показателей возможных аварий [5, 57, 96, 97].

Наиболее распространенный тип аварий на химических и нефтехимических предприятиях связан с разгерметизацией оборудования для хранения, транспортирования и переработки веществ, находящихся в жидком состоянии, сопровождающихся проливами токсичных и (или) пожаровзрывоопасных жидкостей. Для локализации и ликвидации подобной ситуации важно спрогнозировать масштаб последствий аварии, определяющим фактором которого является масса вещества, способного участвовать в образовании взрывоопасной паровоздушной смеси и оказывать токсическое воздействие. Для решения данной задачи необходимо знание количественных характеристик процесса испарения со свободной поверхности. Процесс испарения с поверхности аварийных проливов жидкостей носит нестационарный характер, обусловленный изменением со временем температуры жидкости. К тому же, значительное влияние на интенсивность испарения будет оказывать характеристика потока над поверхностью разлития из-за образования паровоздушной смеси с плотностью, отличающейся от плотности воздуха, и взаимного влияния процессов испарения и рассеивания примеси в атмосфере.

Существующие в настоящее время стандартные методики для оценки количества опасного вещества, образующегося с поверхности аварийного пролива однокомпонентной жидкости и способного участвовать в создании поражающих факторов обладают рядом ограничений. Прежде всего, это касается учета рельефа местности и промышленной застройки. Основу данных методик составляют полуэмпирические и полуаналитические модели,

8 .'.'.■'./ ' . значительно упрощающие: реальную физику процессов; поэтому создание методики, которая, бы позволяла учитывать все значимые факторы и -явления окружающей среды, является актуальной проблемой. В данной^ работе; рассматриваются основные вопросы , расчета интенсивности: испарения; и количества? опасного1 вещества при испарении; однокомпонентной жидкости , с поверхности аварийного пролива и дальнейшее распространения опасных паровоздушных, облаков. Примеры таких аварий; повлекшие за-собой тяжелые последствия [47, 48]:

• авария 1978 г. г. Боофу (Япония). В результате утечки этилового о . . спирта из резервуара объемом 1000 м и искры от проводимых сварочных работ, произошел взрывшаровхпирта^Иострадавших нет. . авария« 04.12.1982 г.СтерлитамакскоеАО«Каучук». Цех И-5в.В помещение, вблизи электрооборудования, врезультате утечки изопенгана и образования опасных концентраций, произошел врыв. Полностью разрушен цех И-5в, повреждены соседние цеха. Пострадало 77 человек, в том числе со смертельным исходом 43 человека. . авария« 08.11.2000 г., 0©О «Салаватнефтеоргсинтез» завод «Мономер», При ведении; технологического процесса в отделение приготовления катализаторной массы, произошла утечка этил бензола. В результате утечки образовалась взрывоопасная концентрация. Взрывом разрушено двухэтажное: здание производства этилбензола. Пострадали 4 человека, трое получили смертельные травмы^один тяжело травмирован.

• авария 27.05.2001 г. ОАО "Биосинтез" Управление Средне-Волжского округа. Из-за разгерметизации технологического оборудования произошла утечка ацетона,- образовалась взрывоопасная , паровоздушная; смесь,,которая взорвалась. Три работника получили ожоги, один из которых скончался. ,

• авария 29.09.2002 г. Пермская область, завод "Биомед". В результате разлива этилового спирта в, помещении регенерации спирта и химической лаборатории НПО "Биомед", образовалась паровоздушная смесь, которая взорвалась. В результате пожара огнем повреждены помещения на площади 350 м2, пострадавших нет.

• авария 22.03.2004г. Николаевская область. Произошел выброс метанола при транспортировке. Чрезмерное количество жидкости вытекло из заливных горловин на грунт, метанол осел в почве. В воздух попало в процессе испарения жидкости почти тонна метанола. Пострадало 18 человек.

Вышеизложенное обуславливает актуальность разработки методики оценки потенциальной опасности для объектов химической и нефтехимической отрасли промышленности в случае аварии.

Цель работы:

Целью диссертационной работы являлась разработка методики оценки количества опасного вещества при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива с учетом возмущающего влияния зданий, сооружений, попавших в зону разлива и способного участвовать в создании поражающих факторов.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать численную модель расчета количества опасного вещества и интенсивности испарения однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива, с учетом возмущающего воздействия зданий и сооружений.

2. Экспериментально исследовать процесс испарения легковоспламеняющихся жидкостей (на примере бензола, толуола, ацетона, гексана и этилового спирта).

3. Проверить адекватность разработанной методики расчета по результатам проведенного эксперимента, а так же по экспериментальным данным других авторов, опубликованных в открытой печати.

4. Провести численные исследования влияния зданий, сооружений, попавших в зону разлива и различных факторов окружающей среды (стратификация атмосферы, скорость ветра, температура окружающего воздуха), материала подстилающей поверхности на процесс испарения жидкостей.

Научная новизна работы:

1. Получены экспериментальные зависимости изменения количества вещества при испарении однокомпонентной жидкости в открытом пространстве (на примере бензола, толуола, ацетона, гексана и этилового спирта).

2. Разработана методика оценки количества опасного вещества при испарении однокомпонентной жидкости с поверхности аварийного пролива, позволяющая учитывать изменение температуры жидкой фазы, динамику потока над поверхностью испрения, наличие зданий и сооружений попадающих в зону разлива.

3. Показано влияние высоты обвалования и геометрических характеристик пролива на процесс испарения жидкостей при различных скоростях ветра.

4. Показано влияние основных факторов окружающей среды (стратифиация атмосферы, температура окружающей среды, скорость ветра) на процесс испарения легковоспламеняющихся и токсичных жидкостей.

Практическая значимость работы состоит в том, что предлагаемая методика расчета может использоваться для получения количественных оценок потенциальной опасности промышленных объектов при составлении декларации промышленной безопасности, паспортов безопасности, разработке мероприятий по защите персонала и населения. Планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций, при проектировании химически опасных объектов, при обосновании выбора места расположения операторной и защищенных пунктов управления.

Методика и программная система использовались при разработке планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций для ООО «Татнефть-химсервис» и ОАО «Мелита».

Диссертационная работа состоит из 5 глав, заключения и приложения, изложена на 161 страницах машинописного текста, включая 152 рисунка, в том числе 20 в приложение и 6 таблиц. Библиографический список использованной литературы содержит 103 наименования.

5.3. Выводы по главе 5

Выполнено моделирование аварии с учетом комплексного влияния на ее развитие силы тяжести, наличия зданий, сооружений и нестационарности процесса испарения. Результаты практического применения методики для прогнозирования зон распространения опасных веществ, в случае аварийного пролива автоцисцерны с метанолом на ООО «Татнефть-химсервис» и автоцистерны с изопропиловым спиртом на ОАО «Мелита», с учетом реальной промышленной застройки и различных скоростях ветра, показали, что учет вышеперечисленных факторов позволяет получить более низкие значения интенсивности испарения, чем при решении задачи в упрощенной постановке. Интенсивность испарения при отсутствии зданий превышает интенсивность испарения в условиях застройки на 10 %.

В результате проведенных численных экспериментов установлено, что нестационарность процесса испарения обуславливает изменение полей концентраций, корректный расчет которых имеет большое значение при определении зон опасных концентраций. Это необходимо для разработки организационно-технических мероприятий по локализации и ликвидации аварийных ситуаций. Наличие препятствий в виде зданий, сооружений может оказывать существенное влияние на конфигурацию и протяженность зон распространения опасных концентраций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам работы можно сделать следующие выводы:

1. Разработана и реализована методика расчета количества опасного вещества и интенсивности испарения однокомпонентной жидкости * с поверхности аварийного пролива, учитывающая влияние застройки и сооружений, которые попадают в зону пролива жидкости. Сравнение результатов расчета по методике с данными проведенного эксперимента; а так же по экспериментальным данным опубликованные в открытой печати, свидетельствует об адекватности разработанной численной модели.

2. Подтверждено, что существующие нормативные методики прогнозирования масштабов токсического поражения (РД-03-26-2007, «Токси-2», СП 12.13130.2009) не могут адекватно описывать интенсивность испарения при химической аварии в условиях промышленной застройки. Значения интенсивности испарения,, рассчитанные по эмпирической формуле, ниже экспериментальных данных.

3. Проведена серия численных экспериментов по исследованию влияния высоты обвалования и различных факторов окружающей среды (состояние атмосферы, скорость ветра, температура окружающего воздуха), материала подстилающей поверхности на процесс испарения жидкостей. В результате численных экспериментов установлено, что:

• увеличение высоты обвалования и увеличение длины пролива по направлению воздушного потока, способствует снижению интенсивности испарения.

• интенсивность испарения в условиях устойчивой стратификации атмосферы ниже, чем при изотермии.

• чем выше теплопроводность материала подстилающей поверхности, тем быстрее охлаждается жидкость, а, следовательно, снижается интенсивность испарения нагретой жидкости

• при более высокой температуре окружающей среды интенсивность испарения нагретой жидкости выше, вследствие меньшей движущей силы процесса теплообмена.

4. Результаты практического применения методики для прогнозирования зон распространения опасных веществ, в случае аварийного пролива автоцисцерны с метанолом на ООО «Татнефть-химсервис» и автоцистерны с изопропиловым спиртом на ОАО «Мелита», с учетом реальной промышленной застройки и различных скоростях ветра показали, что наличие препятствий в виде зданий может оказывать существенное влияние на конфигурацию и протяженность зон распространения опасных концентраций.

1. Химическая энциклопедия в 5 т.: т. 2 / под ред. Кнунянц И.Л. М.: Советская энциклопедия, 1990. - 671 С., ил.

2. Техническая энциклопедия в 26 т.: т. 9/ под ред. Мартене Л.К. М.: Советская энциклопедия, 1929. - 973 С., ил.

3. Бесчастнов М.В., Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. М.: Химия, 1991. - 432 С.

4. Бесчастнов М.В., Обеспечение взрывобезопасности химических производств // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1985. - т.ЗО. - №1. - С. 47-55.

5. Иванов A.B. Разработка методических основ оценки последствий химических промышленных аварий (на примере металлургического комбината): дисс. канд. тех. наук: 05.26.04 / Иванов Андрей Валерьевич. -Москва, 1999.-243 С.

6. Лыков A.B. Тепло и массообмен в процессах сушки. - М: Энергия, 1956.-463 С.

7. Лыков A.B. Тепломассообмен: Справочное пособие. М: Энергия, 1978. - 477С.

8. Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1979. -439 С.

9. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.: Госэнергоиздат, 1963.-536С.

10. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. -М.: Энергия, 1977.-343 С.

11. Теория тепломассообмена / С.И. Исаев и др.; под ред. А.И. Леонтьева. М: Высшая школа, 1979. — 495 С.

12. Телегин A.C., Швыдкий В.С:, Ярошенко Ю.Г. Тепло-массоперенос: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1995. - 400 С.

13. Гаряев А.Б. Распространение опасных веществ при промышленных авариях. М.: Издательство МЭИ, 1998. - 31 G. '

14. Галеев А.Д., Гасилов'B.C., Поникаров С.И;,. Численный анализ аварий' на объектах использования сжиженных газов // Безопасность жизнедеятельности. — 2006. — №12. С. 30-36.

15. Галеев А.Д., Поникаров С.И. Надежность технических систем и техногенный риск. Казань: КГТУ, 2009. - 108 С.

16. Галеев А.Д. Образование и распространение облаков тяжелых газов при авариях на объектах химической* и нефтехимической промышленности: Дисс. канд. тех. наук: 05.26.03 / Галеев Айнур Дамирович. Казань, 2006. -227 С.

17. Эльнатанов А.И., Пожары и взрывы на химических предприятиях // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1976. - т. 21. - №4. - С. 402-408.

18. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987. - 494 С.

19. Dalton. Gilberts, Ann. D. Phys, 1803. 121 pp.

20. Количественная оценка1 риска химических аварий / Колодкин В.М., Мурин A.B., Петров А.К., Горский В.Г. / Под ред. Колодкина В.М. Ижевск: Издательский дом «Удмуртский университет», 2001. - 228 С.

21. Старокадомская Е. Испарение свободной жидкой поверхности в движущемся воздухе // Журнал экспериментальной и теоретической физики. -1933. -т.З. С. 189-200.

22. Методика указания по оценке последствий аварийных выбросов опасных веществ. Руководящий документ РД-03-26-2007. Л.: Госкомгидромет, 2007.

23. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Свод правил СП 12.13130-2009. -Москва, 2009.

24. Скляренко СИ., Баранаев М.К. О скорости испарения жидкостей в движущимся воздухе // Журнал Физической Химии. 1936. -т. 8.-JVH-С.51-60.

25. Сергеев Г.Т. Тепло- и массообмен при испарении жидкости в вынужденный поток газа // Инженерно- физический-журнал. 1961. - т. 4:- №2. -С. 77-81.

26. Нестеренко A.B. Тепло- и массообмен при испарении жидкости со свободной поверхности // Журнал технической физики. 1954. - т. 24 -№4.-С. 729-741.

27. Харламов В.В., Цыкало A.JL, Олейников B.C. Испарение и рассеивание аммиака при его разливе // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1976 - т.21 - №4 - С.420-426/

28. Мацак В.Г. Упругость пара и испарение веществ в подвижном воздухе // Журнал гигиена и санитария. 1957 - т.4. - №8. - С.35-41.

29. Зиновьев A.B., Иванов A.B., Мастрюков B.C. Моделирование процессов испарения при аварийных проливах жидкости // Кокс и Химия. — 2001. -№ 4-С. 33-35.

30. Воротилин В.П., Горбулин В.Д. Математическая модель испарения сжиженного газа при его аварийном разлитии на открытых пространствах // Химическая промышленность. — 1992. № 6. — С. 354-359.

31. Stefan, Wien. Ber. 68. - 1874. - 385 pp.

32. Marcelin, J.d. chimie phys. 10. - 1912. - 680 pp.

33. Шулейкин B.B. Кинетическая теория испарения // Журнал русское физико-химическое общество,- — 1926. — т.58. №3 - С. 527-539.

34. Wienkeimann, Wied.Ann. 22. - 1884. - 1 pp.

35. Грибоедов С. Об определении коэффициента диффузии из опытов над испарением жидкостей // Журнал русское физико-химическое общество. -1893.-т.25.-С. 36-50.

36. De-Heen, Bull. Acd. Beig. 11. - 1891.

37. H. Thiesenhusen, Gesundheitsing, 53 №8. - 1930. - 113 pp.

38. Пакшвер A., Лурье Г. Об испарении бинарных смесей // Журнал физической химии. 1934. - т. 5. -№10 - С. 1429-1437.

39. Hiñe, Phys. Rev. 24, 1924. - 79 pp.

40. Hinchley and Himus, Journ. Chem. Ind. 43, 1924. - 840 pp.

41. Gilliland and Sherwood, Ind. Eng. Chem. 26, 1934. - 516 pp.

42. Nusselt, Z. angew. Math, and Mech. 10,1930. - 105 pp.

43. Centnershwer, Bull. Int. Acad. Polon. Ser. A. 1932. - 369 pp.

44. Sutton, Proc. Roy, Soc. Ser. A. 146, 1933. - 701 pp.

45. Langmuir, J. Amer. Chem. Soc. 54, 1932. - 2798 pp.

46. Пупко C.JI., Проскурин M.A. Кинетика испарения ртути в присутствии тонких слоев капиллярно-активных веществ // Журнал физической химии. 1933. - т.4. - №4. - С. 1429-1437.

47. Маршал В.Основные опасности химических производств. М.: «Мир», 1989. - 655С.48. www.safework.ru

48. Воротилин В.П. Расчет процесса конденсации хлора в присутствии инертной смеси / Воротилин, В.П., Хейфиц, Л.И. // Химическая промышленность. 1987. - №8. — С. 502-506.

49. Воротилин В.П., Горбулин В.Д. Математическая модель испарения жидкости в объем ограниченного пространства // Химическая промышленность. 1993. - №3. - С. 136-140.

50. Братсерт У.Х. Испарение в атмосферу: Теория, история, приложения: Пер. с англ. под ред. А.С.Дубова. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. -350 С.

51. Будыко М.И. Испарение в естественных условиях. Л.: Гидрометеоиздат, 1948. - 136 С.

52. Константинов А.Р. Испарение в природе. — Л.: Гидрометеоиздат, 1963.-590 С.

53. Ирисов A.C. Теория испарения. — М.: Химия, 1960.

54. Берд Р., Стьюарт В., Лайтфут Е. Явления переноса. — М.: Химия, 1974.-688 С.

55. Хлуденев С.А. Оценка воздействия нефтехимичексих производств на объекты окружающей среды при различных условиях функционирования: Автореферат дисс. канд. тех. наук. Пермь, 2007. — 17 С.

56. Хлуденев С.А. Оценка воздействия нефтехимичексих производств на объекты окружающей среды при различных условиях функционирования: Дисс. канд. тех. наук: 03.00.16 / Хлуденев Сергей Александрович. Пермь, 2007.- 165 С.

57. Шебеко Ю.Н., Смолин И.М., Малкин В.Л., Смирнов Е.В. Определение характеристик испарения высокотемпературных органических теплоносителей // Обеспечение пожарной безопасности объектов защиты: Сб. науч. тр. -М.: ВНИИПО. 1989, С. 81-86.

58. Скляренко С.И., Баранаев М.К. К вопросу о скорости испарения жидкостей // Журнал физической химии. 1935. - т.6 - №9. - С. 11801191.

59. Пчелинцев В.А., Федоров A.B., Никитин А.Г., Орлов В.Я. Взрывоопасность пердприятий химической промышленности // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1976. - т.21. - №4. - С. 416-420.

60. Mackay D., Matsugu R.S. Evaporation rates of liquid hydrocarbon spills on land and water // The Canadian J. Chem. Eng. 1973. - v.51, August. - pp. 434-439.

61. Указания по определению категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности. СН 463-74. М.: Стройиздат, — 1974.

62. Пчелинцев В.А., Никитин А.Г., Хузиахметов Р.А. Оценка взрывопожароопасности производств, связанных с применением легковоспламеняющихся жидкостей в нагретом состоянии // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1985. - т.ЗО. -№1. - С. 68-74.

63. Моделирование пожаров и взрывов / Под. ред. Н.Н. Брушлинского и А.Я. Корольченко. -М.: Пожнаука, 2000. 492 С.

64. Берман Л.Д. Некоторые закономерности совместно протекающих процессов тепло- и массобмена в гетерогенных системах II Журнал технической физики, 1959. -т.24. -№1. - С. 94-106.

65. L.J. O'Briena, L.F. Stutzman /find. Eng. Chem. 1950. - v.42. - №6. -p. 1181.

66. Wunderlich W.O. Heat and mass transfer between a water surface and the atmosphere, Lab. Report №14, Engineering Laboratory, Tennessee Valley Authority, Norris, Term., 1972.

67. Бурков А.И., Возженников О.И. Моделирование поступления опасных химических веществ в атмосферу при испарении с подстилающей поверхности, загрязненной в результате их разлива // Метеорология и гидрология. 2005. - №2. - С. 85-94.

68. Сеттон О.Г. Микрометеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1958. -355 С.

69. Возженников О.И., Бурков А.И. Квазиоднородная модель расчета турбулентных потоков с подстилающей поверхности // Метеорология и гидрология. 1991. - №5. - С. 33-38.

70. Peter I., The evaporation of volatile liquids / Peter I. Kawamura and Donald Mackay // Journal of Hazardous Materials. 1987. - № 15. - pp. 343-364.

71. Mackay D., Matsugu R.S. Evaporation.rates of liquid hydrocarbon spills on land and? waters // The Canadian J! Cliem. Eng. 1973. ,- v. 51,August;' -pp.,434-439;: - ; • ' / ''

72. Reijnhart R and Rose R. Vapour cloud^ispersiomandttherevaporation of volatile liquids in; atmospheric*; .wind fields-II. Wind, tunnel experiments // Atmospheric environment: 1980.—№ 14. - pp. 759-762.

73. Reijnhart R., Piepers J., Toneman L.H. Vapour cloud dispersion and the evaporation of volatile liquids in' atmospheric wind? fields -1. Theoretical model // Atmospheric Environment. 1980. - v. 14. - pp. 751 -758.

74. Верификация методик для оценки последствий химических аварий / Губин С. А., Лыков; С.М., Маклашова И.В. и др. // Химическая промышленность. 1999. -№10. - С. 58-66.

75. Вредные вещества в промышленности; Справочник: в 3 "т. / Под ред. Лазарева Н.В. JI.: Изд-во «Химия». 1976, 2т. - 624С,

76. Тепло физические, свойства веществ: Справ, под ред. Б.Варгафтика. Л.: Гос. Энергетич. изд-во, 1956. — 668 С.

77. Беспамятнов. Г.П., Коротов; Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985. -528 С.

78. Рабинович C.F Погрешность измерений. Л: Энергия, 1978. -260 С.

79. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков-А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. — Л.: Издательство «Химия», 1976. 549 С.

80. Brighton P.W.M. Further verification of a theory for mass and heat transfer from evaporating pools // Journal of Hazardous Materials. 1990. — №23.-pp. 215-234.

81. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. -М: Энергоатомиздат, 1984. 145 С.

82. Монин А.С., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. В 2 ч. -М.: Наука, 1965, ч. 1. 639 С.

83. Хонькин А.Д. Методы расчета турбулентных течений // Хонькин А.Д., Пономарев В.И., Эрдман Л.К. М.: «Мир», 1984. - 463 С.

84. Методы расчета турбулентных течений: Пер. с англ. / Под. ред В. Кольмана. М.:Мир, 1984. - 463 С.

85. Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача. М: Химия, 1982. - 695 С.

86. Патанкар С., Сполдинг Д. Тепло- и массообменные процессы в пограничных слоях: Пер. с англ. — М.: Энергия, 1971. — 127 С.

87. Fluent Inc. Fluent 6.1. User's Guide, Lebanon, 2003.

88. Versteeg H.K., Malalasekera W. An introduction to computational fluid dynamics. The finite volume method. Longman, 1995. - p. 257.

89. Нестеренко A.B. Экспериментальные исследования тепло- и массо-обмена при испарении жидкости со свободной поверхности : Дисс. докт. тех. наук. Москва, 1953.

90. Галеев А.Д., Поникаров С.И. Надежность технических систем и техногенный риск. — Казань, КГТУ, 2009. 108 С.

91. Молчанов В.П. Пожарная безопасность объектов добычи нефти и газа: Дисс. док. тех. наук: 05.26.03 / Молчанов Виктор Павлович. — Москва, 2005.-380 С.

92. Панин Г.Н. Тепло- и маееообмен между водоемом и атмосферой в естественных условиях. — М.: Наука, 1985. — 206 С.

93. СНиП 23-01-99 Строительная климатология. Строительные нормы и правила.

94. Рид Р., Шервуд Т., Праусниц Дж. Свойства газов и жидкостей-3-е изд. перераб. и доп. Л.: Химия, 1982. — 592 С.

95. Беспамятнов Т.П., Коротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.:Химия, 1985 — 528 С.

96. Тюменев Т.Р. Прогнозирование распространение облаков легких и нейтральных газов при авариях на объектах химической промышленности: Дисс. канд. тех. наук: 05.26.03 / Тюменев Тимур Равильевич. Казань, 2008 — 149 С.

97. Дейч М.Е., Зарянкин А.Е. Гидрогазодинаммика. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 384 С.