автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Прогнозирование распространения облаков лёгких и нейтральных газов при авариях на объектах химической промышленности

На правах рукописи

ТЮМЕНЕВ ТИМУР РАВИЛЬЕВИЧ

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОБЛАКШ ЛЁГКИХ И НЕЙТРАЛЬНЫХ ГАЗОВ ПРИ АВАРИЯХ НА ОБЪЕКТАХ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0 5 ЛЕК 2008

Казань, 2008

003456678

Работа выполнена на кафедре машин и аппаратов химических производств Казанского государственного технологического университета.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Поникаров Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Махоткин Алексей Феофилактович

кандидат технических наук Черенков Александр Владимирович

Ведущая организация: Уфимский государственный нефтяной

технический университет

Защита состоится « /Л декабря 2008 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 212.080.02 при Казанском государственном технологическом университете по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68, зал заседаний Ученого совета (А-330).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технологического университета.

Электронный вариант автореферата размещен на сайте Казанского государственного технологического университета (www.kstu.ru).

Автореферат разослан « ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Сироткин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ"

Актуальность проблемы

Химические предприятия и объекты с оборотом опасных химических веществ, таких как аммиак, этилен, сероводород и др., в случае их аварийного высвобождения, представляют значительную угрозу, как для гражданского населения, так и для работников самого предприятия. Поэтому принятие мер по снижению таких рисков, а также по минимизации последствий аварий, являются важнейшими задачами. Для решения важнейшей задачи пожарной и промышленной безопасности объектов химической промышленности - уменьшение людских и материальных потерь, необходимо заранее знать возможное развитие чрезвычайной ситуации. Для этого разработаны методики расчета распространения примесей в приземном слое атмосферы. Однако существующие инженерные методики не могут в достаточной мере учитывать такие важные факторы как рельеф и шероховатость местности, наличие застройки, состояние атмосферы. Применение математического моделирования позволяет спрогнозировать распространение примесей в атмосфере с учетом реальных условий местности и метеорологических параметров на конкретном объекте.

Все газы в зависимости от их плотности относительно воздуха принято делить на тяжелые, нейтральные и легкие. По тяжелым газам в последние годы было проведено немало исследований. Проводилось большое количество полевых испытаний (например, «Остров Торни», «Мэплинские отмели», «Бурро»), разработаны математические модели и инженерные методики (Токси-2, Токсн-3) поведения тяжелого газа. Однако по легким (например, аммиак, фтороводо-род) и нейтральным (этан, этилен, моноксид углерода) газам, которые могут представлять не меньшую опасность, в плане возникновения опасных приземных концентраций, количество работ значительно меньше. Также мало исследовано поведение нагретых тяжелых газов. Поэтому создание новой методики, которая учитывала бы все факторы, влияющие на распространение примеси в атмосфере, является актуальной задачей.

В руководстве диссертационной работой принимал участие к т н , доцент Гасилов В.С

Цель работы

Целью диссертационной работы являлась разработка методики прогнозирования распространения облаков легких и нейтральных газов в случае их аварийного высвобождения на предприятиях и объектах с оборотом опасных химических веществ, с учетом рельефа местности, застройки, скорости ветра, состояния атмосферы, а также исследование общих закономерностей поведения легких и нейтральных газов.

Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математическую модель распространения легких и нейтральных примесей с учетом рельефа местности, застройки, скорости ветра и состояния атмосферы.

2. Обосновать применение разработанной модели, верифицировав её по опубликованным результатам полевых испытаний.

3. Провести численные опыты по распространению легких и нейтральных газов с различным рельефом, скоростью ветра и состоянием атмосферы, наличием и отсутствием застройки.

Метод решения

Методом решения поставленных задач явилось математическое моделирование с численной реализацией моделей на ЭВМ при помощи расчетного комплекса FLUENT®.

Достоверность и обоснованность полученных результатов, выводов и рекомендаций обусловлена использованием современных методов и средств математического моделирования, основанных на фундаментальных уравнениях сохранения и переноса, а также удовлетворительным согласованием результатов расчета с опубликованными данными натурных экспериментов.

Научная новизна

1. Построена математическая модель для описания процессов распространения облаков легких и нейтральных газов с учетом физических свойств веществ, фазового перехода при вскипании сжиженных газов, рельефа местности, застройки, а также теплообмена с подстилающей поверхностью.

2. Разработана и верифицирована методика расчета распространения облаков опасных химических веществ при залповых и продолжительных аварийных выбросах при авариях на химических предприятиях.

3. Впервые установлено влияние и оценена степень влияния таких факторов, как скорость ветра, температура вещества, устойчивость атмосферы и рельеф подстилающей поверхности на распространение легких и нейтральных газов. В частности установлено, что для аммиака опасная скорость ветра составляет 5 м/с и выше, а не 1 м/с.

4. Впервые численно исследовано поведение облаков нагретых тяжелых газов. Установлено, что несмотря на то, что в нагретом состоянии их плотность примерно равна плотности воздуха, облака обладают положительной плавучестью, которая позволяет им распространяться на значительные расстояния от источника, что может повлечь за собой образование опасно высоких концентраций в отдалении от источника.

Практическая значимость

Предлагаемая методика может применяться для расчета зон токсического поражения, как для действующих химических предприятий и объектов с оборотом опасных химических веществ, так и при проектировании новых, при разработке следующих документов: планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций, деклараций промышленной безопасности, паспортов безопасности, при разработке мероприятий по защите персонала предприятия и населения.

Результаты работы использовались при разработке планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций, а также паспортов безопасности для ОАО «Казаньоргсинтез», ОАО «Нижнекамскнефтехим», ОАО «Нижнекамский НПЗ», парка хранения аммиака ОАО «Менделеевсказот».

Апробация работы и публикации

Результаты исследований докладывались:

- на Межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Актуальные проблемы образования, науки и производства» (г. Нижнекамск, 13-14 апреля 2006 г.);

- на XIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» - MMTT-I9 (г. Воронеж, 30 мая -2 июня 2006 г.);

- на XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» - ММТТ-20 (г. Ярославль, 29 мая -1 июня 2007 г.);

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

По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 4 статьях, из которых 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы составляет 148 страниц, включая 6 таблиц, 75 рисунков, в т.ч. 51 в приложении. Библиографический список использованной литературы составляет 107 наименований.

Основное содержание работы

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

В первой главе дан литературный обзор. Рассмотрены механизм атмосферной турбулентности и существующие методики определения полей концентраций опасных химических веществ в атмосфере. Приведены данные по поведению легких и нейтральных газов при их аварийном высвобождении и в натурных экспериментах.

На основании обзора делается вывод о перспективности численного моделирования поведения легких и нейтральных газов, основывающегося на решении исчерпывающей системы уравнений сохранения в частных производных.

Во второй главе рассматриваются различные модели турбулентности. Проводится анализ достоинств и недостатков каждой из них. Стандартная к-с модель является наиболее верифицированной моделью турбулентности и широко применяется. Её допущения, не оказывают существенного влияния на распространение газов в задачах, рассматриваемых в настоящей работе, в то же время она экономична по вычислительным ресурсам. Этими соображениями был обусловлен её выбор.

Математическая модель распространения газа в атмосфере включает в себя следующие уравнения:

др ё(ри,) ^

д1 дх,

= 0;

8(ри,) д(ри,и/) _

дI

дх,

дх, дх,

ди, ди 2 .си,

—- + —]--~81 — йх; дх, 3 йх,

д(рН) д(ри,И)_ д

дI

дх,

дх,

Л + С„

рг,)дх, &Д ,

IV,

+ в;

д(рС,) | д(ри,С,)__ д ¿1 дх, дх,

рО,+

к2

ц, )дС,

) дх,

А = рС// —>

(1) (2)

(3)

(4)

(5)

где И - энтальпия, И - > ^ ~~ энтальпия у-ой примеси, )г) --■■ J] -

> - Гц

диффузионный поток у'-ой примеси, <2 - объёмный источник или сток теплоты, вызванный наличием в системе определённых пользователем источников; -источник примеси, обусловленный наличием в системе определённых пользователем источников.

Для моделирования пристеночных течений использовался «закон стенки»:

и+^Аеьуу^), (6)

И. V M J

где и, = (rw /р)т — скорость трения.

В третьей главе дано описание численного метода для решения системы дифференциальных уравнений, реализованного в пакете FLUENT®. Для дискретизации системы дифференциальных уравнений применялся метод контрольного объёма. При решении задач, поставленных в данной исследовательской работе, применялась структурированная сетка из шестигранных ячеек со сгущением их вблизи источника выброса, твердых поверхностей и изломов рельефа (рис. 1), т.е. в местах предполагаемого возникновения больших градиентов концентрации примеси, скорости ветра и других переменных.

Рис. 1. Вариант расчётной сетки для исследования распространения газов в условиях подъема рельефа местности

При решении задач с холодными облаками решалась сопряжённая задача, что позволяло учитывать теплообмен с подстилающей поверхностью. Профиль скорости ветра и его турбулентные характеристики на входе в расчётную область определялись путём численного просчёта движения воздушного потока над поверхностью расчётной области.

В четвертой главе приведены результаты проверки достоверности модели распространения облаков газов в атмосфере. Приведены результаты численных опытов по распространению облаков легких, нейтральных и нагретых тяжелых газов. Для верификации модели на предмет её соответствия реальным процессам в атмосфере были использованы данные натурных экспериментов, опубликованные в открытой печати. Для сравнения были выбраны результаты полевых испытаний с аммиаком - «Пустыня Тортоис» (Desert Tortoise) и фто-роводородом - «Голдфиш» (Goldfish). Эти испытания проводились в 1983 и 1986 гг. Ливерморской национальной лабораторией Лоренса на одном и том же полигоне в штате Невада, США и заключались в горизонтальных продолжительных выбросах сжиженного газа. Как видно по рис. 2 расчет по предлагаемой методике показал большее соответствие экспериментальным данным, чем расчеты по стандартным методикам. Особенно это относится к аммиаку, стандартные методики в непосредственной близости от источника дают завышение концентраций на порядок.

е

J 10000

натурный эксперимент

-- OBSERVED

- - - ALOHA ----- CHARM

---oeg

- — НЕС

_ расчет по нртодике

- OSSERVEO

-— ALOHA --- CHARM - - DfC — НЕС -расчет по методике

1000

расстояние, м

юсю

расстояние, м

а)

5)

Рис. 2. Линии концентраций в эксп. № 4 «Пустыня Тортоис» (а) и эксп № 1 «Голдфиш» (б) (observed) и прогнозируемых моделями ALOHA, CHARM, DEGADIS и HEGADAS, а также

предлагаемой методикой

В данной главе изложены результаты серий численных экспериментов по распространению «нетяжелых» газов: аммиака, фтороводорода, моноксида уг-

лерода, этилена, этана, нагретых сероводорода, диоксида и триоксида серы, влияние стратификации атмосферы, застройки и рельефа местности.

Как правило, рассматривалась типовая задача, когда 50 т сжиженного аммиака (фтороводорода) выливаются в обваловку площадью 400 м2. Рассчитывалась доля газа в первичном облаке в зависимости от температуры окружающей среды, рассчитывалась интенсивность испарения в зависимости от скорости ветра Профиль ветрового потока просчитывался так, чтобы на высоте 10 м скорость ветра равнялась заданной величине. Распространение облака рассчитывалось при скоростях ветра 1, 2, 3,4,5 и 10 м/с. Инверсия моделировалась заданием температуры поверхности земли на 3 °С ниже температуры атмосферы.

J__

' 4 Г

а) б)

Рис 3. Влияние скорости ветра на распространение облака аммиака: облако ЫНз при V = 1 м/с (а); облако ЫН3 при V = 5 м/с (б), РШ0,1 = 2 мин, высота области 1000 м

Поведение облака определялось комплексным взаимодействием ряда факторов, таких как состояние атмосферы, характер подстилающей поверхности и теплофизические свойства газа. Наблюдаемый характер поведения облаков не может быть получен обычными инженерными методиками, но в то же время физически обоснован. На поведение легких газов, таких как аммиак и фтороводород, существенное влияние оказывает скорость ветрового потока и устойчивость атмосферы. Если при низких скоростях ветра 1-2 м/с облако уплывает вверх (рис. 3, а), то начиная с 4-5 м/с (рис. 3, б) начинает устойчиво двигаться вдоль поверхности земли, при этом опасные концентрации (пороговая токсодоза) через 2 мин распространяются по ветру на расстояние до 1 км от

источника. Чем больше скорость ветра, тем больше интенсивность испарения и тем больше облако прижимается к земле и соответственно тем больше площадь зоны с опасными концентрациями газа. Наличие инверсии способствовало более устойчивому движению облака в приземном слое атмосферы и более позднему его отрыву от земли. Внешние границы облаков определялись пороговыми (РСНО) и смертельными (ЬСНО) токсодозами при времени экспозиции 10 мин.

здание

здание

а) Щ

Рис. 4. Влияние застройки на распространение смертельных концентраций аммиака: пролив ЫНз до здания (а), пролив ЫНз позади здания (б), ЮЮ, V = 10 м/с, ? = 10 мин, Ь области 500 м .

Влияние застройки моделировалось построением здания до и после источника на расстоянии 50 м. При скорости 1 м/с опасные концентрации не достигают или с трудом достигают стен здания, поэтому люди подвергнут себя опасности, если покинут здание. Скорость ветра 3 м/с представляет уже гораздо большую опасность для людей, находящихся в зоне аварии, опасные концентрации на уровне дыхания человека распространяются на большое расстояние. Но на наш взгляд подлинно «опасными» скоростями ветра являются скорости начиная от 5 м/с. При этой скорости облако начинает устойчиво двигаться у поверхности земли. Облако отрывается от земли на расстоянии около 500 м от источника. При большей скорости ветра, облако отрывается от земли позже по времени и на большем расстоянии от источника; с течением времени точка отрыва смещается ближе к источнику.

При скорости ветра 10 м/с интенсивность испарения больше в 4,7 раз, чем при скорости 1 м/с, однако высокие скорости воздушного потока дают образовываться высоким приземным концентрациям только в зонах затенения (позади зданий, в ложбинах и т.п., рис. 4).

Рис. 5. Влияние рельефа местности на распространение нейтральных газов: облако СгНс, «в горку» с углом 30° (а), облако С2Н4- 15° (б), инверсия, I = 1800 с, высота области 2000 м, место пролива помечено точкой

Моделировалось распространение облаков этилена и этана. При инверсии этилен и этап, если подстилающая поверхность горизонтальна, стелется по земле. При движении в горку облако этилена стелется по склону, но движется вверх, а не стекает вниз, как в случае тяжелого газа. При движении с горки облако этилена хоть и пытается оторваться, движется вниз по склону. Облака этана при движении в горку 15 и 30° (рис. 5, а) и этилена при 15° (рис. 5, б) движутся против ветра в горизонтальной плоскости, и лишь на достаточном удалении от источника начинают двигаться по ветру в сторону склона. Это явление возникает оттого, что в сложившихся условиях (удар ветрового потока о склон, инверсия, свойства газа) возникает рециркуляционный поток воздуха в тонком слое над поверхностью земли.

Моделировалось распространение облаков нагретых тяжелых газов Н28 (105 °С), 802 (440 °С), БОз (606 °С). Облака были плавучими, причем эта плавучесть была выше, чем у облаков легкого фтороводорода. Последний факт не очевиден, если сравнивать только относительные плотности газов (0,92; 0,87 и

1,00 против 0,69 у НР), но он отчетливо виден, если сравнить облака нагретых сероводорода, диоксида и триоксида серы с облаками фтороводорода (рис. 6).

С г- 3>

В) г)

Рис. 6. Сравнение по плавучести облаков нагретых тяжелых газов (а), БОг (б), ЭОз (в) с легким НИ (г), РСИ 0, V = 5 м/с, / = 3 мин, высота области 1 ООО м

Облако сероводорода очень быстро «растаяло», что, скорее всего, объясняется не большей склонностью к рассеянию, а на порядок большим по сравнению с другими исследованными газами значением пороговой токсодозы, которая и определяет внешнюю границу облаков на рисунках (концентрация увеличивается к центру облака, что показано цветом). Сравнительный расчет сероводорода при инверсии показал очень малое влияние состояния атмосферы на поведение нагретого тяжелого газа. Сравнительный расчет исследуемых тяжелых газов в ненагретом состоянии, показал, что они ведут себя как обычные тяжелые газы, т.е. у них наблюдается отрицательная плавучесть, и они растекаются по земле.

Несмотря на то, что в начальный момент плотность триоксида серы была равна плотности окружающего воздуха, а с течением времени, вследствие остывания облака, она росла, облако БОз обладало наибольшей плавучестью по сравнению с другими газами, что можно объяснить высокой начальной температурой. В опыте при скорости V = 4 м/с спустя 2 мин после выброса разница между температурой окружающей среды и облака составляла всего 2 °С, однако при этом доля воздуха в облаке составляла 99 %. Очевидно, что при таком соотношении облако газовоздушной смеси будет легче окружающего воздуха и будет иметь неплохую плавучесть. Полученные облака 502 в целом во многом похожи на облака 80з, только обладают меньшей плавучестью.

Относительно характера поведения облаков можно заметить, что чем выше скорость, тем больше облако прижимается к земле. Также, наверняка, основополагающим фактором является степень перегрева относительно окружающей среды. Чем больше она будет, тем большей плавучестью будет обладать облако, несмотря на молекулярный вес и относительную плотность. Влияние именно температуры, а не плотности очень хорошо видно из сравнения облаков нагретых газов с облаками моноксида углерода; последние имея температуру равную температуре окружающей среды, не обладают столь значительной плавучестью.

Выводы

1. Разработана методика, которая позволят прогнозировать распространение опасных химических веществ (легких, нейтральных, нагретых тяжелых газов) при их аварийных выбросах на основе численного моделирования гидродинамических и тепломассообменных процессов, имеющих место при развитии аварийной ситуации. Данная методика учитывает влияние скорости ветра, состояние атмосферы, рельефа местности, наличие застройки. Проведена верификация разработанной методики, показана её адекватность.

2. На примере аварий в парках хранения сжиженного аммиака и фторово-дорода установлено, что при выбросах легких газов опасными являются более высокие скорости ветра, чем было принято думать ранее, т.к. это способствует образованию опасных приземных концентраций, распространяющихся на зна-

чительные расстояния. В частности, для выброса аммиака такая скорость равна 5 м/с и выше, а не 1 м/с, как принимается многими методиками для всех без исключения выбросов. Устойчивая атмосфера способствует распространению облаков легких газов вблизи земной поверхности. Наличие здания уменьшает зону смертельно высоких концентраций, локализуя её вблизи самого здания со стороны источника, с противоположной же стороны здания смертельно высокие концентрации не образуются.

3. На примере аварий при производстве полиэтилена установлено, что рельеф местности оказывает существенное влияние на распространение облаков нейтральных газов, даже при нахождении источника вне склона. Рециркуляционные течения, возникающие при ударе ветрового потока о восходящий склон, позволяют распространяться вредным веществам против ветра на значительные расстояния.

4. На примере аварий при производстве серной кислоты и при очистке нефтяного газа от сероводорода установлено, что, начиная со скорости ветра 4 м/с, облака нагретых тяжелых газов не поднимаются вверх, а начинают двигаться вблизи земной поверхности, представляя опасность для людей. На поведение таких облаков существенное влияние оказывает не их относительная плотность в нагретом состоянии, а значение перегрева относительно окружающей среды. Установлено, что инверсия мало влияет на поведение облаков нагретых тяжелых газов.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Тюменев, Т.Р. Численное моделирование распространения легких газов с учетом рельефа местности и устойчивости атмосферы / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов и др. // Прав, и инж. вопросы пром. безоп-ти, охраны труда и экологии: Сб-к науч. статей и сообщений. - Казань: КГТУ, 2004. - С. 284-293.

2. Тюменев, Т.Р. Исследование влияния скорости ветра на распространение облаков легких газов при помощи численного моделирования / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // Межвуз. науч.-практ. кокф-я студ. и асп-тов

•ч ■ . ,11 I

«Актуал. проблемы обр-я, науки и произ-ва»: Мат-лы. — Нижнекамск: НХТИ, 2006. - С. 171-173.

3. Тюменев, Т.Р. Численное моделирование распространения легких опасных химических веществ / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров // МНК ММТТ-19: Сб-к трудов. - Воронеж: ВГТА, 2006. - Т. 4. - С. 26-29.

4. Тюменев, Т.Р. Прогнозирование распространения облаков легких и нейтральных ОХВ в условиях устойчивой атмосферы при помощи численного моделирования / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2006. - № 5. - С. 78-86.

5. Тюменев, Т.Р. Исследование влияния скорости ветра и застройки на распространение облаков легких газов численным моделированием / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // Безопасность жизнедеятельности. - 2006. -№ п.-С. 31-33.

6. Тюменев, Т.Р. Прогнозирование распространения «нетяжелых» ОХВ математическим моделированием / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // МНК ММТТ-20: Сб-к трудов. - Ярославль: ЯГТУ, 2007. - С. 186-189.

7. Тюменев, Т.Р. Распространение выбросов нагретых тяжелых газов / Т.Р. Тюменев,"С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // МНК «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и оборудованием»: Сб-к трудов. - Иваново: ИГХТУ, 2007. - С. 355-361.

8. Тюменев, Т.Р. Поведение облаков нагретых тяжелых газов / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // Безопасность жизнедеятельности. - 2008. -

№4.-С. 27-28.

Соискатель

Т.Р. Тюменев

Офсетная лаборатория Казанского государственного технологического университета

Заказ 32 J

Тираж 80 экз

Основные сокращения и обозначения Введение

1. Рассеяние примесей в атмосфере

1.1. Факторы, влияющие на распространение примеси в атмосфере

1.2. Атмосферная турбулентность

1.2.1. Механизм турбулентности

1.2.2. Приземный слой и изменение ветра с высотой

1.3. Практические исследования поведения газов

1.3.1. Особенности поведения газов при высвобождении

1.3.2. Натурные испытания

1.4. Обзор расчетных методик

1.4.1. Модель ГГО

1.4.2. Гауссовские модели

1.4.3. Интегральные модели Выводы по главе

2. Модель турбулентного рассеяния газа

2.1. Фундаментальные уравнения сохранения

2.2. Влияние турбулентности на уравнения Навье-Стокса

2.3. Модели турбулентности

2.3.1. k-Е модель

2.3.2. Модель рейнольдсовых напряжений

2.3.3. Модель крупных вихрей

2.3.4. Выбор модели

2.4. Моделирование пристеночных течений

2.5. Определение свойств веществ

2.6. Итоговая система уравнений Выводы по главе

3. Вычислительный метод

3.1. Метод дискретизации

3.1.1. Обобщенное дифференциальное уравнение

3.1.2. Расчёт поля течения

3.2. Построение расчётной области. Расчётная сетка 72 3.2.1. Требования, предъявляемые к сетке

3.3. Граничные условия. Шероховатость

3.4. Выбор шага по времени

3.5. Источники погрешностей 7 8 Выводы по главе

4. Результаты численного моделирования

4.1. Проверка достоверности математической модели

4.1.1. Верификация с данными экспериментов «Пустыня Тортоис»

4.1.2. Верификация с данными экспериментов «Голдфиш»

4.1.3. Сравнение с другими численными моделями

4.2. Поведение лёгких газов

4.2.1. Опыты с аммиаком

4.2.2. Опыты с застройкой

4.2.3. Опыты с фтороводородом

4.3. Поведение нейтральных газов

4.3.1. Опыты с моноксидом углерода

4.3.2. Опыты с этиленом и этаном. Влияние рельефа местности

4.4. Поведение нагретых тяжёлых газов

4.4.1. Опыты с нагретым сероводородом

4.4.2. Опыты с нагретыми диоксидом и триоксидом серы

4.4.3. Результаты численных экспериментов с нагретыми тяжёлыми газами

Выводы по главе

Актуальность проблемы. Химические предприятия и объекты с оборотом опасных химических веществ, таких как аммиак, этилен, сероводород и др., в случае их аварийного высвобождения, представляют значительную угрозу, как для гражданского населения, так и для работников самого предприятия. Поэтому принятие мер по снижению таких рисков, а также по минимизации последствий аварий, являются важнейшими задачами. Для решения важнейшей задачи пожарной и промышленной безопасности объектов химической промышленности - уменьшение людских и материальных потерь, необходимо заранее знать возможное развитие чрезвычайной ситуации. Для этого разработаны методики расчета распространения примесей в приземном слое атмосферы. Однако существующие инженерные методики не могут в достаточной мере учитывать такие важные факторы как рельеф и шероховатость местности, наличие застройки, состояние атмосферы. Применение математического моделирования позволяет спрогнозировать распространение примесей в атмосфере с учетом реальных условий местности и метеорологических параметров на конкретном объекте.

Все газы в зависимости от их плотности относительно воздуха принято делить на тяжелые, нейтральные и легкие. По тяжелым газам в последние годы было проведено немало исследований. Проводилось большое количество полевых испытаний (например, «Остров Торни», «Мэплинские отмели», «Бурро»), разработаны математические модели и инженерные методики (Токси-2, Токси-3) поведения тяжелого газа. Однако по легким (например, аммиак, фтороводород) и нейтральным (этан, этилен, моноксид углерода) газам, которые могут представлять не меньшую опасность, в плане возникновения опасных приземных концентраций, количество работ значительно меньше. Также мало исследовано поведение нагретых тяжелых газов. Поэтому создание новой методики, которая учитывала бы все факторы, влияющие на распространение примеси в атмосфере, является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является разработка методики прогнозирования распространения облаков легких и нейтральных газов в случае их аварийного высвобождения на предприятиях и объектах с оборотом опасных химических веществ, с учетом рельефа местности, застройки, скорости ветра, состояния атмосферы, а также исследование общих закономерностей поведения легких и нейтральных газов.

Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математическую модель распространения лёгких и нейтральных примесей с учётом рельефа местности, застройки, скорости ветра и состояния атмосферы.

2. Обосновать применение разработанной модели, верифицировав её по опубликованным результатам полевых испытаний.

3. Провести численные опыты по распространению лёгких и нейтральных газов с различным рельефом, скоростью ветра и состоянием атмосферы, наличием и отсутствием застройки.

Методом решения поставленных задач явилось математическое моделирование с численной реализацией моделей на ЭВМ при помощи расчётного комплекса FLUENT®.

Достоверность и обоснованность полученных результатов, выводов и рекомендаций обусловлена использованием современных методов и средств математического моделирования, основанных на фундаментальных уравнениях сохранения и переноса, а также удовлетворительным согласованием результатов расчёта с опубликованными данными натурных экспериментов.

Научная новизна.

1. Построена математическая модель для описания процессов распространения облаков легких и нейтральных газов с учетом физических свойств веществ, фазового перехода при вскипании сжиженных газов, рельефа местности, застройки, а также теплообмена с подстилающей поверхностью.

2. Разработана и верифицирована методика расчета распространения облаков опасных химических веществ при залповых и продолжительных аварийных выбросах при авариях на химических предприятиях.

3. Впервые установлено влияние и оценена степень влияния таких факторов, как скорость ветра, температура вещества, устойчивость атмосферы и рельеф подстилающей поверхности на распространение легких и нейтральных газов. В частности установлено, что для аммиака опасная скорость ветра составляет 5 м/с и выше, а не 1 м/с.

4. Впервые численно исследовано поведение облаков нагретых тяжелых газов. Установлено, что несмотря на то, что в нагретом состоянии их плотность примерно равна плотности воздуха, облака обладают положительной плавучестью, которая позволяет им распространяться на значительные расстояния от источника, что может повлечь за собой образование опасно высоких концентраций в отдалении от источника.

Практическая ценность. Предлагаемая методика может применяться для расчета зон токсического поражения, как для действующих химических предприятий и объектов с оборотом опасных химических веществ, так и при проектировании новых, при разработке следующих документов: планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций, деклараций промышленной безопасности, паспортов безопасности, при разработке мероприятий по защите персонала предприятия и населения.

Результаты работы использовались при разработке планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций, а также паспортов безопасности для ОАО «Казаньоргсинтез», ОАО «Нижнекамскнефтехим», ОАО «Нижнекамский НПЗ», парка хранения аммиака ОАО «Менделеевсказот».

Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались:

- на Межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Актуальные проблемы образования, науки и производства» (г. Нижнекамск, 13-14 апреля 2006 г.);

- на XIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» - ММТТ-19 (г. Воронеж, 30 мая -2 июня 2006 г.);

- на XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» - ММТТ-20 (г. Ярославль, 29 мая — 1 июня 2007 г.);

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

По теме диссертации опубликовано 8 работ [6-13].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы составляет 149 страниц, включая 6 таблиц, 75 рисунков, в т.ч. 51 в приложении. Библиографический список использованной литературы составляет 107 наименований.

Выводы по главе 4

Произведена викификация разработанной методики прогнозирования распространения облаков опасных химических веществ. Произведены численные расчёты распространения лёгких, нейтральных и нагретых тяжёлых газов. Исследовалось влияние скорости ветра, застройки, рельефа местности и устойчивости атмосферы на распространение опасных газов. Численное моделирование выявило особенности распространения нетяжёлых газов, которые не учитываются применяемыми в настоящее время нормативными методиками. Опасная скорость для лёгких газов не равна 1 м/с, как принимается для всех без исключения газов, а больше как минимум на полпорядка. Для аммиака она составляет 5 м/с и выше. Застройка оказывает влияние на распространение лёгких газов, смертельно опасные концентрации ограничиваются стенами зданий. Инверсия оказывает существенное влияние на поведение нейтральных газов, прижимая их к земле. При выбросе в местности со сложным рельефом нейтральные газы могут распространяться за счёт рециркуляционных течений против ветра на значительные расстояния. Нагретые тяжёлые газы могут представлять опасность при скоростях ветра со значениями от 4 м/с, т.к. их прижимает к земле подобно лёгким газам.

Ввиду вышесказанного можно подытожить, что нельзя предсказывать поведение газов при выбросах лишь на основании их относительной плотности в нормальных условиях или в условиях выброса. Численное моделирование аварийной ситуации с учётом всех возможных факторов представляется нам наиболее верным и перспективным подходом для решения данного класса задач.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана методика, которая позволят прогнозировать распространение опасных химических веществ (легких, нейтральных, нагретых тяжелых газов) при их аварийных выбросах на основе численного моделирования гидродинамических и тепломассообменных процессов, имеющих место при развитии аварийной ситуации. Данная методика учитывает влияние скорости ветра, состояние атмосферы, рельефа местности, наличие застройки. Проведена верификация разработанной методики, показана её адекватность.

2. На примере аварий в парках хранения сжиженного аммиака и фтороводорода установлено, что при выбросах легких газов опасными являются более высокие скорости ветра, чем было принято думать ранее, т.к. это способствует образованию опасных приземных концентраций, распространяющихся на значительные расстояния. В частности, для выброса аммиака такая скорость равна 5 м/с и выше, а не 1 м/с, как принимается многими методиками для всех без исключения выбросов. Устойчивая атмосфера способствует распространению облаков легких газов вблизи земной поверхности. Наличие здания уменьшает зону смертельно высоких концентраций, локализуя её вблизи самого здания со стороны источника, с противоположной же стороны здания смертельно высокие концентрации не образуются.

3. На примере аварий при производстве полиэтилена установлено, что рельеф местности оказывает существенное влияние на распространение облаков нейтральных газов, даже при нахождении источника вне склона. Рециркуляционные течения, возникающие при ударе ветрового потока о восходящий склон, позволяют распространяться вредным веществам против ветра на значительные расстояния.

4. На примере аварий при производстве серной кислоты и при очистке нефтяного газа от сероводорода установлено, что, начиная со скорости ветра 4 м/с, облака нагретых тяжелых газов не поднимаются вверх, а начинают двигаться вблизи земной поверхности, представляя опасность для людей. На поведение таких облаков существенное влияние оказывает не их относительная плотность в нагретом состоянии, а значение перегрева относительно окружающей среды. Установлено, что инверсия мало влияет на поведение облаков нагретых тяжелых газов.

1. Puttock, J.S. Field experiments on dense gas dispersion / J.S. Puttock, D.R. Blackmore, G.W. Colenbrander 11 J. of Hazardous Materials. 1982. - Vol. 6. - P. 13-41.

2. Koopman, R.P. Analysis of Burro series 40-m LNG spill experiments / R.P. Koopman, R.T. Cederwall, D.L. Ermak and others // J. of Hazardous Materials. — 1982.-Vol. 6.-P. 43-83.

3. Ermak, D.L. A comparison of dense gas dispersiom model simulations with Burro series LNG spill test results / D.L. Ermak, S.T. Chan, D.L. Morgan and others // J. of Hazardous Materials. 1982. - Vol. 6. - P. 129-160.

4. Методика оценки последствий химических аварий (методика «Токси-2»). М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 1999.

5. Шаталов, А. А. Методика расчета распространения аварийных выбросов, основанная на модели рассеяния тяжелого газа / А.А. Шаталов, М.В. Лисанов, А.С. Печеркин и др. // Безоп-ть труда в пром-ти. 2004. - № 9. - С. 46-52.

6. Тюменев, Т.Р. Численное моделирование распространения легких опасных химических веществ / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров // МНК ММТТ-19: Сб-к трудов. Воронеж: ВГТА, 2006. - Т. 4. - С. 26-29.

7. Тюменев, Т.Р. Прогнозирование распространения облаков легких и нейтральных ОХВ в условиях устойчивой атмосферы при помощи численного моделирования / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // Вестник Казан, технол. ун-та. 2006. - № 5. - С. 78-86.

8. Тюменев, Т.Р. Исследование влияния скорости ветра и застройки на распространение облаков легких газов численным моделированием / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // Безопасность жизнедеятельности. -2006. -№ 11.-С. 31-33.

9. Тюменев, Т.Р. Прогнозирование распространения «нетяжелых» ОХВ математическим моделированием / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // МНК ММТТ-20: Сб-к трудов. Ярославль: ЯГТУ, 2007. - С. 186189.

10. Тюменев, Т.Р. Поведение облаков нагретых тяжелых газов / Т.Р. Тюменев, С.И. Поникаров, B.C. Гасилов // Безопасность жизнедеятельности. — 2008.-№4.-С. 27-28.

11. Гаряев, А.Б. Распространение опасных веществ при промышленных авариях. М.: Изд-во МЭИ, 1998. - 31 с.

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

13. Берлянд, М.Е. Учет застройки при расчетах загрязнения воздуха / М.Е. Берлянд, E.JI. Генихович, И.Г. Грачева и др. // Труды глав, геофиз. обсерватории. 1987. - Вып. 511. Атм. диффузия и загр-е воздуха. - С. 24—38.

14. Яглом, A.M. Закономерности мелкомасштабной турбулентности в атмосфере и океане // Изв-я АН СССР. Физика атм. и океана. 1981. - Т. 17. -№ 12.-С. 1235-1257.

15. Хргиан, А.Х. Физика атмосферы. Изд. 2-е пер. и доп. — Т. 1, 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. — 248 е., 320 с.

16. Брэдисоз, П. Турбулентность / под ред. П. Брэдисоз. М., 1980.

17. Колесниченко, А.В. Турбулентность много-компонентных сред. М.,1996.

18. Колъман, В. Методы расчета турбулентных течений / под ред. В. Кольмана; пер. с англ. — М.: Мир, 1984. — 463 с.

19. Кухарец, В.П. О скорости диссипации турбулентной энергии в неустойчиво-стратифицированном атмосферном пограничном слое / В.П. Кухарец, JI.P. Цванг // Изв-я АН СССР. Физика атм. и океана. 1977. - Т. 13. -№6.-С. 620-628.

20. Монин, А. С. Основные закономерности турбулентного перемешивания в приземном слое атмосферы / А.С. Монин, A.M. Обухов // Труды Геофиз. инта АН СССР. 1954. - № 24 (151). - С. 163-187.

21. Монин, А.С. Статистическая гидромеханика. Механика турбулентности / А.С. Монин, А.И. Яглом. Ч. 1, 2. М.: Наука, 1965, 1967. -640 е., 720 с.

22. Нъюистадт, Н.Ф. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей / под ред. Н.Ф. Ньюистадта и X. ван Допа; пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 352 с.

23. Обухов, A.M. Турбулентность и динамика атмосферы. JL: Гидрометеоиздат, 1988. - 413 с.

24. Прандтлъ, Л. Гидроаэромеханика. Ижевск, 2000.

25. Яглом, A.M. Данные о характеристиках турбулентности в приземном слое атмосферы // Изв-я АН СССР. Физика атм. и океана. — 1974. Т. 10. — № 6. - С. 566-586.

26. Вызова, H.JI. Турбулентная диффузия в нижнем слое атмосферы / под ред. Н.Л. Бызовой. -М., 1970.

27. Вызова, H.JI. Рассеяние примеси в пограничном слое атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.

28. Лаштман, Д.Л. Физика пограничного слоя атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 342 с.

29. Маршалл, В. Основные опасности химических производств: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 672 с. (Marshall, V.C. Major Chemical Hazards. - Ellis Horwood, 1987.)

30. Цыкало, A.JI. Испарение и рассеивание аммиака при его разливах и утечках: Обзор, инф. Сер. «Азотная пром-сть» / А.Л. Цыкало, И.И. Стрижевский, А.Д. Багмет. М.: НИИТЭХИМ, 1982. - 50 с.

31. Наша, S.R. Evaluation of fourteen hazardous gas models with ammonia and hydrogen fluoride field data / S.R. Hanna, D.G. Strimaitis, J.C. Chang // J. of Hazardous Materials. 1991. - Vol. 26. - P. 127-158.

32. Griffits, R.F. Production of dense gas mixtures from ammonia releases -review / R.F. Griffits, G.D. Kaiser // J. of Hazardous Materials. 1982. - Vol. 6. - P. 197-212.

33. Black fortnight for ammonia // Nitrogen. 1976. - № 102. - P. 45.

34. Ayrault, M. An experimental study on the evolution and dispersion of a cloud of gas heavier than air AM. Ayrault, J.-L. Balint, R. Morel // J. of Hazardous Materials.-1991.-Vol. 26.-P. 1-26.

35. Bettis, R.J. Expansion and evolution of heavy gas particulate clouds / R.J. Bettis, G.M. Makhviladze, P.F. Nolan // J. of Hazardous Materials. 1987. - Vol. 14.-P. 213-232.

36. Blackmore, D.R. Heavy gas dispersion models / D.R. Blackmore, M.N. Herman, J.L. Woodward // J. of Hazardous Materials. 1982. - Vol. 6. - P. 107-128.

37. Huerzeler, В. Small spills of heavy gas from continuous sources / B. Huerzeler, Т.К. Fannel0p // J. of Hazardous Materials. 1991. - Vol. 26. - P. 187202.

38. Nielsen, M. Research on continuous and instantaneous gas clouds. Project report. Part 2 / M. Nielsen, M. Heinrich, R. Scherwinski // J. of Hazardous Materials. 1991.-Vol. 26.-P. 219-224.

39. Элънатанов, А.И. Применение воздушных струй для испарения аммиака / А.И. Эльнатанов, Э.А. Хуторянская, И.И. Стрижевский // Труды ГИАП. Маг-е аммиакопроводы. 1978. - Вып. 51. - С. 66-74.

40. Blanken, J.M. Behavior of Ammonia in the Event of Spillage // Ammonia Plant Safety. 1980. - Vol. 22. - P. 25-34.

41. Исламхузин, Д.Я. Образование и распространение паровоздушных облаков сжиженных углеводородных газов при техногенных авариях: Дисс. . канд. техн. наук. Казань, 2003. - 118 с.

42. Галеев, А.Д. Численное моделирование процесса рассеивания «тяжелых» примесей в условиях сложного рельефа местности / А.Д. Галеев, B.C. Гасилов, С.И. Поникаров и др. // БЖД. 2004. - № 6. - С. 25-27.

43. Галеев, А.Д. Численный анализ аварий на объектах использования сжиженных газов / А.Д. Галеев, B.C. Гасилов, С.И. Поникаров и др. // БЖД. -2006. -№ 12.-С. 30-36.

44. Галеев, А.Д. Образование и распространение облаков тяжелых газов при авариях химической и нефтехимической промышленности: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. — Казань, 2006, — 20 с.

45. Гкмранов, Ф.М. Численный расчет распространения и рассеивания опасных парогазовых облаков в атмосферном воздухе / Ф.М. Гимранов, Э.Ш. Теляков, Д.Я. Исламхузин // БЖД. 2005. - № 7. - С. 50-52.

46. Perdikaris, G.A. Numerical simulation of the three-dimensional micro-scale dispersion of air-pollutants in region with complex topography // Heat and Mass Transfer.-2001.-37.-P. 583-591.

47. Едигаров, А.С. Численный расчет турбулентного течения холодного тяжелого газа в атмосфере // Журнал выч. мат-ки и мат. физики. 1991. — Т. 31. -№ 9. - С. 1369-1380.

48. Иванов, А.В. Моделирование рассеяния многоисточниковых газовых выбросов в условиях города / А.В. Иванов, Е.В. Гусев, Б.С. Мастрюков и др. // Изв-я ВУЗ. Цвет, мет-я. 1997. - № 2. - С. 73-80.

49. Иванов, А.В. Прогнозирование распространения аварийных выбросов аммиака в атмосфере города / А.В. Иванов, Б.С. Мастрюков // Изв-я ВУЗ. Цвет, мет-я. 1998. -№ 6. - С. 56-63.

50. Иванов, А.В. Разработка методических основ оценки последствий промышленных химических аварий (на примере металлургического комбината): Дисс. . канд. техн. наук. М., 1999. — 283 с.

51. Иванов, А.В. О достоверности использования вычислительного комплекса Phoenics в расчетах рассеяния вещества в возмущенном потоке / А.В. Иванов, Б.С. Мастрюков // Изв-я ВУЗ. Черн. мет-я. 1999. - № 11. - С. 64-68.

52. Зиновьева, О.М. Прогнозирование сценариев развития химических аварий при разработке декларации безопасности / О.М. Зиновьева, А.В. Иванов, Б.С. Мастрюков // Металлург. 2000. - № 12. - С. 25-26.

53. Зиновьев, А.В. Моделирование процессов испарения при аварийных проливах жидкости / А.В. Зиновьев, А.В. Иванов, Б.С. Мастрюков // Кокс и химия.-2001.-№4.-С. 33-35.

54. Микрюков, А.В. Численное моделирование распространения примесей от источников загрязнения с учетом рельефа местности: Дисс. . канд. физ.-мат. наук. Ижевск, 2004. - 181 с.

55. Сузан, Д.В. Математическое моделирование распространения загрязнений в воздушной среде: Автореф. дисс. . канд. физ.-мат. наук. М., 2003.-20 с.

56. Пирулсов, У.Г. Численные методы газовой динамики / У.Г. Пирулсов, Г.С. Рослянов. -М., 1987.

57. Селезнев, В.Е. Повышение безопасности и эффективности газопроводных систем ТЭК с использованием методов прямого численного моделирования: Дисс. . д-ра техн. наук. — Саров, 2003. 283 с.

58. Натхина, Р.И. Моделирование процессов распространения многокомпонентных промышленных выбросов // Интернет-сервер «ГеоМод» http ://geomod.rsu.ru/B ank/ModAtmo2/contents .htm

59. Берлянд, М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 272 с.

60. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий.

61. Сумской, С.И. Верификация методик оценки последствий аварийных выбросов газа от источников продолжительного действия / С.И. Сумской, А.В. Пчельников, М.В. Лисанов и др. // Безоп-ть труда в пром-ти. 2005. - № 8. - С. 28-35.

62. ГОСТР 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов.

63. РД 52.04.253-90. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте.

64. Лисанов, М.В. Моделирование рассеяния выбросов опасных веществ в атмосфере / М.В. Лисанов, А.В. Пчельников, С.И. Сумской // Рос. хим. ж. -2005.-Т. XLIX. — № 4. С. 18.

65. Сеттон, О.Г. Микрометеорология. — Л.: Гидрометеоиздат, 1958.

66. Берлянд, М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

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

68. FLUENT 6.0 Documentation // FLUENT 6.1.18. Fluent Inc., 1998.

69. Никущенко, Д.В. Применение расчетного комплекса FLUENT® для моделирования течения вязкой несжимаемой жидкости: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2005. - 97 с.

70. Голубев, И.Ф. Теплофизические свойства аммиака / И.Ф. Голубев, В.П. Кияшова, И.И. Перелыдтейн и др. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 264 с.

71. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Физматгиз, 1963.

72. Зарембо, КС. Справочник по транспорту горючих газов / под ред. К.С. Зарембо. — М.: Гостоптехиздат, 1962. 888 с.

73. Малина, КМ. Справочник сернокислотчика / под ред. проф. К.М. Малина. Изд. 2-е пер. и доп. М.: Химия, 1971. - 744 с.

74. Патанкар, С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкостей. — М.: Энергоатомизщцат, 1984. — 152 с.

75. Флетчер, К Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2-х т. -М.: Мир, 1991.

76. Волков, КН. Применение метода контрольного объема для решения задач механики жидкости и газа на неструктурированных сетках // Выч. методы и прогр-е. 2005. - Т. 6. - С. 43-60.

77. Норри, Д. Введение в метод конечных элементов / Д. Норри, Ж. де Фриз. Пер. с англ. М.: Мир, 1981. - 304 с. (An introduction to finite element analysis / D.H. Norrie, G. de Vries. - Academic Press, 1978.)

78. Hutton, D. V. Fundamentals of finite element analysys. Mc Graw-Hill, 2004. - 494 p.

79. Иванов, Ю.А. Хранение и транспортировка жидкого аммиака / Ю.А. Иванов, И.И. Стрижевский. М.: Химия, 1991. - 72 с.

80. СНиП 2.11.03-93. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопож арные нормы.

81. Амелин, А.Г. Производство серной кислоты. Изд. 3-е испр. М.: Химия, 1967.-472 с.

82. Амелин, А.Г. Технология серной кислоты. Изд. 2-е пер. М.: Химия, 1983.-360 с.

83. Встроенная база данных по теплофизическим свойствам веществ II CHEMCAD 5.1.3. Chemstations Inc., 2001.

84. Bloomer, J.J. Practical fluid mechanics for engineering applications / J.J. Bloomer. New York: Marcel Dekker, 2000. - 392 p.

85. Chung, T.J. Computational fluid dynamics. Cambridge: Cambr. Univ. Press, 2002. - 1012 + xxiii p.

86. Leslie, I.R.M. State of art review of pressure liquefied gas container failure models and associated projectile hazards / I.R.M. Leslie, A.M. Birk, // J. of Hazardous Materials. 1991. - Vol. 26. - P. 329-365.

87. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / под общ. ред. С.В. Белова. Изд. 2-е испр. и доп. М.: Высш. шк., 1999. - 448 с.

88. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплопроводности жидкостей и газов/ Н.Б. Варгафтик, Л.П. Филиппов, А.А. Тарзиманов и др. М.: Энергоатомиздат, 1990. — 352 с.

89. Дорофеев, Э.А. Прогнозирование и оценка зон химического заражения. М., 2000.

90. Лазарев, Н.В. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е пер. и доп. В трех томах. Под ред. проф. Н.В. Лазарева и д.м.н. Э.Н. Левиной. Т. I, III. - Л.: Химия, 1976, 1977.

91. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа. М., 1987.

92. Макаров, Г.В. Охрана труда в химической промышленности I под ред. Г.В. Макарова. М.: Химия, 1989. - 496 с.

93. Марсден, Дж.Э. Математические основы механики жидкости / Дж.Э. Марсден, А. Чорин. Пер. с англ. М.-Ижевск: НИЦ «Рег. и хаот. динамика», 2004. - 204 с.

94. Монин, А.С. Теоритические основы геофизической гидродинамики. — JL: Гидрометеоиздат, 1988. 424 с.

95. Пейре, Р. Вычислительные методы в задачах механики жидкости / Р. Пейре, Т. Тейлор. — Л., 1986.

96. Пененко, В.В. Методы численного моделирования атмосферных процессов. Л., 1981.

97. Перри, Дж. Справочник инженера-химика, т. I: Пер. с англ. под ред. акад. Н.М. Жаворонкова и чл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова. Л.: Химия, 1969. - 640 е., 397 рис., 332 табл. (Perry, J.H. Chemical Engineers' Handbook. -McGraw-Hill Book Сотр., 1963.)

98. Ферцигер, Дж. Математическая теория процессов переноса в газах / Дж. Ферцигер, Г. Капер. Пер. с англ. -М.: Мир, 1976.

99. Чушкин, П.И. Избранные статьи по вычислительной газовой динамике. М., 1993.

100. Шмыглевский, Ю.Д. Аналитические исследования динамики газа и жидкости. М.: Эдиториал УРРС, 1991. - 232 с.