Ryzyko poważnych awarii rurociągów przesyłowych ... - MANHAZ

Jednakże większe zagrożenie pochodzi od wybuchu otwartego obłoku gazowego
spowodowanego przez uwolnienie gazu lub cieczy z rurociągu. Zagrożenie to jest szczególnie
stwarzane przez propan, który jest jedną z głównych palnych cieczy transportowanych
rurociągami. Jeżeli ciekły propan o temperaturze 16 o C zostanie uwolniony do atmosfery ok.
33% odparowuje, a temperatura pozostałej cieczy spada do –42 o C.
Poważny wybuch otwartego obłoku gazu miał miejsce w Port Hudson w 1970r. Około 750
bbl (baryłek) propanu zostało uwolnione w wyniku przerwania rurociągu i spowodowało
wybuch równoważny wybuchowi 50 ton TNT.
Prędkości emisji dla pękniętego rurociągu LNG (ciekły gaz ziemny) można oszacować
w sposób następujący. Małe otwory, przez które maksymalna prędkość emisji cieczy byłaby
mniejsza niż 100 kg/s (przybliżona maksymalna prędkość nadawana przez pompę),
uwalniałyby LNG jako ciecz. Otwory, dla których prędkość byłaby większa, początkowo
tworzyłyby przepływ cieczy, po którym następowałby dwufazowy przepływ dławiony, gdy
ciśnienie spadłoby lokalnie do ciśnienia nasyconego gazu. Dla tego niższego przepływu,
ciśnienie znowu wzrosłoby powodując odwrócenie przepływu. Później nastąpiłaby oscylacja
między przepływem cieczy i przepływem dwufazowym. Dla uproszczenia można założyć, że
przepływ przez średni otwór wynosi 100 kg/s. Największe otwory zdolne byłyby do
utworzenia przepływu ponad 100 kg/s dla przepływu dwufazowego. Dla ostatniego
przypadku przepływ dla uwolnienia dwufazowego obliczono jako średnią geometryczną
przepływów czystej cieczy i czystego gazu.
Te szacunki można wykonać dla pierwszych 5 minut po pęknięciu - po tym czasie pompy
zostałyby wyłączone. Warunki po upływie 5 minut nie bada się, ponieważ zwykle przeciek
osiągnie fazę krytyczną (pod kątem zapłonu) w czasie mniejszym niż 5 minut.
Dyspersja obłoku gazu od rurociągu może zostać obliczona zakładając, że gaz jest neutralny i
pływalny, przy użyciu równań Pasquilla. Ewentualnie do rozważenia jest także wpływ
możliwego zachowania gazu ciężkiego, ale przy obecnym stanie wiedzy nie jest
nierozsądnym założenie, że większe porywanie powietrza w przybliżeniu rekompensuje efekt
opadania.
Rozprzestrzenianie się rozlewisk
Obecnie istnieje wiele metod do obliczeń wielkości rozlewiska i ich pożarów, np.
półempiryczna metoda Mudana czy też zestaw programów SuperChems do obliczeń skutków.
Należy również tu wymienić modele omówione w monografii [1].
148