Ryzyko poważnych awarii rurociągów przesyłowych ... - MANHAZ

8.2. Szacunki dotyczące emisji gazu
Zwykle nie przewiduje się, żeby mogło dojść do emisji gazu podczas bezawaryjnej
eksploatacji gazociągu, tzn. że poziom emisji gazu z gazociągu jest zerowy. W celu
wykonania szacunków wstępnych zakłada się, że gaz jest idealny i całkowicie wymieszany.
Cały proces można podzielić na następujące etapy:
1. Pojawiająca się bezpośrednio po wystąpieniu rozszczelnienia fala rozprężająca
przesuwa się poprzez gaz od powierzchni rury do wewnątrz z prędkością rozchodzenia
się dźwięku w gazie. Skutkiem tego jest gwałtowne rozprężenie gazu, który wydostanie
się do atmosfery odrzutowym strumieniem z prędkością dźwięku. Jest to rozprężenie
adiabatyczne, a chmura gazowa jest bliska punktu wrzenia metanu (-164ºC).
Pierwsza część tego etapu jest izentropowa z przepływem laminarnym, będzie ona
trwała kilka dziesiątych sekundy dopóki warstwa graniczna turbulencji nie zostanie
rozprężona w całym odcinku rury. Bezpośrednio po tym nastąpi rozprężenie
adiabatyczne, kiedy ciśnienie zależeć będzie m.in. od tarcia strumienia gazu o ściany
rury.
2. Faza rozprężenia izotermicznego, podczas której prędkość gazu spada poniżej prędkości
dźwięku (uwolnienie gazu nie jest zduszone) dopóki ciśnienie w gazociągu nie osiągnie
ciśnienia otoczenia.
3. Ilość gazu wydostającego się z gazociągu w ostatnim etapie jest mniejsza niż 1%
ogólnej zawartości gazu i takie ulatnianie trwać będzie przez długi okres czasu.
Strumień odrzutowy i początkowa chmura gazu
Szacunki dotyczące dyspersji zależą głównie od informacji na temat prędkości emisji z
pękniętej rury, podczas gdy szczegółowy opis etapów uwolnienia gazu posiada mniejsze
znaczenie. Dlatego też stosuje się przybliżone szacunki dotyczące uwolnienia gazu.
Uwolnienie gazu pod wodą
Tę sytuację można opisać w następujący sposób:
− smuga gazu przebije powierzchnię wody w postaci leja pęcherzyków,
− średnica leja jest rzędu 30 m,
172