Przykład analizy ryzyka instalacji rozładunku chloru - MANHAZ

358 Przykład analizy ryzyka instalacji rozładunku chloru
A pole powierzchni otworu o średnicy 12 mm = 1,13 * 10 -4 m 2
P – ciśnienie wewnątrz instalacji gazowej = 6,3 N/m 3
γ - pojemność cieplna (=1,32 dla chloru)
m – masa molowa chloru 71 kg/kmol
R – stała gazowa = 8310 J/kg mol K
T – temperatura zewnętrzna = 291 K
Podstawiając powyższe wartości otrzymujemy wielkość wypływu gazowego chloru w wysokości 0,26 kg/s
Scenariusz 3
Dla scenariusza 3 wywołanego przez pożar zewnętrzny należy w pierwszej kolejności określić całkowitą ilość
ciepła otrzymaną przez zbiornik. Można to wykonać korzystając z wzoru:
gdzie:
q in =
34, 5FA
0,
82
qin – całkowita ilość ciepła zaabsorbowana przez zbiornik
F – współczynnik izolacji cieplnej = 0,3 dla tego typu zbiorników
A – pole powierzchni zbiornika = 650 ft 2
Korzystając z wzoru:
Q = q / h
gdzie:
Qrv – szybkość wypływu gazu w kg/s
qin – całkowita ilość ciepła zaabsorbowana przez zbiornik
hfg – ciepło parowania dla ciśnienia otwarcia zaworu nadmiarowego = 257 kJ/kg
rv
, (6.5)
, (6.6)
Podstawiając powyższe dane do wzoru uzyskujemy wartość szybkości uwolnienia gazowego chloru równą 2,4
kg/s.
6.2 Obliczenia dyspersji
Dyspersja chmury gazowego chloru
Dyspersja gazowego chloru w atmosferze będzie powolna i jest zależna od wiatru. Dla potrzeb tej analizy
wykorzystano model rozprzestrzeniania się chmury gazu neutralnego Pasquilla Gifforda Gaussiana. Model ten
jest poprawny dla odległości od 100m do 10 km.
Do obliczeń można wykorzystać wzór dla stałego podłoża o właściwościach nie absorbujących:
gdzie:
C – stężenie chloru (kg/m 3 )
Q – szybkość uwolnienia,
u – szybkość wiatru m/s,
δ - współczynnik dyfuzji prostopadły i boczny,
H – wysokość źródła,
⎛ 2 ⎞⎡
2
2
Q
⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎤
⎜
− y
⎟
− ( z − H ) − ( z + H ) , (6.6)
C = ⎢ ⎜
⎟ +
⎜
⎟
xyz
exp exp
exp
⎜ 2 ⎟
2
2 ⎥
2πσ yσ
zu
⎝ 2σ
y ⎠⎢⎣
⎝ 2σ
z ⎠ ⎝ 2σ
z ⎠⎥⎦
x – długość chmury (m),
y – szerokość chmury (m),
z – wysokość chmury (m).
Po przekształceniu wzoru przy założeniach że: h=0; z=0; y=0 i konwersji stężenia na wartości ppm otrzymujemy
następujący wzór pozwalający na wyznaczenia stężenia chloru:
gdzie:
C
xyz
Q
=
πσ σ u
y
Poradnik metod ocen ryzyka związanego z niebezpiecznymi instalacjami procesowymi
z
in
RT
MP
fg
6
× 10
,
(6.7)