Приложение N 5

к Руководству по безопасности

"Методика оценки риска аварий

на технологических трубопроводах,

связанных с перемещением

взрывопожароопасных жидкостей",

утвержденному приказом Ростехнадзора

от 28 ноября 2022 г. N 411

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ПОРЯДОК

РАСЧЕТА ИСТЕЧЕНИЯ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

ИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ

При аварийном истечении взрывопожароопасных жидкостей из разрушенных технологических трубопроводов необходимо учитывать гидравлические параметры трубопроводов и влияние на скорость выброса потерь на трение при движении среды по трубопроводу. Для определения скорости выброса G_выбр через отверстие площади S используется следующая система уравнений:

;

;

;

G_выбр = G_до - G_после;

;

, (5-1)

где: x_до - координата начала трубопровода; x_после - координата конца трубопровода; h(x_до) - высотная отметка начала трубопровода; h(x_после) - высотная отметка конца трубопровода; - плотность транспортируемой среды; P_н - давление в начале трубопровода; P_разр - давление внутри на месте разрушения; P_а - давление снаружи на месте разрушения; P_к - давление в конце трубопровода; u_до - скорость среды до места разрушения; u_после - скорость среды после места разрушения; d₀ - диаметр трубопровода; G_выбр - расход на месте выброса; G_до - расход в трубопроводе до места выброса; G_после - расход в трубопроводе после места выброса.

Система уравнений (5-1) содержит шесть переменных, которые нужно отыскивать (u_после, u_до, G_выбр, G_после, G_до, P_разр), используя формулы из системы уравнений (5-1).

При равенстве давления на месте разрушения P_разр давлению в окружающей среде P_а третье уравнение не рассматривается.

Коэффициенты сопротивления учитывают трение о стенки и наличие на трубопроводе различных элементов, также способствующих падению давления: стыки, повороты, изменения диаметров, задвижки. Коэффициенты рекомендуется рассчитывать в соответствии со справочниками по гидравлическим сопротивлениям. При расчете учитывается и многофазность, если в трубопроводе движется газожидкостная среда.

Давление в начале и в конце трубопровода P_н и P_к определяется в соответствии с характеристиками установленного в начале и в конце трубопровода оборудования (напорные характеристики насосов, конфигурации соединения насосов, давление в емкостях). После отсечения аварийного участка трубопровода давления в начале и в конце трубопровода P_н и P_к полагаются равными давлению насыщенных паров транспортируемой среды (вакуумметрическое давление), а величины x_до, x_после, h(x_до), h(x_после) соответствуют положению границы свободного зеркала жидкости в трубопроводе. Эти величины x_до, x_после, h(x_до), h(x_после) корректируются соответствующим образом по мере вытекания продукта, в том числе с учетом изменения профиля h(x).

В случае необходимости учета нестационарности процесса истечения за счет изменения граничных условий на трубопроводе (постепенное изменение давлений и подачи) соответствующим образом меняются параметры, входящие в систему выписанных уравнений (5-1) (P_н и P_к).

В случае необходимости учета нестационарности процесса истечения за счет циркуляции волн в трубопроводе система уравнений (5-1) записывается отдельно для участков, разделенных фронтами циркулирующих волн, с заданием соответствующих условий скачка параметров на этих фронтах:

, (5-2)

где: - скачок давления на фронте волны, сопровождающийся изменением скорости ; С - скорость распространения волны в трубопроводе.