5.5.1. Расчет интенсивности и объемов выбросов природного газа при разрыве магистральных газопроводов

5.5.1. Расчет интенсивности и объемов выбросов природного
газа при разрыве магистральных газопроводов

5.5.1.1. На данном подэтапе КолАР необходимо для каждого расчетного сценария Cij аварии определяются:

зависимости интенсивностей истечения газа в окружающую среду от времени из обоих концов разрушенного газопровода;

продолжительность истечения и объем (массу) выброшенного газа;

количество газа, участвующего в аварии;

количество газа, участвующего в создании поражающих факторов аварии.

5.5.1.2. При расчете интенсивности нестационарного истечения газа при разрыве МГ рассматриваются отдельно аварийные потоки газа с интенсивностями и из двух концов разрушенного газопровода, разделенного разрывом на два аварийных участка: верхний и нижний (относительно точки разрыва МГ по до аварийному потоку газа: верхний - от нагнетающей КС до точки разрыва, нижний - от точки разрыва до принимающей КС).

При этом учитываются внутренний диаметр МГ, фактическое до аварийное давление газа в МГ в точке разрыва, местоположение точки разрыва и время, требуемое для закрытия линейных кранов, предназначенных для отсечения аварийных участков МГ либо автоматически (минимальное время отсечения), либо с помощью средств дистанционного управления (время отсечения зависит от алгоритма идентификации факта аварии и реакции диспетчера), либо с участием персонала ЛЭС вручную по месту расположения кранов (время отсечения в основном определяется временем доставки персонала к площадкам крановых узлов транспортным средством).

5.5.1.3. При расчете объема выброшенного при разрыве МГ газа Vгаз дополнительно к перечисленным выше параметрам учитывается продолжительность идентификации факта аварии на диспетчерских пунктах КС вверх и вниз по потоку и конкретная технологическая схема обвязки параллельных ниток многониточного МГ.

5.5.1.4. При определении количества природного газа, участвующего в аварии, Mав, учитывается вся масса газа, заключенная между сечениями МГ, которых достигла волна разгрузки по давлению, распространяющаяся от точки разрыва. Эта масса складывается из массы газа, находящегося на аварийном перегоне между КС, и массы газа, находящейся в системе МГ выше нагнетающей КС (на перегоне от нее до предыдущей КС).

5.5.1.5. Массы природного газа, участвующие в создании поражающих факторов аварии Mпф, зависят от вида поражающего фактора.

Количество природного газа, участвующее в формировании зон осколочного воздействия Mпф-оск определяется массой газа, заключенной в пределах длины разрушенного участка МГ (таблица N 5.9, где приведены рекомендуемые расчетные значения длины разрывов МГ разных диаметров). Количество природного газа Mпф-б, участвующее в формировании зон барического воздействия (ВУВ и напора струи), определяется массой газа, истекающей за характерное время существования поражающего фактора.

Количество газа, участвующее в создании тепловой радиации пожара Mпф-т, в каждый данный момент времени определяется массой горящего газа. При практических применениях КолАР в качестве Mпф-т рекомендуется указывать не фиксированную массу газа, выброшенную из МГ за все время горения, а суммарную (из двух концов разрушенного МГ) интенсивность аварийного истечения горящего газа на характерный момент времени истечения согласно пункту 5.5.2.6.4 и данным таблицы N 5.10.

5.5.1.6. Последовательность выполнения данного этапа КолАР:

а) определяются в пределах рассматриваемого n-го ПОУ точки (m = 1, 2...M) - середины элементарных отрезков, в которых будет моделироваться разрыв газопровода;

б) определяются для каждой точки :

расстояние L1 от нагнетающей КС;

фактическое давление P0 до аварии в предположении, что на выходе нагнетающей КС давление проектное;

расстояния l1 и l2 до ближайших линейных кранов Л1 и Л2, расположенных соответственно вверх и вниз по потоку от места разрыва;

в) задается значения времени , , , от момента разрыва МГ до моментов закрытия соответственно охранного крана N 21 на выходе нагнетающей КС, охранного крана N 19 на входе принимающей КС, ближайших к линейных кранов Л1 и Л2 (в соответствии с описанием расчетных сценариев Cij);

г) с использованием приложения N 7 к настоящему Руководству выбираются модели расчета интенсивности аварийного истечения, и объемов выброса газа с учетом цели КолАР и связанной с ней требуемой точности расчетов;

д) с использованием выбранной модели истечения рассчитываются зависимости интенсивностей истечения (массовых расходов) от времени из обоих концов разрушенного газопровода в отдельности , и суммарный расход , объем Vгаз выброшенного газа и продолжительность истечения для выбранных выше значений , , , (т.е. для различных сценариев Cij);

е) определяется масса газа Mав, участвующая в аварии на МГ;

ж) определяются массы газа Mпф-ввс и Mпф-оск, участвующие в создании барического и осколочного поражающих факторов аварии с учетом длины разрыва МГ,

з) оценивается влияние исходных данных на результаты расчета , , , Vгаз, Mав, Mпф.

Результатом выполнения данного этапа КолАР являются массивы значений , , , Vгаз, Mав, Mпф для каждой точки в пределах каждого n-го ПОУ.

5.5.1.7. При рассмотрении в рамках проведения КолАР аварийных разрывов МГ на ПОУ, включающих подземные переходы газопровода через автомобильные или железные дороги, расчет интенсивности истечения и объема выброшенного газа рекомендуется (для получения консервативной оценки указанных параметров) проводить без учета конкретной конструкции перехода (которая может включать, например, защитный кожух, бетонные плиты), полагая, что место разрыва находится на границе перехода, где газопровод не заключен в кожух.

5.5.1.8. При рассмотрении аварий на подводных переходах МГ, выполненных традиционным методом прокладки трубы в траншею по дну водоема, расчет интенсивности истечения и объемов выброшенного газа выполняется как изложено в пункте 5.5.1.6 для сухопутных участков, т.е. допускается пренебречь влиянием изменения гидростатического давления в месте разрыва МГ в русловой части перехода.

При рассмотрении аварий на подводных переходах МГ, выполненных методом горизонтально-направленного бурения с конструкцией "труба в трубе", влияние внешнего кожуха на истечение газа (с точки зрения гидравлического сопротивления) при разрыве газопровода допускается не учитывать. Расчет интенсивности истечения и объема выброшенного газа выполняется как изложено в пункте 5.5.1.6 для сухопутных участков.