Zastosowanie wybranych modeli matematycznych do szacowania zasięgu szkodliwego oddziaływania instalacji przemysłu chemicznego w przypadku awarii

• Autorzy: Sówka I. , Skrętowicz M. , Zwoździak P. , Guz Ł. , Zwoździak J. , Sobczuk H.

Warianty tytułu

EN

Application of selected mathematical models to estimate the range of harmful impact of chemical plant installation in the failure scenario

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Występowanie zapachu w terenie ma zazwyczaj charakter chwilowy i zależy głównie od sytuacji meteorologicznej, dlatego w przypadku prognozowania propagacji związków chemicznych emitowanych podczas awarii o charakterze odorotwórczym istotne jest zastosowanie odpowiedniego modelu matematycznego. W pracy przeanalizowano sytuację awaryjną polegającą na uszkodzeniu zbiornika magazynującego styren. Do analizy rozprzestrzeniania styrenu zastosowano polski model referencyjny oparty na formule Pasquilla oraz model CALPUFF. Badania wykazały, że obliczone za pomocą modelu referencyjnego stężenia zapachowe w najbliższym otoczeniu źródła emisji były około 10-krotnie mniejsze niż w przypadku modelu CALPUFF. Analiza wyników pokazała, że poza terenem zakładu chemicznego stężenia przekraczające wartość 0,43 mg/m³ (1000-krotne przekroczenie progu wyczuwalności) wystąpiły w odległości nawet do 1000 m. Wykazano, że na całym obszarze modelowania 100-krotnie przekroczona została wartość odniesienia w przypadku styrenu (D1h=0,02 mg/m³) oraz odorów (1 ou_E/m³). Stwierdzono, że wystąpienie podwyższonego stężenia odorów w powietrzu może być wskaźnikiem ostrzegającym o możliwości wystąpienia awarii instalacji przemysłowej oraz niekontrolowanej emisji szkodliwych substancji chemicznych.

EN

Odor emission from terrain is usually of an incidental character and depends in general on local meteorology. Therefore, for prognosis of propagation of chemical compound emission in the odor generating event of plant failure an appropriate mathematical model should be applied. In this paper, an emergency situation involving styrene storage tank failure was examined. Analysis of styrene propagation was performed using Polish reference model based on Pasquill’s formula and CALPUFF model. The studies haves shown that odor concentrations in the vicinity of the plant calculated using the reference model were about 10 times lower than in case of CALPUFF model. Analysis of the results showed that outside the plant boundary styrene concentrations exceeding the value of 0.43 mg/m³ (1000 times above the threshold) occurred within a distance of up to 1000 m. The reference values for styrene (D1h=0.02 mg/m³) and odors (1 ou_E/m³) were shown to be exceeded 100 times within the area of modeling. It was concluded that the increased odor concentration may be an indicator of a possible chemical installation failure or of an uncontrolled harmful chemical substance emission.

Słowa kluczowe

PL

odory; styren; model referencyjny; CALPUFF

EN

odors; styrene; reference model; CALPUFF

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 35, nr 2
• Strony: 73--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Sówka I.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Ekologistyki, Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Skrętowicz M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Ekologistyki, Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Zwoździak P.

• INSTALBUD, ul. Tadeusza Boya-Żeleńskiego 6A, 35-105 Rzeszów

autor

Guz Ł.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin

autor

Zwoździak J.

• Narodowe Centrum Badań Jakości Powietrza, IMGW-PIB, ul. Podleśna 61, 01-673 Warszawa

autor

Sobczuk H.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin

Bibliografia

• 1. Ustawa z 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska. Dz. U. nr 62, poz. 627.
• 2. A. MARKOWSKI: Analiza ryzyka w procesie magazynowania i przesyłania skroplonych gazów toksycznych. Ochrona Środowiska 1996, vol. 18, nr 3, ss. 11–16.
• 3. Dyrektywa Rady Unii Europejskiej 96/82/EC dotycząca zarządzania poważnymi awariami przemysłowymi z udziałem substancji niebezpiecznych Seveso II.
• 4. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 9 kwietnia 2002 r. w sprawie rodzajów i ilości substancji niebezpiecznych, których znajdowanie się w zakładzie decyduje o zaliczeniu go do zakładu o zwiększonym ryzyku albo zakładu o dużym ryzyku wystąpienia poważnej awarii przemysłowej. Dz. U. nr 58, poz. 535.
• 5. P. ZWOŹDZIAK: Opracowanie modelu zarządzania ryzykiem wynikającym z oddziaływania na środowisko związków uciążliwych zapachowo. Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wrocław 2011 (praca niepublikowana).
• 6. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 26 stycznia 2010 r. w sprawie wartości odniesienia dla niektórych substancji w powietrzu. Dz. U. nr 16, poz. 87.
• 7. J. ŻELIŃSKI, D. KALETA, J. TELENGA-KOPCZYŃSKA: Porównanie stężeń SF6 obliczonych gaussowskim modelem smugowym starej generacji z wartościami uzyskanymi w eksperymencie polowym. W: Ochrona powietrza atmosferycznego – wybrane zagadnienia [red. A. MUSIALIK-PIOTROWSKA, J.D. RUTKOWSKI], PZITS Oddział Dolnośląski, Wrocław 2012, ss. 327–336.
• 8. G. SCHAUBERGER, M. PIRINGER, E. PETZ: Diurnal and annual variation of the sensation distance of odour emitted by livestock buildings calculated by the Austrian odour dispersion model (AODM). Atmospheric Environment 2000, Vol. 34, pp. 4839–4851.
• 9. J. SCIRE, D. STRIMAITIS, R. YAMARTINO: A User’s Guide for the CALPUFF Dispersion Model (Version 5). Earth Tech, Inc., Concord 2000.
• 10. Toxicological Profile for Styrene. U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry, Atlanta 2010.
• 11. L. WANG, D. PARKER, C.B. PARNELL: Comparison of CALPUFF and ISCST3 models for predicting downwind odor and source emission rates. Atmospheric Environment 2006, No. 40, pp. 4663–4669.
• 12. A.M. de MELO, J.M. SANTOS, I. MAVROIDIS: Modelling of odour dispersion around a pig farm building complex using AERMOD and CALPUFF. Comparison with wind tunnel results. Building and Environment 2012, No. 56, pp. 8–20.
• 13. S. SIRONI, L. CAPELLI, P. CENTOLA: Odour impact assessment by means of dynamic olfactometry, dispersion modelling and social participation. Atmospheric Environment 2010, No. 44, pp. 354–360.