Analiza możliwości wykorzystania programu RizEx-2 w symulacji przebiegu zdarzenia awaryjnego na przykładzie wybuchu gazu w Port Hudson

• Autorzy: Dziechciarz A. , Lesiak P. , Bąk D.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.38.2.2015.13

Warianty tytułu

EN

An Analysis of the Potential for Using RizEx-2 Software to Simulate Emergency Events such as the Gas Explosion in Port Hudson

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cel: Głównym celem artykułu jest analiza możliwości odtworzenia sytuacji awaryjnej z wykorzystaniem programu RizEx-2. Wprowadzenie: W 1970 roku w miejscowości Port Hudson w stanie Missouri najprawdopodobniej doszło do rzadko spotykanego zjawiska, jakim jest detonacja gazu w przestrzeni nieograniczonej. W wyniku ekskawacji doszło do uszkodzenia rurociągu przesyłowego z propanem, co doprowadziło do uwolnienia około 120 m3 ciekłego gazu. Opis wypadku oraz analiza możliwości jego rozwoju zostały opisane w raporcie wykonanym na zlecenie Narodowej Rady Bezpieczeństwa Transportu przez Amerykański Urząd Górnictwa. W raporcie specjalny nacisk położono na możliwe źródła zapłonu, obszar rozprzestrzenienia propanu oraz analizę rozmiaru zniszczeń fali uderzeniowej. Metodologia: Dokonano analizy możliwości odtworzenia sytuacji awaryjnej z wykorzystaniem programu RizEx-2 na podstawie zdarzenia, jakie miało miejsce w roku 1970 w Port Hudson (USA), w celu zbadania zasadności użycia tego programu do przeprowadzania oceny skutków wypadków z udziałem gazów wybuchowych. W pierwszej części artykułu opisany został raport ze zdarzenia przygotowanego zaraz po katastrofie. Następnie dokonano symulacji/odtworzenia wydarzeń przy pomocy programu obliczeniowego RizEx-2. Ostatecznie stworzono analizę porównawczą wyników uzyskanych w programie RizEx-2 oraz rezultatów przedstawionych w raporcie. Do wykonania symulacji zdarzenia w Port Hudson skorzystano z trzech modułów programu: Dispersion Gaussian Model – Neutral Gas, Formation of Explosion-Hazardous Cloud, Explosion. Aby uzyskać lepszy obraz tego, jak program odzwierciedli zdarzenia w Port Hudson, założono wystąpienie takich samych warunków pogodowych oraz prędkości wycieku propanu, jakie zostały podane w raporcie. Rozpatrzono dwa scenariusze rozwoju wydarzeń. W scenariuszu 1 przyjęto prędkość wiatru równą 3 m/s, a w scenariuszu 2 wynosiła ona 4 m/s. Wnioski: Na podstawie przeprowadzonej analizy wnioskuje się, że program RizEx-2 może stanowić cenne narzędzie w analizie awarii z udziałem gazociągów oraz ich następstw. Jednakże należy uwzględnić ograniczenia programu i nie traktować otrzymanych wyników, jako ostatecznych, a jako pomoc w interpretacji analizowanych zdarzeń. Dane wykorzystywane do obliczeń powinny być uzyskiwane przede wszystkim na podstawie dochodzenia ze zdarzenia, a wyniki programu zawsze ewaluowane w odniesieniu do rzeczywistych skutków.

EN

Aim: The main focus of this paper is to analyze the potential of constructing a simulation scenario, which can reproduce an emergency situation, using a software system RizEx-2. Introduction: During 1970, in Port Hudson, Missouri a rare incident occurred in the form of an unconfined gas explosion. During excavation work, a pipeline transporting propane was damaged, which caused an accidental release of approximately 120 m3 of liquefied gas. The incident description and hypothetical analysis of potential developments were presented in a report written by the United States Bureau of Mines at the behest of the National Transportation Safety Board. The report placed a special emphasis on possible ignition sources, the dispersion of flammable vapours and the analysis of blast damage. Methodology: An analysis was performed on the possibility of recreating an emergency scenario with the aid of RizEx-2 software, based on the incident in 1970 at Port Hudson (USA), in order to examine the appropriateness of this programme to perform assessments of consequences arising from incidents involving explosive gases. The first part of this article describes the incident report produced immediately after the accident. Next, a simulation model was constructed of events, with the aid of a software programme RizEx-2. Finally, an analysis was performed, which compared results produced by the software programme against outcomes revealed by the report. The simulation of events at Port Hudson utilised three programme modules: Gaussian Dispersion Model-Neutral Gas, Formation of Explosion-Hazardous Cloud and Explosion. To get a better picture of how the programme mirrors actual events in Port Hudson, the same incident circumstances were created, including weather conditions as well as the speed of propane leakage identified in the report. From this two incident development scenarios were examined. In the first it was assumed that the wind speed was at 3 m/s and the second was at 4 m/s. Conclusion: On the basis of analysis performed, it is concluded that the programme RizEx-2 can be a valuable tool in the evaluation of incidents involving pipelines and their consequences. However, the limitations of the programme should be taken into account and results should not be viewed as final, but used as an aid in the interpretation of studied events. The data used in calculations should be, primarily, based on details from the investigation of events, and the results from the programme should be always evaluated in relation to actual outcomes.

Słowa kluczowe

PL

wybuch gazu; RizEx-2; symulacja zdarzenia awaryjnego; gaz wybuchowy

EN

gas explosion; RizEx-2; simulation of an emergency event; explosive gas

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 2
• Strony: 143--155
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dziechciarz A.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej – Państwowy Instytut Badawczy, Józefów

autor

Lesiak P.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej – Państwowy Instytut Badawczy, Józefów

autor

Bąk D.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej – Państwowy Instytut Badawczy, Józefów

Bibliografia

• [1] Pipeline Incident 20 Year Trends [dok. elektr.], http://www.phmsa.dot.gov/pipeline/library/datastatistics/pipelineincidenttrends, [Dostęp: 05.03.2015].
• [2] Burgess D.S., Zabetakis M.G., Detonation of a flammable cloud following a propane pipeline break, Bureau of Mines, USA 1973.
• [3] Saleev E., Raschetnyy metod otsenki granits zon razrusheniy pri vzryve gazoparovozdushnykh smesey, “Pozhary i chrezvychajnye situacii: predotvrashhenie, likvidacija” Issue 3, 2011, pp. 17–20.
• [4] Mannan S., Lees’ Loss Prevention in the Process Industries, Elsevier, 2012.
• [5] Software Complex “RizEx-2” Description of Applied Analysis and Calculation Methods, Scientific Center Of Risk Investigations “Rizikon”, Severodonetsk 2006.
• [6] Expert Simulation Tools for Industrial Accidents and Risk Assessment “RizEx-2”. User’s Manual., Scientific Center Of Risk Investigations “Rizikon”, Severodonetsk 2006.
• [7] User’s Manual (Functional Description) Of The Research Software Complex Of Risk Assessment And Accident Simulation “RizEx-2”, Scientific Center Of Risk Investigations “Rizikon”, Severodonetsk 2011.

Uwagi

PL

Badanie zrealizowane w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) w ramach projektu nr DOB-BIO6/02/50/2014 pt. „Opracowanie metod neutralizacji zagrożenia wybuchu wytypowanych zbiorników z gazami technicznymi, w tym alternatywnymi źródłami zasilania w środowisku pożarowym na potrzeby ratowników biorących udział w akcjach ratowniczo-gaśniczych”.