Przewidywanie zasięgu strefy zagrożenia dla wycieku amoniaku z przemysłowej instalacji chłodniczej

• Autorzy: Polańczyk Andrzej , Dmochowska Anna , Salamonowicz Zdzisław , Jarosz Wojciech

Warianty tytułu

EN

Prediction of the range of the danger zone for the ammonia leakage from the industrial cooling installation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Magazynowanie substancji niebezpiecznych − ze względu ich na właściwości toksyczne, palne, wybuchowe, promieniotwórcze − jest dużym zagrożeniem dla środowiska naturalnego. Na wysoki stopień zagrożenia narażeni są również ludzie przebywający i pracujący w zakładach wykorzystujących takie substancje w procesach produkcyjnych, które obarczone są ryzykiem ewentualnych awarii lub znajdują się w pobliżu dużych składowisk substancji niebezpiecznych. Celem artykułu było określenie − z wykorzystaniem programu ALOHA − zasięgu zagrożenia, jakie niesie ze sobą wyciek amoniaku, na przykładzie instalacji chłodniczej w zakładzie przemysłowym. Przy pomocy oprogramowania ALOHA wykonano obliczenia dla dziewięciu scenariuszy uwolnienia amoniaku znajdującego się w zbiorniku, będącym elementem przemysłowej instalacji chłodniczej. Uzyskane wyniki umożliwiły określenie zasięgu oddziaływania uwolnionego amoniaku w kierunkach prostopadłym i równoległym do kierunku wiatru. Otrzymane wyniki pokazują, że im niższa temperatura i prędkość wiatru, tym zasięg toksycznej chmury jest większy. Przy temperaturze 2,3°C i prędkości wiatru wynoszącej 7,7 km/h szkodliwe stężenie unosi się poza teren zakładu, obejmując pobliskie obszary miejskie. W wyniku tego zagrożeni są nie tylko pracownicy, ale także mieszkańcy miasta, a nawet pobliskich wsi. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza i prędkości wiatru zasięg zagrożenia jest znacznie mniejszy. Przy wzroście temperatury do 6,3°C i prędkości wiatru do 36,7 km/h najbardziej szkodliwe stężenie utrzymuje się wyłącznie na terenie zakładu. Zasięg toksycznej chmury jest prawie 10-krotnie mniejszy niż w przypadku wycieku przy utrzymujących się niekorzystnych warunkach atmosferycznych.

EN

Storage of hazardous substances due to its toxic, flammable, explosive and radioactive properties is a major threat to the natural environment. In particular, people who are working in industrial cooling installations or in the vicinity of the large repositories of hazardous substances, are exposed to high risk of breakdown. Therefore, the aim of this work was to determine the extent of the threat posed by the ammonia leak on the example of a refrigeration plant in an industrial cooling installation using the ALOHA software. The ALOHA software was applied to analyze 9 scenarios of ammonia release from the tank being a part of the industrial refrigeration system. The obtained results enabled to determine the impact range of the released ammonia in the direction perpendicular to the wind way as a function of the range of action in the direction parallel to the wind way. The obtained results indicate that the lower the temperature and the wind speed, the greater the range of the toxic cloud. At a temperature of 2.3°C and 7.7 km/h of wind speed, the harmful concentration rises outside the plant, covering nearby urban areas. As a result, not only workers but also residents of the city and even nearby villages are at risk. With the increase of air temperature and wind speed, the range of danger is much smaller. With an increase in temperature to 6.3°C and wind speed up to 36.7 km/h, the most harmful concentration is maintained only on the site. The range of the toxic cloud is almost 10 times lower than in case of a leakage for constant weather conditions. The ALOHA software made it possible to simulate the extent of the hazardous toxic zone in case of uncontrolled ammonia leakage from the tank at the industrial plant. The obtained results indicate that the least favorable atmospheric conditions are low air temperature and low wind speed. However, as the air temperature and wind speed increase, the range of danger is reduced.

Słowa kluczowe

PL

prognozowanie zasięgu zagrożenia; Aloha; wyciek amoniaku; instalacja chłodnicza

EN

prediction of dangerous zones; ALOHA; ammonia leakage; refrigeration installation

• Wydawca: Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 69 (tom 1)
• Strony: 37--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Polańczyk Andrzej

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej

autor

Dmochowska Anna

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej

autor

Salamonowicz Zdzisław

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej

autor

Jarosz Wojciech

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej

Bibliografia

• [1] Kizyn M., Warunki bezpiecznego przechowywania substancji niebezpiecznych zgodnie z wytycznymi unijnymi „REACH” i „CLP”, „Logistyka” 2010 nr 6, s. 46−48.
• [2] Żabicki D., Magazynowanie materiałów niebezpiecznych, „Inżynieria & Utrzymywanie Ruchu” 2013, nr 5.
• [3] Mikołajek D., Charakterystyka specyficznych zagrożeń z udziałem gazów trujących, żrących (amoniak, chlor, dwutlenek siarki). Sposoby (systemy) przeciwdziałania zagrożeniom wewnątrz przedsiębiorstwa, Centrum Kształcenia i Doskonalenia Kadr, Tarnów 2007.
• [4] Lindborg A., Probability in Ammonia Refrigeration Risk Assessment, 31st Annual Meeting International Institute of Ammonia Refrigeration, Dallas, Texas 2009.
• [5] Kalinowski K., Amoniakalne urządzenia chłodnicze. Tom 2, MASTA 2005, s. 94−129.
• [6] ASHRAE Handbook, Thermophysical Properties of Refrigerant, Stany Zjednoczone 2001.
• [7] Kozubkovál M., Bojko M., Zavila O., Danihelka P., Maléřová L., Mathematical simulation of ammonia gas release in a complex urban terrain using CFD and a statistical approach, Safety and Security Engineering V, WIT Press 2013.
• [8] Shao H., Duan G., Guoning, Risk quantitative calculation and ALOHA simulation on the leakage accident of natural gas power plant, International Symposium on Safety Science and Technology 2012.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).