Оценка возможности возникновения каскадного режима развития аварии в местах пересечения технических коридоров магистральных газопроводов ООО "Газпром трансгаз Югорск"
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
между компрессорными станциями КС1 и КС2 представлена на рисунке 18.
Давление Р0 в момент аварии в точке разрыва газопровода расiитывалось по формуле (4):
, Па (4)
где Рн, Рк - давления в начале и в конце газопровода до его разрыва, Па.
Рисунок 6. Схема фрагмента магистрального газопровода:
х1, х2 - расстояния от места разрыва до ближайших линейных кранов (аварийные секции 1 и 2), м; L - расстояние между компрессорными станциями, м; L1, L2 - расстояние от места разрыва до КС1 и КС2 (аварийные участки 1 и 2), соответственно, м; Л1, Л2 - линейные краны
Начальный критический массовый расход газа расiитывался по формуле (5):
, кг/с (5)
где - коэффициент сжимаемости газа в критическом сечении (принимался равным 1);
d0 - внутренний диаметр трубы, м;
k - показатель адиабаты газа;
R - газовая постоянная, Дж/(кгтАвК);
- средняя температура, К.
Расход газа при времени, большем 0,1 с после разрыва газопровода, для первого аварийного участка определялся по формуле (6):
(6)
где tЛ - время от момента разрыва до отключения линейного крана, с (принималось 360 с);
Мн - масса газа, истекающего в адиабатическом режиме, кг.
Мг - масса газа, находящаяся в аварийном участке газопровода до аварии, кг.
, (7)
, (8)
, (9)
где - постоянная времени, с;
а0 - скорость звука в газе до разрыва, м/с;
? - коэффициент гидравлического сопротивления;
- коэффициент сжимаемости газа до разрыва, при и ;
и - средние значения давления и температуры для первого аварийного участка газопровода, Па и К.
, (10)
где Мкс - масса газа, которая нагнетается в аварийный участок газопровода компрессорной стацией до момента отсечения аварийного участка, кг (знак + применяется при раiете в первом аварийном участке газопровода, знак - используется при раiете во втором аварийном участке):
, (11)
где - Gкс - производительность газопровода в нормальном режиме его эксплуатации, кг/с;
t21 - время от момента аварии до момента полного закрытия станционного охранного крана на нагнетательной компрессорной станции, с.
, (12)
Масса газа, выброшенного из аварийной секции до закрытия крана на линейной части газопровода расiитывалась по формуле (13):
, кг (13)
Расход газа на момент закрытия линейного крана Л1 определялся из выражения (14):
, кг/с (14)
Расход газа для аварийной секции 1 после закрытия крана Л1 на линейной части:
, кг/с (15)
где ?х - постоянная времени, с (16):
, (16)
где ах - скорость звука в отсеченной секции на момент времени t12 , м/с (17):
, (17)
где - средняя температура в отсеченной секции от линейного крана до места разрыва на момент времени tЛ.
Полная масса газа, выброшенного из первого аварийного участка (18):
М1 = М11 + М12 , кг (18)
где М12 - масса газа из первой аварийной секции после закрытия линейного крана Л1, кг (19):
, (19)
Для второй отсеченной секции длиной х2 раiет производился аналогичным образом.
Для раiетов выбран газопровод Ямбург - Елец 1 между КС Новокомсомольская (КС-20) и КС Новопелымская. В данном случае L1 = 20 км, L2 = 80 км, х1 =18 км, х2 =18 км.
Кроме того, чтобы определить возможные последствия аварийного разрушения при минимальном расстоянии линейных кранов от мест пересечения технических коридоров проводились раiеты при х1 =1 км, х2 =1 км.
Результаты раiетов представлены в таблицах 6,7 и на рисунке 8.
Таблица 6
Интенсивность истечения газа при разрушении газопровода Ямбург- Елец 1
Время, сОбщий расход газа, кг/с до перекрытия линейного крана03800060842912060931804760240388830032543602756 после перекрытия линейного крана42023024801925540160860013439008471200223150091
Таблица 7
Интенсивность истечения газа при разрушении газопровода с х1=1 км, х2=1 км
Время, сОбщий расход газа, кг/сдо перекрытия линейного крана03800060842912060931804760240388830032543602756 после перекрытия линейного крана3902
Рисунок 7. Зависимость расхода газ от времени, прошедшего с момента аварии
Анализ таблиц 6,7 и рисунка 19 показывает, что до перекрытия линейных кранов в обоих случаях (без и с переносом линейных кранов) через 360 с от момента аварии общий расход истекающего газа в окружающую среду составляет 2756 кг/с. После перекрытия линейных кранов без их переноса истечение газа продолжается достаточно долго (более 1500 с), при этом общий расход истекающего газа в окружающую среду составляет 91 кг/с. В случае переноса линейных кранов уже через 30 с после закрытия линейного крана общий расход истекающего газа в окружающую среду составляет 2 кг/с.
Таким образом, установлено, что перенос запорных устройств к месту потенциальной возможной аварии на пересечении технических коридоров существенно снижает количество выбрасываемого газа в окружающую среду и, соответственно, в случае возгорания газа уменьшается время теплового воздействия на верхний газопровод (до 6,5 минут) от аварийного нижнего газопровода.
Однако, перенос запорных устройств к месту потенциальной возможной аварии на пересечении технических коридоров (до 1 км) не полностью исключает возможность реализации каскадного развития аварии, т.к. время термической стойкости газопр?/p>