Экспресс-метод оценки потенциального территориального риска при авариях на транспорте
Loading...
Files
Date
2016
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днипропетровск
Abstract
RU: Цель. Данное исследование направлено на разработку метода оценки потенциального территориального риска при авариях на железнодорожном транспорте, учитывающего специфику эмиссии химически опасных веществ при чрезвычайных ситуациях во время их транспортировки. Методика. Основу предложенного метода составляет численное моделирование процесса переноса химически опасного вещества в атмосфере. Основой численной модели является уравнение массопереноса химически опасных веществ. Данное уравнение учитывает рассеивание в атмосфере опасного вещества за счет ветра и атмосферной диффузии. Для численного интегрирования уравнения переноса химически опасного вещества в атмосфере применяется
неявная разностная схема расщепления. На основе построенной численной модели разработан метод оценки потенциального территориального риска и создан код на алгоритмическом языке Фортран. Разработанный метод пространственно-временной оценки территориального риска учитывает: вероятные метеоситуации; режим эмиссии химически опасного вещества; мощность эмиссии; движение источника эмиссии. Проведен вычислительный эксперимент по оценке уровня загрязнения атмосферы над поселком Синельниково при аварийной утечке аммиака. Результаты. Предложенный метод позволяет оперативно рассчитать возможный потенциальный риск утечки химически опасных веществ на основе расчета уровня загрязнения атмосферы при различных метеоситуациях. Метод позволяет определить размеры зоны токсичного поражения
людей и оценить уровень опасности аварий на железнодорожном транспорте. С помощью разработанной численной модели выполнена оценка риска поражения людей в селитебной зоне поселка Синельниково. Научная новизна. Учеными создан метод оценки потенциального территориального риска, основанный на численном моделировании процесса загрязнения атмосферы. Выполнен расчет потенциального риска для селитебной зоны поселка Синельниково. Практическая значимость. Разработанный метод оценки потенциального риска может быть использован не только для решения задач данного класса для объектов
железнодорожного транспорта, но и для других химически опасных объектов. С помощью разработанного метода выполнена оценка потенциального риска для поселка Синельниково в случае аварийной эмиссии аммиака.
UK: Мета. Дане дослідження спрямоване на розробку методу оцінки потенційного територіального ризику при аваріях на залізничному транспорті, що враховував би специфіку емісії хімічно небезпечних речовин при надзвичайних ситуаціях під час їх транспортування. Методика. Основу запропонованого методу становить чисельне моделювання процесу переносу хімічно небезпечної речовини в атмосфері. Основою чисельної моделі є рівняння масопереносу хімічно небезпечних речовин. Дане рівняння враховує розсіювання в атмосфері небезпечної речовини за рахунок вітру та атмосферної дифузії. Для чисельного інтегрування рівняння переносу хімічно небезпечної речовини в атмосфері застосовується неявна різницева схема розщеплення. На основі побудованої чисельної моделі розроблено метод оцінки потенційного територіального ризику та створений код алгоритмічною мовою Фортран. Розроблений метод просторово-часової оцінки територіального ризику враховує: ймовірні метеорологічні ситуації; режим емісії хімічно небезпечної речовини; потужність емісії; рух джерела емісії. Проведено обчислювальний експеримент по оцінці рівня забруднення атмосфери над селищем Синельникове при аварійному витоку аміаку. Результати. Запропонований метод дозволяє оперативно розрахувати можливий потенційний ризик витоків хімічно небезпечних речовин на основі розрахунку рівня забруднення атмосфери при різних метеоситуаціях. Метод дозволяє визначити розміри зони токсичного ураження людей та оцінити рівень небезпеки аварій на залізничному транспорті. За допомогою розробленої чисельної моделі виконана оцінка ризику ураження людей у селітебній зоні селища Синельникове. Наукова новизна. Вченими створено метод оцінки потенційного територіального ризику, заснований на чисельному моделюванні процесу забруднення атмосфери. Виконано розрахунок потенційного ризику для селітебної зони селища Синельникове. Практична значимість. Розроблений метод оцінки потенційного ризику може бути використаний не тільки для розв’язання задач даного класу для об'єктів залізничного транспорту, але й для інших хімічно небезпечних об'єктів. За допомогою розробленого методу виконана оцінка потенційного ризику для селища Синельникове у разі аварійної емісії аміаку.
EN: Purpose. The present research is aimed to the development of a method to assess the potential territorial risk in accidents on the railways, which takes into account the specificity of the chemically hazardous substances emission in emergency situations during their transportation. Methodology. The basis of the proposed method is numerical modeling of the transfer process is chemically dangerous substances in the atmosphere. The basis of the numerical model is the equation of convective-diffusion transfer of chemically hazardous substances. This equation takes into account the dispersion in atmosphere of dangerous substances due to wind and atmospheric diffusion. For the numerical integration of the equations of transfer of chemically hazardous substances in the atmosphere is applied an implicit finite-difference scheme of splitting. Based on the constructed numerical model was developed method for the assessment of potential territorial risk and generated code in algorithmic language Fortran. The developed method of spatio-temporal risk assessment takes into account: the territorial probable weather situations; emission mode of chemically hazardous substances; emission power; the movement of the source of emission. A computational experiment to assess the level of air pollution above the village Sinelnikovo during the emergency leak of ammonia was conducted. Findings. The proposed method allows calculating quickly the potential risk of the leakage of chemically hazardous substances on the basis of the calculation of the level of pollution in different meteosituation. The method allows determining the size of the zone of toxic casualties and assessing the level of risk of accidents in railway transport. Using the developed numerical model evaluated the assessment of risk of casualties in the residential area of the village Sinelnikovo. Originality. The scientists established the method for the assessment of potential territorial risk, based on the numerical modeling of air pollution. The calculation of potential risk to residential areas of the village Sinelnikovo was executed. Practical value. The developed method of assessing risk potential can be used not only for solving problems of this class to objects of railway transport but also for other chemically dangerous objects. By using the developed method was evaluated potential risk to the village Sinelnikovo in the event of accidental emission of ammonia.
UK: Мета. Дане дослідження спрямоване на розробку методу оцінки потенційного територіального ризику при аваріях на залізничному транспорті, що враховував би специфіку емісії хімічно небезпечних речовин при надзвичайних ситуаціях під час їх транспортування. Методика. Основу запропонованого методу становить чисельне моделювання процесу переносу хімічно небезпечної речовини в атмосфері. Основою чисельної моделі є рівняння масопереносу хімічно небезпечних речовин. Дане рівняння враховує розсіювання в атмосфері небезпечної речовини за рахунок вітру та атмосферної дифузії. Для чисельного інтегрування рівняння переносу хімічно небезпечної речовини в атмосфері застосовується неявна різницева схема розщеплення. На основі побудованої чисельної моделі розроблено метод оцінки потенційного територіального ризику та створений код алгоритмічною мовою Фортран. Розроблений метод просторово-часової оцінки територіального ризику враховує: ймовірні метеорологічні ситуації; режим емісії хімічно небезпечної речовини; потужність емісії; рух джерела емісії. Проведено обчислювальний експеримент по оцінці рівня забруднення атмосфери над селищем Синельникове при аварійному витоку аміаку. Результати. Запропонований метод дозволяє оперативно розрахувати можливий потенційний ризик витоків хімічно небезпечних речовин на основі розрахунку рівня забруднення атмосфери при різних метеоситуаціях. Метод дозволяє визначити розміри зони токсичного ураження людей та оцінити рівень небезпеки аварій на залізничному транспорті. За допомогою розробленої чисельної моделі виконана оцінка ризику ураження людей у селітебній зоні селища Синельникове. Наукова новизна. Вченими створено метод оцінки потенційного територіального ризику, заснований на чисельному моделюванні процесу забруднення атмосфери. Виконано розрахунок потенційного ризику для селітебної зони селища Синельникове. Практична значимість. Розроблений метод оцінки потенційного ризику може бути використаний не тільки для розв’язання задач даного класу для об'єктів залізничного транспорту, але й для інших хімічно небезпечних об'єктів. За допомогою розробленого методу виконана оцінка потенційного ризику для селища Синельникове у разі аварійної емісії аміаку.
EN: Purpose. The present research is aimed to the development of a method to assess the potential territorial risk in accidents on the railways, which takes into account the specificity of the chemically hazardous substances emission in emergency situations during their transportation. Methodology. The basis of the proposed method is numerical modeling of the transfer process is chemically dangerous substances in the atmosphere. The basis of the numerical model is the equation of convective-diffusion transfer of chemically hazardous substances. This equation takes into account the dispersion in atmosphere of dangerous substances due to wind and atmospheric diffusion. For the numerical integration of the equations of transfer of chemically hazardous substances in the atmosphere is applied an implicit finite-difference scheme of splitting. Based on the constructed numerical model was developed method for the assessment of potential territorial risk and generated code in algorithmic language Fortran. The developed method of spatio-temporal risk assessment takes into account: the territorial probable weather situations; emission mode of chemically hazardous substances; emission power; the movement of the source of emission. A computational experiment to assess the level of air pollution above the village Sinelnikovo during the emergency leak of ammonia was conducted. Findings. The proposed method allows calculating quickly the potential risk of the leakage of chemically hazardous substances on the basis of the calculation of the level of pollution in different meteosituation. The method allows determining the size of the zone of toxic casualties and assessing the level of risk of accidents in railway transport. Using the developed numerical model evaluated the assessment of risk of casualties in the residential area of the village Sinelnikovo. Originality. The scientists established the method for the assessment of potential territorial risk, based on the numerical modeling of air pollution. The calculation of potential risk to residential areas of the village Sinelnikovo was executed. Practical value. The developed method of assessing risk potential can be used not only for solving problems of this class to objects of railway transport but also for other chemically dangerous objects. By using the developed method was evaluated potential risk to the village Sinelnikovo in the event of accidental emission of ammonia.
Description
Н. Беляев: ORCID 0000-0002-1531-7882; Л. Мунтян: ORCID 0000-0002-1659-7740
Keywords
аварийное загрязнение атмосферы, выброс химически опасных веществ, численное моделирование, оценка риска, аварійне забруднення атмосфери, викиди хімічно небезпечних речовин, чисельне моделювання, оцінка ризику, accidental pollution of the atmosphere, the emission of chemically hazardous substances, numerical simulation, risk assessment, КГВ
Citation
Беляев Н. Н., Мунтян Л. Я. Экспресс-метод оценки потенциального территориального риска при авариях на транспорте. Наука та прогрес транспорту. 2016. № 1 (61). С. 30–38. doi: 10.15802/stp2016/60945.