На химических, нефтехимических и других опасных производственных объектах при авариях или ремонтных работах требуется проведение технологических операций, связанных с опорожнением аппаратов и емкостей. Как правило, они проводятся путем выброса газов через газоход и непосредственно в атмосферу. Существует опасность, что выброшенный опасный газ может стелиться по земной поверхности вследствие температурной инверсии атмосферы, наличия застройки или других факторов. Таким образом, прогнозирование последствий выбросов опасных газов является одним из методов повышения промышленной безопасности на предприятиях. В настоящее время существует множество методик перемещения опасного газа после его выброса. Однако действующие методики не всегда корректно описывают процессы распространения выброшенного опасного газа. Эксперименты по выбросам метана, а также аварии на Томском нефтехимическом предприятии, газоконденсатном месторождении Крайнего Севера и на других объектах лишь подтверждают данный негативный вывод. В связи с этим при моделировании перемещения опасного газа авторами предлагается использовать физико-математическую модель, включающую одновременное решение системы уравнений, таких как уравнение неразрывности, уравнение переноса импульса, уравнение переноса энергии, уравнение переноса турбулентной кинетической энергии и уравнение переноса скорости диссипации турбулентной кинетической энергии. В ходе исследований проанализированы результаты выброса горячего ангидрида серной кислоты через источник выброса высотой 10 м и диаметром 0,1 м. Граничные условия рассматривались при самых неблагоприятных условиях: устойчивая атмосфера (инверсия); скорость ветра на высоте 10 м – 10 м/с; температура на нижней поверхности земли принималась как 298 К; шероховатость принята равной 0,002 м. На основании результатов сделан вывод, что при выбросе нагретого ангидрида серной кислоты даже при неблагоприятных метеоусловиях зона с летальной токсодозой формируется в основном только в зоне нахождения источника выброса, а зона с пороговой токсодозой образуется на значительных расстояниях от свечи. Следовательно, основываясь на предлагаемых расчетах, возможно определить место для безопасного размещения источника выброса вредного газа.

The technological operation of the forced release of apparatuses, capacitive equipment and pipelines at chemical, petrochemical and gas processing industries is carried out, among other things, by ejecting gases through a gas duct or dispersion candles or a gas duct directly into the atmosphere. One of the methods to improve the level of industrial safety at the enterprises industries is to predict the consequences of burst emissions of hazardous gases. The current methods for analyzing the consequences of a hazardous gas release through dispersion candles and estimating the size of propagation zones do not give an actual idea of real processes of spatio-temporal dispersion of the gas emitted from a candle. This was confirmed by accidents at the gas pipeline connecting the gas condensate field of the Far North, Tomskneftekhim LLC and other facilities, as well as the processing of data on natural gas emissions obtained experimentally. When predicting the consequences of hazardous gas emissions, we propose to use a mathematical model of the process of propagation of gas-air clouds, based on the joint solution of a system of fundamental equations and including the equation of continuity, momentum transfer, energy transfer, turbulent kinetic energy transfer, and turbulent kinetic energy dissipation rate transfer. The results of a study of the release of hot sulfuric anhydride through a gas duct 10 m high and 0.1 m in diameter were analyzed. The following were considered as adverse weather conditions: stable atmosphere (inversion); wind speed at a height of 10 m – 10 m/s; the temperature on the lower surface of the earth was taken as 298K; roughness is taken equal to 0.002 m. Based on the results, it was concluded that when heated sulfuric anhydride is released, even under adverse weather conditions, a zone with a lethal toxodose is formed mainly only in the area where the source of the release is located, and a zone with a threshold toxodose is formed at considerable distances from the candle. Therefore, based on the proposed calculations, it is possible to determine a place for the safe placement of a source of harmful gas emission.