книги2 / 159

Таблица 68

Входные данные, характеризующие метеорологическую обстановку и прогноз с суточным шагом наблюдения

	№ п/п	Наименование параметра	Ед. измерения
	1	Дата наблюдения	-
	2	Наименование или код метеостанции	-
	3	Географические координаты места расположения	-
		метеостанции
	4	Преобладающая температура воздуха ночью	°С
	5	Преобладающая температура воздуха днем	°С
	6	Максимальная температура воздуха ночью	°С
	7	Максимальная температура воздуха днем	°С
	8	Тип осадков	-
	9	Количество осадков	мм
	10	Температура поверхности грунта	°С
	11	Состояние поверхности почвы на участке местности	-
	12	Высота снежного покрова	м

Состав входных данных, характеризующих свойства хранимой НН, приведен в табл. 69.

Таблица 69

Входные данные, характеризующие свойства хранимой НН

№ п/п	Наименование параметра	Ед. измерения
1	Тип НН	-
2	Плотность НН	кг/м3
3	Кинематическая вязкость НН	м2/с

Состав входных данных, характеризующие участок местности возможного РНН, приведен в табл. 70.

Таблица 70

Входные данные, характеризующие участок местности возможного РНН

№ п/п	Наименование параметра	Ед. измерения
1	Продольный уклон местности на участке РНН	градус
2	Тип грунта местности (за обвалованием)	-
3	Направление естественного уклона местности, отно-	градус
	сительно точки расположения резервуара
4	Температура поверхности грунта	°С
5	Влажность грунта	%

131

	№ п/п	Наименование параметра	Ед. измерения
	6	Состояние поверхности почвы на участке местности	-
	7	Статус наличия ВО на местности предполагаемого	{да; нет}
		РНН
	8	Направление расположения ВО, относительно точки	градус
		расположения резервуара

7.2.Прогнозирование последствий разлива нефти

инефтепродуктов

Основными прогнозными параметрами РНН являются: прогнозируемая площадь РНН через время, соответствующее шагу прогноза; прогнозируемая масса вылившейся НН через время, соответствующее шагу прогноза; прогнозирование загрязнения водного объекта, возникновения пожара, взрыва.

Прогнозируемая площадь РНН определяетсяс использованием байесовского классификатора с учетом параметров: расчетная масса разлившейся НН; расчетная площадь, разлива НН.

Масса нефти, вылившаяся из резервуара (Mp, кг), определяется по формуле:

	M p t G t t	ρ g 2 Ahol2	t2 ,	(127)
		AR

где:

G(t) –– массовый расход в момент времени, кг/с; t –– период времени истечения, с.

Массовый расход НН, проходящий через аварийное отверстие (G(t), кг/с) в времени t определяется по формуле:

	G(t ) G0		ρ g 2 Ahol2	t,	(128)
			AR

где:

G0 —массовый расход НН через аварийное отверстие в начальный момент времени, кг/с;

132

ρхрнн —плотность НН, при температуре хранения в резервуаре, кг/м3, определяется по табл. 71;

g —ускорение свободного падения, м/с2, g = 9,81 м/с2; μ—коэффициент истечения, μ = 0,61;

Ahol —площадь аварийного отверстия, м2; AR —площадь основания резервуара, м2.

	Плотность НН	Таблица 71
№ п/п Наименование НН		Плотность, кг/м³
	Нефть
1	Ромашкинское	862
2	Туймазинское	852
3	Мухановское	840
4	Узеньское	860
5	Трехозерное	848
6	Тетерево-Мартымьинское	825
7	Правдинское	854
8	Салымское	826
9	Южно-Балыкское	868
10	Мамонтовское	878
11	Усть-Балыкское	874
12	Лянторское	887
13	Зап.-Сургутское	885
14	Холмогорское	860
15	Покачаевское	865
16	Мегионское	850
17	Советское	852
18	Самотлорское	851
19	Варьеганское	832
20	Первомайское	844
21	Ванкорское	901
22	Михайловское	874
23	Федоровское	856
24	Поточное	859
25	Приразломное	911
26	Петелинское	866
27	Приобское	775
28	Тевлинско-Русинское	851

133

№ п/п	Наименование НН		Плотность, кг/м³
29	Западно-Угутское		8922
30	Кетовское		855
		Нефтепродукты
Масла моторные, автомобильные для карбюраторных двигателей (ГОСТ
		10541-78)
31	М-63/12-Г1		900
32	М-53/10-Г1		900
33	M-43/6-B1		880
34	М-8-В		905
35	М-63/10-В		890
	Масла моторные для автотракторных дизелей (ГОСТ 8581-78)
36	M-8B2, М-8Г2		905
37	М-8Г2К		905
38	М-10В2, М-10Г2		905
39	М-10Г2К		900
40	М-8ДМ		897
41	М-10ДМ		905
	Масла моторные для дизельных двигателей (ГОСТ		12337-84)
42	М-10В2С		900
43	М-14В2, М-14Г2		910
44	М-20В2Ф, М-20Г2		907
	Масла трансмиссионные (ГОСТ 23652-79)
45	ТСп-14, ТСп-15К		910
4	ТЭп-15		950
47	ТСп-10		915
48	ТСп-14, ТСп-14гип		910
49	ТАп-15В		930
50	ТАД-17п		907
	Масла турбинные (ГОСТ 32-74, ГОСТ 9972		-74)
51	Т-22, Тп-22		900
52	Т-30, Тп-30		900
53	Т-4б, Тп-46		905
54	Т-57		900
	Топлива для реактивных двигателей ГОСТ 10227-86
55	ТС-1		775
56	Т-1С		810
57	Т-1		800
58	Т-2		755

134

№ п/п	Наименование НН	Плотность, кг/м³
	Масла авиационные ГОСТ 21743-76
60	МС-14	809
61	МС-20	897
	Топливо нефтяное ГОСТ 10585-75
62	Мазут флотский (Ф-5)	958
63	Мазут флотский (Ф-12)	960
64	Мазут топочный 40	965
65	Мазут топочный 100	1015
	Масло моторное ТУ BY300042199.027-2011
66	SAE 5W-30	905
67	SAE 5W-40	905
68	SAE 10W-40	905
69	SAE 15W-40	905
	Дизельное топливо ГОСТ 305-2013
70	Дизельное топливо летнее (Л)	860
71	Дизельное топливо межсезонное (Е)	860
72	Дизельное топливо зимнее (З)	840
73	Дизельное топливо арктическое (А)	830
74	АИ92	760
75	АИ95	750
76	АИ98	780
	Водомасляные жидкости
	Масла индустриальные (ГОСТ 20799-88)
77	И-5А	870
78	И-8А	880
79	И-12А	880
80	И-12А1	880
81	И-20А	890
82	И-30А	890
83	И-40А	900
84	И-50А	910
	Масла индустриальные (ТУ 0253-053-00151911	-2008)
85	ИГП-18	880
86	ИГП-30	885
87	ИГП-38	890
88	ИГП-49	895
89	ИГП-72	900

135

Массовый расход НН вначальный момент времени (G0, кг/с) следует определять по формуле:

G0 Ahol 2 g h0 hhol ,	(129)
где:

h0 —начальная высота столба жидкости в резервуаре, м; hhol —высота расположения аварийного отверстия, м.

Начальная высота столба НН в резервуаре (h0, м) определяется по формуле:

h0		V	,	(130)
		AR

где d —диаметр резервуара, м, определяется по табл. 72.

								Таблица 72
		Характеристики цилиндрических резервуаров
№		Тип резервуара		Высота		Диаметр ре-		Площадь сечения
п/п				резервуара, м зервуара (d), м				резервуара, м2
1		РВС-1000		9		12		113
2		РВС-2000		12		15		177
3		РВС-3000		12		19		284
4		РВС-5000		12		23		415
5		РВС-5000		15		21		346
6		РВС-10000		12		34		908
7		РВС-10000		18		29		660
8		РВС-15000		12		40		1257
9		РВС-15000		18		34		908
10		РВС-20000		12		46		1662
11		РВС-20000		18		40		1257
12		РВС-30000		18		46		1662
13		РВС-50000		18		61		2922
14		РВС-100000		18		85,3		5715
15		РВС-120000		18		92,3		6691

Полное время истечения (tполн., с) НН через аварийное отверстие резервуара определяется по формуле:

136

t.	2AR ( h0	hhol )	.	(131)
	Ahol
		2g

Масса НН (Mоб, кг), перелившаяся за пределы обвалования за период времени, определяется по формуле:

М M p t V · ,

(132)

где Vобв –– объем площадки обвалования, м3.

Радиус разлития (пятна) НН на подстилающей поверхности при разгерметизации определяется по формуле:

0,08

0,06

G

g G

g 2

ρТ

(133)

L 0, 463

,

Т

G

ν2

3

Т

где:

Lρ—радиус разлития (пятна) НН, представленного в виде приведенного круга, м;

G(t) —массовый расход жидкости через поврежденное отверстие по состоянию на момент времени t после разгерметизации резервуара, кг/с; τ — продолжительность истечения, (принимается равным шагу

прогнозирования), с;

g —ускорение свободного падения, принимается равным 9,81 м/с2; ν—кинематическая вязкость жидкости, при температуре грунта за

пределами обвалования м2/с;

m и n —показатели степени, учитывающие условия растекания нефти (m = 0,08, n = 0,06);

ρТнн —плотность НН при температуре грунта за пределами обвалования, кг/м3.

137

Определение площади РНН при разгерметизации резервуара, расположенного на НТ

а) При уклоне местности до 1% площадь РНН при разгерметизации резервуара, расположенного на НТ, определяется по формуле:

S Lp

2 .

(134)

б) При уклоне от 1 до 3% площадь РНН при разгерметизации резервуара, расположенного на НТ, определяется площадью эллипса по формулам:

b	К S			;	(135)
а		4 S	,		(136)
		b

где:

bзр —большая полуось эллипса; азр —малая полуось эллипса;

Кук —коэффициент, характеризующий уклон местности, принимается равным 8.

в)При уклоне более 3% площадь РНН при разгерметизации резервуара, расположенного на НТ, определяется по формулам (135) и(136), при этом коэффициент, характеризующий уклон местности, принимается равным Кук = 16.

Определение плотности НН при заданной температуре Плотность НН при заданной температуре (ρннТ , кг/м3) грунта за об-

валованием определяется по формуле Д.И. Менделеева:

Т 20 / (1 p (Т 20)),

(137)

где:

ρ20 —плотность НН при 20 °С, кг/м3;

°C; Тгр —температура поверхности грунта за обвалованием резервуара,

138

β—коэффициент объемного расширения, принимаемый в зависимости от плотности НН при температуре 20 °C, 1/°C, определяется по табл. 73.

Таблица 73

Коэффициенты объемного расширения НН (βp) при заданной плотности НН

ρ, кг/м3		βp, 1/°С		ρ, кг/м3		βp, 1/°С
690,0–699,9		0,00130		850,0–859,9		0,00081
700,0–709,9		0,00126		860,0–869,9		0,00079
710,0–719,9		0,00123		870,0–879,9		0,00076
720,0–729,9		0,00119		880,0–889,9		0,00074
730,0–739,9		0,00116		890,0–899,9		0,00072
740,0–749,9		0,00113		900,0–909,9		0,00070
750,0–759,9		0,00109		910,0–919,9		0,00067
760,0–769,9		0,00106		920,0–929,9		0,00065
770,0–779,9		0,00103		930,0–939,9		0,00063
780,0–789,9		0,00100		940,0–949,9		0,00061
790,0–799,9		0,00097		950,0–959,9		0,00059
800,0–809,9		0,00094		960,0–969,9		0,00057
810,0–819,9		0,00092		970,0–979,9		0,00055
820,0–829,9		0,00089		980,0–989,9		0,00053
830,0–839,9		0,00086		990,0–999,9		0,00052
840,0–849,9		0,00084		–		–

Определение вязкости НН при заданной температуре Кинематическая вязкость НН (vннТ м2/с) при заданной температу-

ре грунта за обвалованием резервуара Тгр, определяется по формуле Рейнольдса-Филонова:

Т u Т Т ,

(138)

где:

vхр –– кинематическая вязкость при температуре хранения НН в ре-

зервуаре Тхр, м2/с;

u –– показатель крутизны вискограммы, 1/К.

139

Показатель крутизны вискограммы (u, 1/К) определяется по формуле:

U 1/ (Т Т ) ln

,

(139)

Т

где Тхр –– температура хранения НН в резервуаре на момент РНН, К.

7.3. Выходные данные модели для прогнозирования последствий разлива нефти и нефтепродуктов

Выходными данными ПАМ–РН при среднесрочном прогнозировании являются результаты вероятностной оценки возможности РНН из резервуаров хранения НН втечение периода прогнозирования (10 суток).

Выходными данными ПАМ-РН при краткосрочном прогнозировании являются [66]:

а) данные, реализуемые с применением байесовского классификатора: отклонение фактического значения массы вылившейся НН на участок территории в результате РНН от ее расчетного значения в течение суток через каждые 3 ч; отклонение фактического значения площади загрязненной территории в результате РНН от ее расчетного значения в течение суток через каждые 3 ч; вероятностная оценка возникновения техногенных угроз врезультате РНН; вероятностная оценка загрязнения водного объекта в результате РНН;

б)исходные данные, используемые на каждом шаге прогнозирования.

140