РД 52.18.717-2009

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА РАССЕЯНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ ПРИ АВАРИЙНЫХ ВЫБРОСАХ

Дата введения 2009-12-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением "Научно-производственное объединение "Тайфун" (ГУ НПО "Тайфун").

2 РАЗРАБОТЧИКИ: В.М.Шершаков, д-р техн. наук, Н.В.Клепикова, канд. физ.-мат. наук, Н.И.Троянова, Г.Н.Фреймундт, И.В.Стогова, Л.Н.Жарова, нормоконтролер

3 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета 29.07.2009

4 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Заместителем Руководителя Роскомгидромета от 30.07.2009

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.18.717-2009 от 17.08.2009

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

На потенциально-опасных объектах (ПОО) существует возможность возникновения аварийных ситуаций, вызывающих значительное превышение предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу. Для оценки загрязнения окружающей среды при аварийных выбросах разрабатываются системы прогнозирования и контроля, включающие в качестве одного из основных компонентов математическую модель распространения ЗВ в атмосфере.

В настоящее время разработаны и действуют методические документы по оценке последствий постоянных выбросов в атмосферу химических РД 52.04.212 и радиоактивных МВР.45090.40038, ДВ-98 загрязняющих веществ при штатной работе ПОО, устанавливающие для ПОО нормативы допустимых выбросов ЗВ в атмосферу. Для оценки последствий аварийных выбросов на ПОО разработаны и действуют несколько методик МПА-98, РД 52.04.253, РД 03-26, [1]. Методические указания МПА-98 предназначены для проведения оценки максимально ожидаемого облучения населения и радиоактивного загрязнения окружающей среды от проектных и запроектных аварийных выбросов радиоактивных веществ при наихудших для рассеяния ЗВ метеорологических условиях. Полученные оценки используются на стадии проектирования и реконструкции ПОО, но не применимы для оценки радиоактивного загрязнения окружающей среды в реальных метеорологических условиях. Методики РД 52.04.253, РД 03-26, [1] предназначены для прогнозирования загрязнения окружающей среды выбросами опасных веществ при авариях на химически опасных объектах и для решения двух наборов задач:

- определение параметров источника;

- оценка последствий выбросов ЗВ для окружающей среды при их распространении над горизонтально-однородной поверхностью в стационарных метеоусловиях.

В [1] рассматриваются последствия возможных аварий как при наиболее опасных метеоусловиях, приводящих к максимально возможному загрязнению окружающей среды, так и при наиболее повторяющихся метеоусловиях.

Некоторые поступающие в атмосферу ЗВ могут иметь отрицательную плавучесть и относятся к "тяжелым" газам. В РД 52.04.253, РД 03-26, [1] при определении параметров источника учитываются физико-химические свойства опасных веществ. Оценки последствий аварийных выбросов опасных веществ для окружающей среды проводятся, используя гауссовы модели, в РД 52.04.253, [1] без учета, а в РД 03-26 - с учетом особенностей рассеяния в атмосфере "тяжелых" газов.

Разработка настоящего руководящего документа обусловлена необходимостью включения в систему быстрого реагирования на аварийные ситуации моделей расчета переноса и рассеяния ЗВ в атмосфере в мезомасштабной (100-километровой) зоне ПОО для оперативного описания формирования загрязнения окружающей среды в условиях наиболее приближенных к реальным. Это касается возможности проведения расчета переноса и рассеяния ЗВ в виде аэрозольных частиц и газа, включая "тяжелые", при различных источниках выброса в реальных метеорологических условиях, изменяющихся во времени и пространстве.

В настоящем руководящем документе представлены разработанные алгоритмы расчетов мезомасштабного переноса и рассеяния пассивных ЗВ в атмосфере (мезомасштабная модель). В случае стационарных и однородных метеорологических условий для локальной области (в 10-километровой зоне) ПОО предлагается использовать гауссовы модели, область применения которых расширена по сравнению со стандартными за счет включения условий слабого ветра и штиля (локальная модель). При аварийном поступлении в атмосферу "тяжелых" газов представлен алгоритм расчета их переноса и рассеяния в атмосфере с учетом гравитационного растекания облака или факела ЗВ (модель "тяжелых" газов).

При отсутствии необходимых метеорологических параметров для проведения экспресс-оценки загрязнения окружающей среды от аварийных выбросов в настоящем руководящем документе предложен упрощенный вариант оценок параметров пограничного слоя атмосферы (ПСА) по данным стандартных метеорологических наблюдений на метеостанциях вблизи ПОО. Для повышения достоверности проводимых расчетов и оценок загрязнения окружающей среды пользователю необходимо позаботиться о получении требуемых для расчетов метеорологических параметров, например, по данным региональных моделей прогноза.

Настоящий руководящий документ ориентирован на его использование в виде программного блока в системе быстрого реагирования на аварийные ситуации на ПОО.

     1 Область применения

1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает порядок расчета рассеяния химических и радиоактивных ЗВ в атмосфере при аварийных выбросах на ПОО и применяются для вычисления:

а) траекторий переноса ЗВ;

б) концентрации ЗВ;

в) проинтегрированной по времени концентрации (ПВК) ЗВ;

г) плотности выпадения ЗВ на подстилающую поверхность земли.

1.2. Настоящий руководящий документ предназначен для расчета рассеяния ЗВ в атмосфере при аварийных выбросах ЗВ по мезомасштабной, локальной моделях и по модели "тяжелых" газов.

Примечания

1 Мезомасштабная модель позволяет оперативно рассчитать для выброса высотой не более 3000 м загрязнение окружающей среды на расстояниях не более 100 км от ПОО с учетом прогноза развития метеорологических условий при распространении ЗВ над неоднородной подстилающей поверхностью.

2 Локальная модель позволяет оперативно для выбросов высотой не более 150 м в ПСА оценить загрязнение окружающей среды на расстояния от ПОО не более 10 км и сделать ориентировочную экспресс-оценку для переноса ЗВ на расстояния от ПОО не более 30 км при стационарных горизонтально-однородных метеорологических условиях.

3 Модель "тяжелых" газов позволяет оперативно рассчитывать загрязнение окружающей среды для приземного выброса ЗВ до расстояния, на котором плотность облака или факела становится равной плотности окружающего воздуха.

1.3 Настоящий руководящий документ предназначен для применения организациями Росгидромета, осуществляющими работы по прогнозу загрязнения окружающей среды при аварийных выбросах ПОО в атмосферу и может быть использован специальными подразделениями других ведомств, уполномоченными проводить расчеты прогноза загрязнения окружающей среды при аварийных выбросах в атмосферу.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе используются ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 22.0.05-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения

ГОСТ 17.2.1.04-77 Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения. Промышленные выбросы. Термины и определения.

ГОСТ 17.2.1.03-84 Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения

ГОСТ Р 22.0.02-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения основных понятий

РД 52.04.212-86 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий; ОНД-86

МВР.45090.40038 Методические указания. Расчет допустимых выбросов радиоактивных веществ с атомных станций в атмосферу - М.: 2005, 47 с.

ДВ-98. Руководство по установлению допустимых выбросов радиоактивных веществ в атмосферу. - Москва, 1999

МПА-98. Технологический документ. Методические указания по расчету радиационной обстановки в окружающей среде и ожидаемого облучения населения при кратковременных выбросах радиоактивных веществ в атмосферу. - М.: Минатом России, 1998, 126 с.

РД 52.04.253-90. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте

РД 03-26-2007. Методические указания по оценке последствий аварийных выбросов опасных веществ.

СП 2.6.1.758-99* Нормы радиационной безопасности

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СанПиН 2.6.1.2523-09  "Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009". - Примечание изготовителя базы данных.     

РД 03-315-99*. Положение о порядке оформления декларации промышленной безопасности и перечне сведений, содержащихся в ней

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует Порядок оформления декларации промышленной безопасности опасных производственных объектов и перечня включаемых в нее сведений. - Примечание изготовителя базы данных.     

ЕК НТД 38.220.56-84. Безопасность в атомной энергетике. Часть 1. Общие положения безопасности АЭС. Методы расчета распространения радиоактивных веществ с АЭС и облучение окружающей среды*. Том 1. Изд. первое. МХО Интератомэнерго. - М.: Энергоатомиздат, 1984, 52 с.

________________

* Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

     3 Термины и определения

В настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1     

3.2 активность : Мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:

,

где - ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени . В системе СИ единицей измерения активности является Беккерель (Бк). 1 Бк равен 1 ядерному превращению за 1 с. Использовавшаяся ранее внесистемная единица активности кюри (Ки) составляет 3.7·10 Бк.

3.3     

3.4 боевое отравляющее вещество; БОВ: Ядовитые химические соединения, применяемые для снаряжения химических боеприпасов и являющиеся главными компонентами химического оружия.

3.5 "виртуальный" источник: Точечный источник, положение которого смещено относительно реального источника в подветренную сторону.

3.6 "виртуальное" время: Время, в течение которого центр облака за счет адвективного переноса пройдет расстояние от "виртуального" до реального источника.

3.7 вымывание ЗВ из атмосферы: Удаление ЗВ из атмосферы при образовании облаков, туманов и выпадении осадков.

3.8 выброс ЗВ: Поступление ЗВ в атмосферу из источника загрязнения.

3.9 дисперсия: Мера рассеяния случайных величин, то есть отклонения их от среднего значения. Квадратный корень из дисперсии есть стандартное отклонение.

3.10 загрязняющее вещество; ЗВ: Химическое, в том числе и "тяжелые" газы, или радиоактивное вещество в атмосфере, которое может оказывать неблагоприятное влияние на здоровье людей и (или) на окружающую среду.

3.11 загрязнение атмосферного воздуха: Поступление в атмосферный воздух или образование в нем ЗВ в концентрациях, превышающих установленные государством гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха [2].

3.12     

3.13 источник мгновенного времени действия; (далее мгновенный источник): Источник, выбрасывающий ЗВ в атмосферу в течение не более 3 мин.

3.14 источник конечного времени действия: Источник, выбрасывающий в атмосферу ЗВ в течение некоторого конечного периода времени более 3 мин.

3.15