C Model til konsekvensberegninger

Transkript

1 C Model til konsekvensberegninger C MODEL TIL KONSEKVENSBEREGNINGER FORMÅL C. INPUT C.. Væskeudslip 2 C..2 Gasudslip 3 C..3 Vurdering af omgivelsen 4 C.2 BEREGNINGSMETODEN 6 C.3 VÆSKEUDSLIP 6 C.3. Effektiv hulstørrelse ved udslip fra langt rør 6 C.3.2 Udslipsraten og udslipsmængde 7 C.3.3 Afstand til LC og AEGL-3 8 C.3.4 Konsekvensafstande ved indendørs væskeudslip 4 C.3.5 Effekt af turbulens fra bygninger 6 C.4 GASUDSLIP 7 C.4. Effektiv hulstørrelse ved udslip fra langt rør 7 C.4.2 Udslipsraten og udslipsmængde 8 C.4.3 Afstand til LC og AEGL-3 9 C.4.4 Konsekvensafstande ved indendørs gasudslip 3 C.4.5 Effekt af turbulens fra bygninger 6 C.5 UDMÅLING AF KONSEKVENSAFSTANDE 8 Formål Formål med dette bilag er at præsentere en model som gør det muligt med minimale midler at bestemme konsekvensafstande (dvs. afstande til en bestemt toksisk dosis) for udslip af ammoniak. Metoden kan anvendes som papirversion ved at aflæse de nødvendige oplysninger fra grafikker i afsnit C.2 til og med C.4, eller ved at bruge de vedlagte Excel regneark model_væske og model:gas. C. Input Dette kapitel beskriver hvilke oplysninger der skal være til rådighed for at kunne bestemme konsekvensafstande. Disse oplysninger skal bruges både ved papirudgaven af metoden som beskrevet i kapitel C.2, og når man anvender regnearket.

2 C.. Væskeudslip Følgende oplysninger skal være til rådighed for at kunne estimere konsekvensafstande for et ammoniakvæskeudslip. Tryk P i det afsnit af anlægget hvor udslippet sker (bar overtryk). Tryk afledes fra procesforhold i køleanlægget. Tryk bestemmes af det mættede damptryk i enten kondensatoren eller fordamperen. Trykket i væskefyldte rør kan være højere end den mættede damptryk pga. hydrostatisk tryk (væske niveauet i beholderen er betydelig højere end i røret) eller pga. tryk fra cirkulationspumper. Metoden er baseret på et hydrostatisk tryk svarende til 2 m ammoniak. Hvis trykket er betydelig højere i rørafsnittet hvor udslippet vil ske (dvs. mere ca. 0,5 bar højere end de mættede forhold), skal inputtryk tilpasses de faktiske forhold. Nomogrammerne dækker tryk fra 0,9 til 6 bar overtryk. Mængde Q som maksimalt kan slippe ud (kg). Ved hul i en beholder er den maksimale mængde lig den væske som er i beholderen (receiver, kondensator, fordamper, pumpebeholder, separator o.l.). Ved hul i rør er den maksimale mængde lig den væske som er i røret og den væske som er i de tilstødende beholdere hvorfra væsken kan strømme til (med normalt åbne ventiler). Metoden dækker mængder fra 200 kg til 50 ton. Maksimal varighed t af udslippet (s). Dette er den maksimale tid før væskestrømmen til hullet kan afbrydes. Dette er relevant for et hul i rør, hvor røret via ventiler kan isoleres fra resten af anlægget. Der skal bruges realistiske (forsigtige) estimater for den tid som er nødvendig for at afspærre rør. Der skal således tages højde for den tid det tager at opdage og analysere fejlen, tid til at nå frem til anlægget, tid til at iføre sig personlige værnemidler, problemer med at nærme sig anlægget pga. ammoniakskyen, osv. Den maksimale varighed som metoden kan håndtere er 6 timer. Diameter d på hullet (mm). Ved et hul forstås enhver åbning hvorfra ammoniak kan udslippe, såsom revner, udblæste pakninger, brudte rør eller slanger, eller åbne ventiler. Det skal estimeres hvor stort hullet vil være. For ikke-runde huller, f. eks. spalteformede flangelækager, beregnes diameteren ud fra hullets areal A ( d = 2 A/ π ). Der skal anvendes den mindste faktiske åbning som begrænser udslipsraten, f.eks. er hullet på en delvist lukket ventil mindre end ventilens maksimale diameter. Hvis udslip er et rørbrud eller stort hul på et rør (et hul er stort når hullets diameter er større end 25 % af rørdiameteren), er følgende input også nødvendige: Rørdiameter D (mm). Rørlængde L (mm) målt fra nærmeste beholder (receiver, kondensator, fordamper, pumpebeholder, separator o.l.), hvorfra væsken vil strømme fra) til hullet. Hvis der regnes på rørstrækninger anbefales at bruge den haæve rørlængde. 2

3 Hvis udslip sker indendørs er følgende oplysninger nødvendige for det rum hvor udslippet finder sted: Rummets volumen V (m 3 ). Volumen beregnes som produkt af (indvendig) højde, længde og bredde af bygningen (i regnearket skal indtastes højde, længde og bredde og volumen beregnes i regnearket ud fra disse oplysninger). C..2 Gasudslip Følgende inputoplysninger skal være til rådighed for at kunne estimere konsekvensafstande for et udslip af ammoniakdampe. Tryk P i det afsnit af anlægget hvor udslippet sker (bar overtryk). Tryk afledes fra procesforholdene i køleanlægget. Tryk bestemmes af det mættede damptryk i enten kondensatoren eller fordamperen der skal ikke tages højde for at temperaturer i nogle dele kan være højere end temperaturen i kondensatoren eller fordamperen. Metoden dækker tryk fra 0,9 til 6 bar overtryk. Mængde Q som maksimalt kan slippe ud (kg). Ved hul i en beholder eller rør er den maksimale mængde alt ammoniak gas som ved normal drift er i åben forbindelse med hullet samt den del af væsken, som vil fordampe når væsken afkøles til kogepunktet, som vi kalder flashfraktion. Normalt vil det være flashfraktion af alt ammoniak som befinder sig i anlægget mellem kompressor og drøvleventil, dvs. i den halvdel af anlægget som er enten højtryk eller lavtryk. Flashfraktion, i procentdel af væskemængden, afhænger ammoniakkens temperatur og kan aflæses i Figur. Metoden dækker mængder fra 200 kg til 50 ton. 30% Ammoniak fordamping ved ekspansion til atmosfærisk tryk (flash) 25% Fordampet vægtprocentdel 20% 5% % 5% 0% Temperatur inden ekspansion ( o C) Figur Fordampning af ammoniakvæske ved ekspansion til atmosfærisk tryk, når der opstår hul i de gasfyldte dele af anlægget. 3

4 Maksimal varighed t af udslippet (s). Dette er den maksimale tid før gasstrømmen til hullet kan afbrydes. Dette er relevant for hul i rør, hvor røret via ventiler (eller pumper som er tæt ) kan isoleres fra resten af anlægget. Der skal bruges realistiske (forsigtige) estimater for den tid som er nødvendig for at afspærre rør. Der skal således tages højde for den tid det tager at opdage og analysere fejlen, tid til at nå frem til anlægget, tid til at iføre sig personlige værnemidler, problemer med at nærme sig anlægget pga. ammoniakskyen, osv. Den maksimale varighed som metoden kan håndtere er 6 timer. Diameter d på hullet (mm). Ved et hul forstås enhver åbning hvorfra ammoniak kan slippes ud, såsom revner, udblæste pakninger, brudte rør eller slanger, eller åbne ventiler. Det skal estimeres hvor stort hullet vil være. For ikke-runde huller, f. eks. spalteformede flangelækager, beregnes diameteren ud fra hullets areal A ( d = 2 A/ π ). Der skal anvendes den mindste faktiske åbning som begrænser udslipsraten, f.eks. er hullet på en delvist lukket ventil mindre end ventilens maksimale diameter. Hvis udslip er et rørbrud eller stort hul på et rør (et hul er stort når hullets diameter er større end 25 % af rørdiameteren), er følgende input nødvendige: Rørdiameter D (mm). Rørlængde L (mm) målt fra nærmeste beholder (receiver, kondensator, fordamper, pumpebeholder, separator o.l.), hvorfra væsken vil strømme fra) til hullet. Hvis der regnes på rørstrækninger anbefales at bruge den haæve rørlængde. Hvis udslip sker indendørs er følgende oplysninger nødvendige for det rum hvor udslippet finder sted: Rummets (bygningens) volumen V (m 3 ). Volumen beregnes som produkt af (indvendig) højde, længde og bredde af bygningen (i regnearket skal indtastes højde, længde og bredde og volumen beregnes i regnearket ud fra disse oplysninger). Hvis udslippet sker i læ af en stor bygning er følgende oplysninger nødvendige: Bygningens facadeareal som danner læ for vinden (dvs. den facade som står på tværs af vindretningen). Facadearealet beregnes som produkt af bygningens højde og bredde (I regnearket anvendes disse oplysninger). C..3 Vurdering af omgivelsen Det er nødvendigt at vurdere virksomhedens omgivelser med henblik på at vælge, hvilken ruhed der skal anvendes til beskrivelse af vindens turbulens. Det drejer sig om en helhedsvurdering omfattende en radius på m omkring anlægget, da turbulensen bestemmes både af det landskab hvor vinden kommer fra, og der hvor ammoniakskyen føres hen: Åbne boligkvarterer, bebyggelse som består overvejende af parcelhuse eller fritstående villaer med åbne haver med kun enkelte store træer, hvor det 4

5 bebyggede areal er mindre end 20% af det totale areal (som inkluderer veje, stier og parker): Ruhedslængden er 0,8 m. Indre byer, bebyggelse som består overvejende af etagebyggeri på mindst 6 m højde og i rækker af mindst 50 m længde, hvor det bebyggede areal er mere end 20% af det totale areal, eller etagebyggeri på mindst 2 m højde og i rækker af mindst 50 m længde, hvor det bebyggede areal er mere end %: Ruhedslængden er 0,6 m. 5

6 C.2 Beregningsmetoden Dette kapitel beskriver trin for trin hvordan man bestemmer konsekvensafstande for ammoniakudslip. Udgangspunkt er det input som er beskrevet i kapitel C.. Alle afsnit er beskrevet i den rigtige rækkefølge, men som hjælp viser Figur 2 alle trin i et enkelt flowskema. Start Væske Type af udslip? Gas Saml input (afsnit C.. og C..3) Saml input (afsnit C..2 og C..3) Rørbrud eller stort hul i rør? Ja Rørbrud eller stort hul i rør? Ja Nej Bestem effektiv hulstørrelse, afsnit C.3. Nej Bestem effektiv hulstørrelse, afsnit C.4. Bestem faktisk udslipsmængde, afsnit C.3.2 Bestem faktisk udslipsmængde, afsnit C.4.2 Aflæs afstand til LC og AEGL, afsnit C.3.3 Aflæs afstand til LC og AEGL, Afsnit C.4.3 Indendørs udslip? Ja Indendørs udslip? Ja Nej Korriger afstand til LC og AEGL afsnit C.3.4 Nej Korriger afstand til LC og AEGL, Afsnit C.4.4 Bygningseffekter? Ja Stop Nej Korriger for bygningseffekter, afsnit C.4.5 Stop Figur 2 Flowskema for beregningsmetoden. C.3 Væskeudslip C.3. Effektiv hulstørrelse ved udslip fra langt rør Når udslippet sker langt væk fra en beholder, vil der være et tryktab i røret, som medfører at udslippet bliver mindre end hvis udslippet sker direkte fra beholderen. Derfor tænkes det brudte rør erstattet med et mindre hul i en beholder som har 6

7 samme udslipsrate som udslippet fra røret. Dette imaginære hul kaldes det effektive hul med en effektiv huldiameter. For at finde den effektive huldiameter beregnes forhold mellem rørlængde L og rørets diameter D (målt ved samme enhed): L/D. Bemærk at rørlængde regnes fra den nærmeste beholder hvor væsken vil komme fra, dvs. den væske som skal overvinde mindst modstand for at strømme ud af røret. Effektiv huldiameter d aflæses i Figur 3. Hvis f.eks. rørdiameter D er mm, og længde L til nærmeste beholder er 50 m ( mm), beregnes L/D som 500. Ved dette L/D forhold aflæses at forhold mellem effektiv huldiameter d og rørdiameter D er ca. 0,4 (se rød linje i Figur 3), dvs. at den effektive huldiameter ved rørbrud vil være ca. 0,4 mm = 4 mm. For de videre beregninger anvendes nu den mindste værdi af det faktiske hul og det effektive hul. Hvis f.eks. hullet i røret kun er 5 mm, anvendes fortsat 5 mm, men hvis hullet i røret er 50 mm anvendes 4 mm i det videre forløb. Korrektion for væskeudslip fra rør Effektiv huldiameter/rørdiameter d/d Rørlængde/rørdiameter L/D Figur 3 Bestemmelse af effektiv huldiameter for rørbrud af langt rør. C.3.2 Udslipsraten og udslipsmængde Udslipsraten bestemmes ved hjælp af hullets (effektive) diameter d og tryk P i systemet. Udslipsraten aflæses i Figur 4. I Figur 4 vises eksemplet for en huldiameter på 5 mm og et tryk på 8 bar (i figurerne anvendes betegnelse baro for bar overtryk). I den situation er udslipsraten ca. 0,4 kg/s. 7

8 Udslipsrate for væskeudslip 0 Udslipsrate (kg/s) 0.9 baro/-20ºc 2 baro/-9ºc 6 baro/42ºc 8 baro/2ºc eksempel 0. 0 Huldiameter (mm) 0.0 Figur 4 Udslipsrate ved væskeudslip Der skal nu vurderes om den faktiske udslipsmængde er lig med eller mindre end den maksimale udslipsmængde. Ved at dele den maksimale udslipsmængde med udslipsraten bestemmes udslippets mulige varighed. Hvis den maksimale udslipsmængde er 5 ton, vil udslippet uden indgreb vare: 5000 kg/0,4 kg/s = s eller ca. 200 min. Hvis det ikke forventes at udslippet kan stoppes inden 200 min, vil den faktiske udslipsmængde være 5000 kg, og denne værdi anvendes i det videre forløb. Hvis det kan sandsynliggøres at udslippet kan stoppes inden f.eks. en time, vil den faktiske udslipsmængde være 3600 s 0,4 kg/s 500 kg, og denne værdi anvendes i det videre forløb. C.3.3 Afstand til LC og AEGL-3 Konsekvensafstande til tærskelværdierne LC og AEGL-3 (se afsnit Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.) kan aflæses direkte fra nomogrammer, se nedenfor Det skal bemærkes, at konsekvensafstand regnes fra det punkt, hvor udslippet finder sted. I stedet for hul i beholder anvendes det effektive hul i tilfælde af brud på rør, efter anvendelse af afsnit C.3.. 8

9 Nomogrammerne for hhv. LC og AEGL-3 er vist i Figur 5 og Figur 6 for en ruhedslængde på 0,8 m og Figur 7 og Figur 8 for en ruhedslængde på 0,6 m. I nomogrammet til venstre findes huldiameteren d på vandrette akse. Anvend mindste værdi af det faktiske og det effektive hul. For denne huldiameter aflæses på højre lodrette akse en mellemparameter via linjen svarende til tryk P (størrelsensorden er vilkårlig og derfor er der ikke vist tal i nomogrammerne). Fra denne parameter fortsættes i nomogrammet til højre indtil kurven som svarer til den faktiske udslipsmængde (se afsnit 0). Afstand til LC eller AEGL-3 aflæses på den vandrette akse i højre nomogram. Nomogrammet til venstre afviger fra Figur 4 idet der er korrigeret for at konsekvensafstande også er afhængige af tryk, og ikke kun af udslipsraten. I Figur 5 og Figur 6 er der vist en eksempel (de røde linjer). Eksemplet vedrører et hul på 5 mm ved et tryk på 2 bar overtryk og en udslipsmængde på 5 ton. I Figur 5 aflæses på den lodrette akse i venstre nomogram at mellemparameteren er ca. 220 (hvis den vandrette akse tænkes at svare til ) for en huldiameter på 5 mm og et tryk på 2 bar overtryk. For denne mellemparameter aflæses i højre nomogram ved kurven for en udslipsmængde på 5 t at afstand til LC er ca. 20 m. I Figur 6 vises for samme scenario at mellemparameteren er ca. 0,5 og afstand til AEGL-3 er ca. 50 m. 9

10 kg 500 kg t 2,5 t 6 baro/42ºc 8 baro/2ºc 2 baro/-9ºc 0.9 baro/-20ºc LC beregning t t 25 t 50 t LC beregning Huldiameter (mm) Afstand til LC (m) Figur 5 Konsekvensafstand til LC for ammoniakvæskeudslip, afhængig af huldiameter, tryk og udslipsmængde for ruhedslængde 0,8 m

11 kg 500 kg 6 baro/42ºc 8 baro/2ºc 2 baro/-9ºc 0.9 baro/-20ºc AEGL beregning t 2,5 t 5 t t 25 t 50 t AEGL beregning Huldiameter (mm) Afstand tl AEGL (m) Figur 6 Konsekvensafstand til AEGL-3 for ammoniakvæskeudslip, afhængig af huldiameter, tryk og udslipsmængde for ruhedslængde 0,8 m.

12 kg 500 kg t 2,5 t 6 baro/42ºc 8 baro/2ºc 2 baro/-9ºc 0.9 baro/-20ºc LC beregning t t 25 t 50 t LC beregning Huldiameter (mm) Afstand til LC (m) Figur 7 Konsekvensafstand til LC for ammoniakvæskeudslip, afhængig af huldiameter, tryk og udslipsmængde for ruhedslængde 0,6 m. 2

13 kg 500 kg 6 baro/42ºc 8 baro/2ºc 2 baro/-9ºc 0.9 baro/-20ºc AEGL beregning t 2,5 t 5 t t 25 t 50 t AEGL beregning Huldiameter (mm) Afstand tl AEGL (m) Figur 8 Konsekvensafstand til AEGL-3 for ammoniakvæskeudslip, afhængig af huldiameter, tryk og udslipsmængde for ruhedslængde 0,6 m. 3

14 C.3.4 Konsekvensafstande ved indendørs væskeudslip Når væskeudslip foregår inde i bygninger, vil fordampningen og spredningen forsinkes, og dette vil i almindelighed mindske konsekvensafstande. Udgangspunkt er, at den totale udslipsmængde, som beregnet i afsnit C.3.2, udslippes øjeblikkeligt i bygningen. Konsekvensafstanden til LC for denne hændelse aflæses i Figur 9 eller Figur, og afstanden til AEGL-3 i Figur eller Figur 2, afhængig af ruhedslængden. Denaflæste afstand sammenholdes med afstanden fundet i afsnit C.3.3, og den mindste afstand anvendes som endelig resultat. Konsekvensafstanden regnes fra bygningsfacaderne. Hvis vi tager eksemplet fra Figur 5 i afsnit C.3.3 (udslip af 5000 kg ammoniak) og antager at dette skete i en bygning på størrelsen 8 m høj, 200 m lang og 50 m bred, dvs. et rum på m 3, aflæses i Figur 9 at afstand til LC vil være knap m, dvs. mindre end resultatet fra Figur 5 på 20 m. Der konkluderes altså at hvis dette udslip sker indendørs vil afstand til LC være ca. m. Derimod viser det sig i Figur, at afstanden til AEGL-3 for et øjeblikkeligt udslip i en bygning er større (nemlig ca. 250 m ifølge Figur ) end afstanden til AEGL-3 for et udendørs udslip (over 200 min) ifølge Figur 6, så afstanden til AEGL-3 forbliver ca. 50 m. Bemærk at kurverne for de største udslip ikke fortsættes helt til venstre akse. Et stort udslip i et forholdsvis småt rum vil fylde hele rummet med % gas, og gassen vil også presses ud af rummet uden nævneværdig fortynding. I denne situation spiller rummets almindelige ventilation ingen rolle, og konsekvensafstanden vil være næsten som om udslippet finder sted udendørs. Denne situation optræder når man når til venstre for kurvene, og her skal der ikke anvendes korrektion for indendørsudslip. Figur 9 Konsekvensafstand til LC for indendørs ammoniakvæskeudslip for ruhedslængde 0,8 m. 4

15 Afstand til AEGL (m) kg 500 kg 0 kg 2,5 t 5 t t 25 t 50 t Beregning Bygningens volume (m3) Figur Konsekvensafstand til AEGL-3 for indendørs ammoniakvæskeudslip for ruhedslængde 0,8 m. Afstand til LC (m) kg 500 kg 0 kg 2,5 t 5 t t 25 t 50 t Beregning Bygningens volume (m3) Figur Konsekvensafstand til LC for indendørs ammoniakvæskeudslip for ruhedslængde 0,6 m. 5

16 Afstand til AEGL (m) kg 500 kg 0 kg 2,5 t 5 t t 25 t 50 t Beregning Bygningens volume (m3) Figur 2 Konsekvensafstand til AEGL-3 for indendørs ammoniakvæskeudslip for ruhedslængde 0,6 m. C.3.5 Effekt af turbulens fra bygninger Væskeudslip fører til kraftige stråler og tunge skyer. Det kan påvises, at effekten af turbulens fra nærliggende bygninger ikke har nævneværdig indflydelse på udbredelse af ammoniakskyen. 6

17 C.4 Gasudslip C.4. Effektiv hulstørrelse ved udslip fra langt rør Når udslippet sker langt væk fra en beholder, vil der være et tryktab i røret, som medfører at udslippet bliver mindre end hvis udslippet sker direkte fra beholderen.. Derfor tænkes det brudte rør erstattet med et mindre hul i en beholder som har samme udslipsrate som udslippet fra røret. Dette imaginære hul kaldes det effektive hul med en effektiv huldiameter. For at finde den effektive huldiameter beregnes forhold mellem rørlængde L og rørets diameter D (målt ved samme enhed): L/D. Bemærk at rørlængde regnes fra den nærmeste beholder hvor gassen vil komme fra, dvs. den gas som skal overvinde mindst modstand for at strømme ud af røret. Effektiv huldiameter aflæses i Figur 3. Hvis f.eks. rørdiametreren D er 200 mm, og længde L til nærmeste beholder er m ( 000 mm), beregnes L/D som 500. Ved dette L/D forhold aflæses at forholdet mellem effektiv huldiameter d og rørdiameter D er ca. 0,68 (se rød linje i Figur 3), dvs. at den effektive huldiameter ved rørbrud vil være ca. 0, mm = 36 mm. For de videre beregninger anvendes nu den mindste værdi af det faktiske hul og det effektive hul. Hvis f.eks. hullet i røret er på kun 5 mm, anvendes fortsat 5 mm, men hvis der er tale om rørbrud anvendes 36 mm i det videre forløb. 7

18 Pseudo huldiameter/rørdiameter d/d Rørlængde/rørdiameter L/D Figur 3 Bestemmelse af effektiv huldiameter for rørbrud (gasudslip) af langt rør. C.4.2 Udslipsraten og udslipsmængde Udslipsraten bestemmes ved hjælp af hullets (effektive) diameter d og tryk P i systemet. Udslipsraten aflæses i Figur 4. I Figur 4 vises eksemplet for en huldiameter på 43 mm og en tryk på 8 bar. I den situation er udslipsraten ca. 20 kg/s. 8

19 Udslipsrate ved gasudslip 0 Udslipsrate (kg/s) 0.9 baro/-20ºc 2 baro/-9ºc 8 baro/2ºc 6 baro/43ºc eksempel Huldiameter (mm) Figur 4 Udslipsrate ved gasudslip Der skal nu vurderes om den faktiske udslipsmængde er lig eller mindre end den maksimale udslipsmængde. Ved at dele den maksimale udslipsmængde med udslipsraten bestemmes udslippets mulige varighed. Hvis den maksimale udslipsmængde er 5 ton, vil udslippet uden indgreb vare 5000 kg / 20 kg/s = 250 s eller ca. 4 min. Hvis det ikke forventes at udslippet kan stoppes inden for denne varighed, vil den faktiske udslipsmængde være den maksimale udslipsmængde (i eksemplet 5000 kg), og denne værdi anvendes i det videre forløb. Hvis det forventes at udslippet kan stoppes inden for denne varighed, måske 20 sekunder, vil den faktiske udslipsmængde være 20 s 20 kg/s 2400 kg, og denne værdi anvendes i det videre forløb. C.4.3 Afstand til LC og AEGL-3 Konsekvensafstand til tærskelværdierne LC og AEGL-3 (se afsnit Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.) kan aflæses direkte fra nomogrammer, se nedenfor. Det skal bemærkes, at konsekvensafstand regnes fra det punkt, hvor udslippet finder sted. 9

20 I stedet for hul i beholder kan der også anvendes det effektive hul i tilfælde af brud på rør, efter anvendelse af afsnit C.4.. Nomogrammerne for hhv. LC og AEGL-3 er vist i Figur 5 og Figur 6 for en ruhedslængde på 0.8 m og Figur 7 og Figur 8 for en ruhedslængde på 0.6 m. I nomogrammet til venstre findes huldiameteren d på den vandrette akse. Anvend mindste værdi af det faktiske og det effektive hul. For denne huldiameter aflæses på højre lodrette akse en mellemparameter via linjen svarende til tryk P (størrelsensorden er vilkårlig og derfor er der ikke vist tal i nomogrammerne). Fra denne parameter fortsættes i nomogrammet til højre indtil kurven som svarer til den faktiske udslipsmængde (se afsnit C.4.2). Afstand til LC eller AEGL-3 aflæses på den vandrette akse i højre nomogram. Nomogrammet til venstre afviger fra Figur 4 idet der er korrigeret for at konsekvensafstande også er afhængige af tryk, og ikke kun udslipsraten I Figur 5 og Figur 6 er der vist en eksempel (de røde linjer). Eksemplet vedrører et hul på 50 mm ved et tryk på 0.9 bar overtryk og en udslipsmængde på ton. I Figur 5 aflæses på lodrette akse i venstre nomogram at mellemparameteren er ca. 600 (hvis den vandrette akse tænkes at svare til ) for en huldiameter på 50 mm og et tryk på 0.9 bar overtryk. For denne mellemparameter aflæses i højre nomogram ved kurven for en udlipsmængde på t at afstand til LC er 54 m. I Figur 6 vises for samme scenario at mellemparameteren er ca og afstanden til AEGL-3 er ca. 96 m. 20

21 baro/43ºc 8 baro/2ºc 2 baro/-9ºc 0.9 baro/-20ºc LC beregning kg 500 kg 0. t 2,5 t 5 t t t 50 t LC beregning Huldiameter (mm) Afstand til LC (m) Figur 5 Konsekvensafstand til LC for ammoniakgasudslip, afhængig af huldiameter, tryk og udslipsmængde for ruhedslængde 0,8 m 2

22 kg 500 kg t 2,5 t 5 t t 25 t 50 t AEGL beregning baro/43ºc 8 baro/2ºc 2 baro/-9ºc baro/-20ºc AEGL beregning Huldiameter (mm) Afstand tl AEGL-3 (m) Figur 6 Konsekvensafstand til AEGL-3 for ammoniakgasudslip, afhængig af huldiameter, tryk og udslipsmængde for ruhedslængde 0,8 m. 22

23 baro/43ºc 8 baro/2ºc 2 baro/-9ºc 0.9 baro/-20ºc LC beregning kg 500 kg 0. t 2,5 t 5 t t t 50 t LC beregning Huldiameter (mm) Afstand til LC (m) Figur 7 Konsekvensafstand til LC for ammoniakgasudslip, afhængig af huldiameter, tryk og udslipsmængde for ruhedslængde 0,6 m. 23

24 kg 500 kg t 2,5 t 5 t t 25 t 50 t AEGL beregning baro/43ºc 8 baro/2ºc 2 baro/-9ºc baro/-20ºc AEGL beregning Huldiameter (mm) Afstand tl AEGL-3 (m) Figur 8 Konsekvensafstand til AEGL-3 for ammoniakgasudslip, afhængig af huldiameter, tryk og udslipsmængde for ruhedslængde 0,6 m. 24

25 C.4.4 Konsekvensafstande ved indendørs gasudslip Når gasudslip foregår inde i bygninger, vil bygningen i første omgang fastholde udslippet, og gassen vil sive ud af bygningen pga. bygningens almindelige ventilation. Dette vil forsinke spredningen, hvilket i almindelighed vil mindske konsekvensafstanden. Udgangspunkt er, at den totale udslipsmængde, som beregnet i afsnit C.4.2, udslippes øjeblikkeligt i bygningen. Konsekvensafstanden til LC for denne hændelse aflæses i Figur 9 eller Figur 2, og afstanden til AEGL-3 i Figur 20 eller Figur 22, afhængig af ruhedslængden. aflæste afstand sammenholdes med afstanden fundet i afsnit C.4.3, og den mindste afstand anvendes som endelig resultat. Konsekvensafstande regnes fra bygningens facader. Hvis vi tager eksemplet fra Figur 5 i afsnit C.4.3 (udslip af 0 kg ammoniak) og antager at dette skete i en bygning på størrelsen 4 m høj, 250 m lang og 200 m bred, dvs. et rum på m 3, aflæses i Figur 9 at afstand til LC vil være ca. 65 m, dvs. mere end resultatet fra Figur 5 på 54 m. Der konkluderes altså at hvis dette udslip sker indendørs vil afstand til LC stadigvæk være ca. 54 m. For et udslip af 0 kg ammoniak fra et mm hul i et system med 8 bar overtryk, aflæses i Figur 5 at afstand til LC for udendørs udslip vil være ca. 80 m. Hvis dette udslip sker indendørs vil afstanden til LC derimod være ovennævnte 65 m som vist i Figur 9. Bemærk at kurverne for de største udslip ikke fortsættes helt til venstre akse. Et stort udslip i et forholdsvis småt rum vil fylde hele rummet med % gas, og gassen vil også presses ud af rummet uden nævneværdig fortynding. I denne situation spiller rummets almindelige ventilation ingen rolle, og konsekvensafstanden vil være næsten som om udslippet finder sted udendørs. Denne situation optræder når man når til venstre for kurvene, og her skal der ikke anvendes korrektion for indendørsudslip. Bemærk at konsekvensafstande for indendørs udslip allerede inkluderer effekten af bygningens turbulens som beskrevet i næste afsnit, dvs. at resultater fra indendørs udslip ikke må kombineres med den korrektion, som beskrives i C

26 Afstand til LC (m) kg 500 kg 0 kg 2,5 t 5 t t 25 t 50 t Beregning Bygningens volume (m³) Figur 9 Konsekvensafstand til LC for indendørs ammoniakgasudslip for ruhedslængde 0,8 m. Afstand til AEGL (m) kg 500 kg 0 kg 2,5 t 5 t t 25 t 50 t Beregning Bygningens volume (m³) Figur 20 Konsekvensafstand til AEGL-3 for indendørs ammoniakgasudslip for ruhedslængde 0,8 m. 4

27 Afstand til LC (m) kg 500 kg 0 kg 2,5 t 5 t t 25 t 50 t Beregning Bygningens volume (m³) Figur 2 Konsekvensafstand til LC for indendørs ammoniakvæskeudslip for ruhedslængde 0,6 m. Afstand til AEGL (m) kg 500 kg 0 kg 2,5 t 5 t t 25 t 50 t Beregning Bygningens volume (m³) Figur 22 Konsekvensafstand til AEGL-3 for indendørs ammoniakvæskeudslip for ruhedslængde 0,6 m. 5

28 C.4.5 Effekt af turbulens fra bygninger For mindre gasudslip i læ af bygninger vil turbulensen i bygningens læ fremme spredningen af gasskyen, således at afstanden til tærskelværdierne forkortes. Denne effekt optræder kun, når gasstrålens hastighed er lille nok til, at turbulensen i bygningens læ har mulighed for at påvirke spredningen i væsentlig omfang. Området med forhøjet turbulens betegnes som en læhvirvel. Læhvirvlen strækker ca. tre bygningshøjder fra facaden, og kun i retning af vinden. (Dvs. at bygningseffekter kun optræder for de vindretninger hvor udslipspunktet er i læ for bygningen. Læ findes i vindretningen lodret på facaden plus eller minus 30º (se afsnit C.5 og Figur 25 for en nærmere forklaring). Hvis effekten af turbulens omkring bygninger skal indgå i vurderingerne skal der altså laves to sæt beregninger: - En beregning generelt omkring bygningen, og - En beregning som gælder i læ af bygningen Korrektionen fra dette afsnit må ikke kombineres med resultater for indendørs udslip i afsnit C.4.4, da disse allerede inkluderer effekten af bygningens turbulens. Bygningseffekten aflæses i Figur 23 og Figur 24 for hhv. en ruhedslængde på 0,8 og 0,6 m. Det viser sig, at der kun optræder reduktion af afstand til LC og AEGL-3 hvis udslippet er lille, både med hensyn til udslipsrate og den totale udslipsmængde, i forhold til bygningens facadeareal. Figurerne bruges derfor først for at afgøre om effekten af bygningens læ er mærkbare. Dertil bruges udslipsraten (på venstre side af nomogrammet), udslipsmængden (ved at vælge én af de skrå tre linjer for hhv. 500 kg, 5000 kg og 50 t ammoniak) og bygningens facadeareal (i bunden). Hvis kombinationen er højere end de skrå linjer i nomogrammet, er der ingen mærkbar effekt. Ligger kombinationen under linjen, aflæses forkortelsen for både afstand til LC og til AEGL-3 via den blå kurve på højre side af nomogrammet. Afstanden til LC eller AEGL-3 kan dog ikke blive mindre end læhvirvlens længde (3 gange facadehøjden). I Figur 23 vises eksemplet for en udslipsrate på ca. 0,6 kg/s (udslip fra 50 mm hul ved 0,9 bar overtryk, se eksemplet i C.4.3), og en bygning hvor facaden på den side hvor udslippet finder sted, er 4 m høj og m lang, dvs. facadearealet er 400 m 2. Den røde stiplede linje viser, at for denne kombination er der en reduktionseffekt: skæringspunktet mellem facadeareal og udslipsrate ligger under grænseværdien for denne udslipsmængde på 0 kg (den øverste rød/gule markering i Figur 23). Reduktionen af afstand til LC og AEGL-3 er ca. 62 m. Afstanden til LC uden bygningseffekter er 54 m (se eksempel i C.4.3) som betyder at afstanden til LC for de vindretninger hvor udslippet er i læ for bygningen, er afstanden til læhvirvlen, dvs. 3 4 = 2 m., og 54 m i andre retninger. Afstanden til AEGL-3 er 96 m som i C.4.3, uanset vindretning. 6

29 0 Ingen reduktion 250 Udslipsrate (kg/s) 0. Reduktion Reduktion i konsekvensafstand Grænse 500 kg Grænse 5000 kg Grænse 50 t Tjek grænser Afstandreduktion Beregn reduktion Facadeareal (m²) Figur 23. Effekt af bygningens læ på afstand til tærskelværdier for ruhedslængde 0,8 m. De skrå linjer afgrænser om læeffekt er mærkbar: læeffekt er kun mærkbar hvis kombinationen af udslipsraten og facadeareal ligger under/til højre for den linje som svarer til den totale udslipsmængde. Hvis der er læeffekt, benyttes den blå kurve for at aflæse forkortelsen af afstanden til LC og AEGL-3 på højre side. 7

30 0 Ingen reduktion 250 Udslipsrate (kg/s) 0. Reduktion Reduktion i konsekvensafstand Grænse 500 kg Grænse 5000 kg Grænse 50 t Tjek grænser Afstandreduktion Beregn reduktion Facadeareal (m²) Figur 24. Effekt af bygningens læ på afstand til tærskelværdier for ruhedslængde 0,6 m. De skrå linjer afgrænser om læeffekt er mærkbar: læeffekt er kun mærkbar hvis kombinationen af udslipsraten og facadeareal ligger under/til højre for den linje som svarer til den totale udslipsmængde. Hvis der er læeffekt, benyttes den blå kurve for at aflæse forkortelsen af afstanden til LC og AEGL-3 på højre side. C.5 Udmåling af konsekvensafstande Ved udmåling af konsekvensafstande er der tre muligheder:. Den normale situation er den, hvor udslippet finder sted udendørs, og der er ikke tale om bygningspåvirkninger. I denne situation måles konsekvensafstanden direkte fra udslipsstedet, dvs. konsekvenszonen er indenfor en cirkel rund om udslipsstedet, se Figur 25 (a). 2. Den næste mulighed er, at udslippet finder sted indendørs. I dette tilfælde vil udslippet sive ud af bygningen i læsiden, og derfor regnes konsekvensafstanden fra bygningens facader i alle retninger, se Figur 25 (b). 3. Den sidste mulighed er at udslippet kan være i læ af en bygning som kun kan gælde for gasudslip. I dette tilfælde udmåles de reducerede afstande til LC og AEGL-3 kun i den sektor på 30º på hver side af den retning som er lodret på bygningens facade hvor udslippet finder sted, se Figur 25 (c). 8

31 AEGL LC (a) (b) 30º 30º Figur 25. Konsekvensafstanden måles fra udslipspunktet ((a) og (c)), undtagen i tilfælde af indendørs udslip, når konsekvensafstanden måles fra bygningen (eller bygningsdelen hvor udslippet finder sted). Effekt af bygningens læhvirvel optræder kun i en sektor ± 30º fra retningen lodret på facaden. (c) 9