Практические рекомендации по проведению расчетов рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от источников выбросов различного типа

12.1. Для расчетов рассеивания выбросов при условии, что температура ГВС Т_г превышает 3000 ^оС, производится замена рассматриваемого источника на виртуальный с учетом положений, изложенных в 12.2.

Если скорость w₀ выхода струи ГВС из устья источника превосходит скорость звука в атмосферном воздухе u_зв, равную 330 м/с, то расчет рассеивания выбросов также проводится на основе положений, изложенных в 12.2.

Высота устья виртуального источника выброса H_v определяется соотношением

, (12.1)

где H_d – протяженность динамического участка струи.

Значения H_d определяются по формулам

при , (12.2а)

при , (12.2б)

где Мa – число Маха, определяемое как отношение w₀ к скорости звука в атмосферном воздухе u_зв;

D – диаметр устья источника выброса, м.

При наличии экспериментальных данных о распространении сверхзвуковых струй при скоростях, соответствующих Ma>3, в случае заинтересованности в уточнении формулы (12.2б) за рекомендациями по определению H_d следует обращаться в Росгидромет.

12.2. Если выполняются условия, изложенные в 12.1, или ограничения на форматы исходных данных в конкретной программе расчета рассеивания выбросов не позволяют задать параметры выброса для рассматриваемого источника, то производится замена этого источника выброса на виртуальный таким образом, чтобы для этих источников сохранялись неизменными две следующие характеристики выброса:

, (12.3)

. (12.4)

12.3. При выбросе ГВС, плотность которой r_г меньше плотности атмосферного воздуха r_в на 10% и более, значение f_m определяется по формуле

. (12.5)

12.4. В случае факельного горения параметры выброса виртуального источника задаются таким образом, чтобы значение f_b в формуле (12.4) удовлетворяло соотношению:

, (12.6)

где Q - тепловая мощность источника выброса, вычисленная с учетом неполноты сгорания топлива;

- часть тепловой мощности источника, затрачиваемая на излучение;

- плотность атмосферного воздуха при давлении 1013 гПа и температуре 0 °С, равная 1,29 кг/м³;

с_р.в - удельная теплоемкость атмосферного воздуха при постоянном давлении.

Тепловая мощность источника выброса устанавливается с использованием данных о теплотворной способности, объемном расходе и полноте сгорания сжигаемых в факеле горючих газов и смесей.

Система единиц, используемая при задании с_р.в, должна соответствовать системе единиц, в которой задается Q. В частности, для атмосферного воздуха может быть использовано значение с_р.в, равное 1,005 кДж/(кг·К).

П р и м е ч а н и е - Определение тепловой мощности источников и потерь тепла на излучение производится на основе утвержденного в установленном порядке отраслевого нормативного документа для рассматриваемого типа производств.

12.5. Для точечного источника выброса, оборудованного зонтом или крышкой, параметры выброса виртуального источника задаются таким образом, чтобы обеспечить равенство f_b значению, рассчитанному по формуле (12.6), и чтобы при этом для f_m соблюдалось условие (12.7):

f_m=0,0001 м⁴/с² . (12.7)

П р и м е р - Если плотность выбрасываемой ГВС равна плотности атмосферного воздуха, формула (12.7) выполняется при D=0,1 м и w₀=0,1 м/с.

12.6. Для точечного источника, ось устья которого отклоняется от вертикали на угол a, удовлетворяющий условию 0£a£90°, параметр f_m для виртуального источника рассчитывается по формуле (12.3), в которой вместо w₀ используется значение w'₀=w₀×cos(a), а параметр f_b рассчитывается по формуле (12.4). Высота виртуального источника определяется через вертикальную проекцию устья источника. Если горизонтальная проекция скорости выбросов превышает 5 м/с, то положение виртуального источника смещается в направлении отклонения оси устья на расстояние L_s, определяемое по формуле (12.8) с учетом расчетной скорости ветра

L_s = 5×d₂×H×sin(a), (12.8)

где коэффициент d₂ вычисляется по формулам (5.31а) – (5.31б), при расчете по которым вместо w₀ используется и принимается .

12.8. Для точечного источника выброса, который характеризуется опасной скоростью ветра u_м, превышающей максимальное расчетное значение (см. 5.11), для расчета коэффициентов r и p вместо формул (5.19а), (5.19б) и (5.21а) - (5.21в) используются следующие формулы:

при <0,15 , (12.9а)

при 0,15 <0,2, (12.9б)

при 0,2 1, (12.9в)

при > 1 , (12.9г)

p=3 при <0,25, (12.10а)

при 0,25 1, (12.10б)

при > 1 . (12.10в)

П р и м е ч а н и е - Значения u_м, превышающие значения максимальной расчетной скорости ветра, характерны, например, для выбросов в атмосферный воздух ЗВ от газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов.

12.9. При необходимости произвести расчет выбросов ЗВ от кораблей и воздушных судов, движущихся вдоль траектории L со скоростью v, расчет рассеивания выбросов производится по формуле (8.14). Если при этом известна тепловая мощность источника Q (см. 12.4), то для учета термического подъема ЗВ используются значения эффективного диаметра D_э и эффективного перегрева T_э, которые определяются по формулам

, (12.11)

, (12.12)

где b_п– поперечный размер теплового источника (например, расстояние между крайними двигателями в случае воздушного судна);

L – длина пробега воздушного судна;

w_0э = 0.1 м/с .

Если горизонтальная составляющая скорости выброса ГВС u₀ превышает 10 м/с, то координаты виртуальных источников смещаются в направлении, противоположном направлению движения самолета, на отрезок длиной d_г, которая определяется по формуле

, (12.13)

где D_s – диаметр сопла двигателя.

Для двигателей, скорость выброса ГВС из которых соответствует числу Маха Ма>1 (где число Маха определяется, как отношение скорости выброса ГВС из сопла к u_зв), координаты виртуальных источников дополнительно смещаются в направлении, противоположном направлению движения воздушного судна на отрезок длиной S_a, определяемой по формулам

при 1£Ма£3, (12.14а)

при Ма > 3. (12.14б)

12.10. При расчете рассеивания выбросов ЗВ в атмосферном воздухе, образующихся при проведении взрывных работ в карьерах, эти выбросы относятся к совокупности виртуальных источников выбросов. При этом та часть возникающего при взрыве пылегазового облака, которая поднимается над бортами карьера более чем на 5 м, представляется в виде объемного источника (см. 5.8), располагающегося над теми участками карьера, на которых осуществляется или предусматривается проведение взрывных работ. Выбросы от остальной части пылегазового облака, а также от взорванной горной породы и от остальных источников, расположенных внутри карьера, относятся к площадному источнику, располагающемуся на уровне прилегающей к карьеру местности. Площадь S, м², указанного площадного источника выброса соответствует площади S_к поверхности карьера на указанном уровне.

12.11. Если для расчета рассеивания выбросов используется программа, в которой не предусмотрено автоматическое вычисление интегралов, которые фигурируют в формулах для концентрации ЗВ от (криво) линейных, площадных и объемных источников, допускается представление этих источников в задании на расчет в виде совокупности точечных источников выбросов при условии соблюдения требований к точности вычислений, указанных в настоящих Методов.

12.12. Для ЗВ, по которому законодательством в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения установлены максимальные разовые, среднесуточные и среднегодовые ПДК, среднесуточные концентрации c_cc ЗВ определяются по формуле:

, (12.15)

где c_м.р и C_сг – максимальная разовая и среднегодовая концентрации этого ЗВ, рассчитанные по формулам настоящих Методов.

12. 13. Расчетное обоснование размеров санитарно-защитной зоны

12.13.1. Требования к размеру санитарно-защитных зон (СЗЗ), основания для пересмотра этих размеров и прочие вопросы их установления регламентируются СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200. В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200 (пункт 2.1) СЗЗ - это специальная территория с особым режимом использования, которая установлена вокруг объектов и производств, являющихся источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, и размер которой обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения на атмосферный воздух до значений, установленных гигиеническими нормативами, а для предприятий I и II класса опасности - как до значений, установленных гигиеническими нормативами, так и до величин приемлемого риска для здоровья населения.

Необходимость обосновывать ориентировочный размер СЗЗ ее проектом с расчетами ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха с учетом фона указана в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200 (пункты 2.1 и 2.2).

П р и м е ч а н и е – Промышленные объекты и производства различных классов опасности перечислены в разделе 7 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200.

12.13.2. С целью обоснования размеров СЗЗ расчеты ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха по формулам настоящих Методов проводятся для ЗВ и групп веществ комбинированного вредного действия, по которым с учетом фона (см. раздел 11) на границе промплощадки ожидается превышение гигиенических нормативов [см. пункт 2.3 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200 и формулы (4.3) -(4.4) настоящих Методов].

По ЗВ, для которых установлены значения максимальных разовых, среднесуточных и среднегодовых ПДК, расчетные концентрации должны сопоставляться с гигиеническими нормативами, относящимися к тому же времени осреднения.

Для ЗВ, по которым среднегодовые ПДК не установлены, расчетные максимальные разовые концентрации сопоставляются с максимальными разовыми ПДК, а расчетные среднегодовые концентрации сопоставляются со среднесуточными ПДК. Для ЗВ, по которым установлены только среднесуточные ПДК, проводится только расчет среднегодовых концентраций, которые сопоставляются со среднесуточными ПДК.

12.13.3. Для каждого ЗВ и группы веществ комбинированного вредного действия по результатам расчетов, проведенных при соответствующих временах осреднения (см. 12.3.2),определяется предварительное положение границы СЗЗ, на которой должны соблюдаться установленные гигиенические нормативы [см., например, формулу (4.2)]. Окончательная расчетная граница СЗЗ определяется, как огибающая всех предварительных границ.

Для предприятий I и II класса опасности положение этой границы корректируется в соответствии с нормативными документами в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения с тем, чтобы обеспечить на границе СЗЗ величины приемлемого риска для здоровья населения.

Приложение А