Методы расчетов рассеивания выбросов ЗВ 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 пункте 12.2.

Если скорость w₀ выхода струи ГВС из устья источника превосходит скорость звука в атмосферном воздухе u_зв, то расчет рассеивания выбросов также проводится на основе положений, изложенных в пункте 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.

12.2. Если выполняются условия, изложенные в пункте 12.1, или ограничения на форматы исходных данных 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 вычисляется 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).

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, указанное в пункте 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 = 28,8 при <0,1 , (12.10а)

при 0,1£ <0,3 , (12.10б)

при 0,3 1, (12.10в)

при > 1 . (12.10г)

Значения u_м, превышающие значения максимальной расчетной скорости ветра, характерны, например, для выбросов в атмосферный воздух ЗВ от газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов. При этом, однако, положения данного пункта не распространяются непосредственно на сверхзвуковые выбросы ЗВ, которые в процессе адиабатического расширения в атмосфере приобретают отрицательную плавучесть.

12.9. При необходимости произвести расчет рассеивания 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, то для учета термического подъема ЗВ используются значения эффективного диаметра D_э и эффективного перегрева ΔT_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 .

Формулы (12.11) – (12.12) при соответствующей корректировке обозначений также применимы при расчетах загрязнения атмосферного воздуха для других случаев движущихся источников выброса, например, водного транспорта.

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 (согласно пункту 8.8), 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 при расчете рассеивания выбросов не предусматривается автоматическое вычисление интегралов, которые фигурируют в формулах для концентрации ЗВ от (криво) линейных, площадных и объемных источников, то допускается представление этих источников в задании на расчет в виде совокупности точечных источников выбросов при условии соблюдения требований к точности вычислений, указанных в настоящих Методах.

12.12. Все типы источников, способы задания выбросов ЗВ от которых не предусмотрены в разделах 5, 6, 8 – 10 и в пп. 12.1 – 12.11 настоящих Методов, до разработки и утверждения в установленном порядке отраслевых инструкций по подготовке исходных данных для расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе учитываются в указанных расчетах, как наземные (пункт 4.4) точечные или площадные источники с DT=0 и с нулевым расходом V₁ ГВС.

12.13. 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. 14. Расчетное обоснование размеров санитарно-защитной зоны

Требования к размеру санитарно-защитных зон (СЗЗ), основания для пересмотра ориентировочных размеров и прочие вопросы по установлению СЗЗ регламентируются СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», введенным в действие постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 25.09.2007 № 74 (Российская газета, № 28, 09.02.2008).

Необходимость обоснования ориентировочного размера СЗЗ расчетами ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха с учетом фона регламентирована требованиями санитарных правил. Расчеты ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха по формулам настоящих Методов необходимо проводить для ЗВ и групп веществ комбинированного вредного действия, по которым объект является источником воздействия на среду обитания и здоровье человека.

По ЗВ, для которых установлены значения максимальных разовых, среднесуточных и среднегодовых ПДК, расчетные концентрации сопоставляются с ПДК, 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.

Для каждого ЗВ и группы веществ комбинированного вредного действия по результатам расчетов, проведенных при соответствующих временах осреднения определяется предварительное положение границы СЗЗ, на которой должны соблюдаться установленные гигиенические нормативы. Окончательная расчетная граница СЗЗ определяется, как огибающая всех предварительных границ.

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

Приложение № 1

к Методам расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе, утвержденным приказом Минприроды России

от ________№_________