Numerical simulation of dispersion of ammonia in industry space using the ANSYS

The article presents issues related to numerical simulations of the spread of dangerous substances in the air after emergency release from industrial installation. The work contains the results of numerical simulations of dispersion of ammonia and chlorine after emergency release made by using the ANSYS program, validated based on commonly used models: Gauss and heavy gas. Validation of experimental results based on research and empirical models allowed the selection of boundary parameters and the implementation of dispersion modelling in 3-d space taking into account technical infrastructure. Existing empirical models include terrain obstacles in the form of average roughness parameter, which is shown in general by the range of the danger zone without local topographic conditions. The numerical approach to modelling, in contrast to empirical models, allows to more accurately show the physicochemical phenomena occurring after release in 3-d space, both in the area around the chemical equipment and the buildings along the dangerous substance cloud

Modelling of propane emissions from a tank containing a liquefied phase

During gas-phase release from the tank containing liquefied gas, the phenomenon of boiling, heat transfer from moist air to the tank, heat exchange between shell, liquid, and vapor, and mass loss can be observed. The aim of this paper is modelling the thermal response of the tank containing liquefied gas during jet emission of the vapor phase. The model takes into account heat exchange between air, tank’s shell, liquid phase, vapor phase and mass balance. The proposed model predicts: pressure inside the tank, tank’s shell temperature in part with liquid and vapor, the temperature of the liquid phase and vapor phase, and mass loss from the tank. The results of the theoretical model were compared with experimental results. An experiment based on the typical home container for LPG, containing 10 kg of propane (27 dm3 volume) was conducted. In general, the proposed model predicts well the changes in measured parameters temperatures and pressure - during vapor phase emission from a tank containing liquefied gas

Numerical modelling of dispersion of ammonia and chlorine in urban areas during emergency accident

Modelling dispersion and determining the range of a danger zone is usually based on empirical models whose limitations simplify the result. Spreading the cloud in industrial space, urban or other irregular area with numerous obstacles, is impossible to predict using these models. The solution in this situation is the use of numerical modelling. CFD allows for consideration of complex geometry, wind flow between elements, gas weight, turbulence in the atmosphere and mass and heat flow in the test area. Such relations illustrate the phenomenon of dispersion in 3d space in a very accessible way, at the same time they allow to show more precisely the characteristic places of residual gas or fast dispersion. The paper presents the possibilities of using numerical simulations for 3d modelling dispersion of ammonia and chlorine in the densely built urban space of Warsaw

Computational modeling of gas mixture dispersion in a dynamic setup – 2d and 3d numerical approach

The aim of the study was to prepare a mathematical model of gas mixture dispersion with the use of Computational Fluid Dynamic (CFD) technique. Three dimensional chlorine dispersion in a dynamic setup with the use of Volume of Fluid model (VOD) model was applied. The area of investigation was equal to 0.1km2 and the high of the mathematical domain was equal to 50m. Atmosphere was considered in two stages: as one direction of wind flow and no wind. Comparison of constant and dynamic conditions indicated high impact of wind. For the windless case circular profile of chlorine concentration around dispersion source was observed. While, for the wind application the main chlorine concentration moved ahead the source of dispersion

Decontamination – Fundamentals of Training at the Main School of Fire Service

Szkoła Główna Służby Pożarniczej provádí školení hasičů na základě potřeby Hasičského záchranného sboru (Państwowej Straży Pożarnej). Jedním z realizovaných typů školení na Fakultě požárně-bezpečnostního inženýrství je problematika dekontaminace osob a majetku během zásahu na nebezpečnou látku.The Main School of Fire Service provides fireman training on the basis of needs of Fire and Rescue Service (Państwowej Straży Pożarnej). One of implemented types of training at the Faculty of Fire Safety Engineering concerns the problems of decontamination of persons and property in the course of response action at the scene of a hazardous material incident

Výzkum kinetických parametrů tepelného rozkladu vybraných druhů dřeva

In estimation of the kinetic parameters in thermal decomposition of wood, the kinetics models are the fi rst essential stage in selecting and describing the conditions of wood decomposition in specifi c thermal expositions. The methods of estimating kinetic parameters, described in available literature, based on degradation models are considerably differentiated, both in basic model assumptions and in methods of their calculations.Při odhadu kinetických parametrů tepelného rozkladu dřeva jsou kinetické modely prvním základním stupněm ve výběru a popisu podmínek rozložení dřeva ve specifi ckých teplotních expozicích. Metody odhadů kinetických parametrů založených na degradaci modelů, popsané v dostupné literatuře, jsou značně diferencované, a to v základních modelových předpokladech i v metodách výpočt

Czy można w prosty sposób zidentyfikować polimer?

Plastics are raw materials that play a very important role in our lives. We can find them in medical devices, cell phones, clothes, cars, furniture, cutlery, plates, toys, bottles etc. Their diversity and quantity mean that we have no awareness of which substances we use. The aim of the research was to develop a scheme allowing the simple identification of the most commonly used synthetic polymers. Hazards occurring during their use and burning under uncontrolled conditions were also determined.Tworzywa sztuczne to surowce odgrywające bardzo istotną rolę w naszym życiu. Możemy je znaleźć w wyrobach medycznych, telefonach komórkowych, ubraniach, samochodach, meblach, sztućcach, talerzach, zabawkach, butelkach itp. Ich różnorodność i ilość sprawia, że nie mamy świadomości z jakich substancji korzystamy. Celem badań było opracowanie schematu pozwalającego na prostą identyfikację najczęściej stosowanych polimerów syntetycznych. Określono także zagrożenia występujące podczas ich użytkowania i spalania w niekontrolowanych warunkach

Wchłanianie preparatów do ochrony drewna przez sorbenty naturalne o różnym stopniu rozdrobnienia

The growing demand for the impregnated wood products increases the production of wood preservatives, which can more likely be released into the environment. The vast majority of wood preservatives are the poisonous substances for the living organisms. Due to their properties, these measures may pose a threat to the environment and human health in the event of uncontrolled release. Their entry into the environment may take place at the stage of production, storage, transport or during various technological processes related to the wood processing. Threats associated with their uncontrolled release must be removed by the Fire Service specialized units of chemical and ecological rescue . The aim of the research was to analyze the impact of the degree of fragmentation of selected natural sorbents on the sorption of wood preservatives. A sorbent with a smaller grain size showed better sorption properties compared to the same sorbent with the larger grains due to the fact that it absorbed a larger total surface.Rosnące zapotrzebowanie na impregnowane wyroby z drewna powoduje wzrost produkcji środków ochrony drewna, co wiąże się z większym prawdopodobieństwem wystąpienia możliwości uwolnienia tych środków do środowiska. Zdecydowana większość środków przeznaczonych do ochrony drewna są to substancje trujące dla organizmów żywych. Z uwagi na swoje właściwości środki te, w przypadku niekontrolowanego uwolnienia, mogą stwarzać zagrożenie zarówno dla środowiska, jak i dla zdrowia człowieka. Przedostanie się ich do środowiska może nastąpić na etapie produkcji, magazynowania, transportu lub w czasie trwania różnych procesów technologicznych związanych z obróbką drewna. Zagrożenia związane z ich niekontrolowanym uwolnieniem muszą być usuwane przez specjalistyczne jednostki ratownictwa chemicznego i ekologicznego PSP. Celem badań była analiza wpływu stopnia rozdrobnienia wybranych sorbentów naturalnych na sorpcję środków ochrony drewna. Sorbent o mniejszym rozmiarze ziaren wykazywał lepsze właściwości sorpcyjne w porównaniu do tego samego sorbentu o większych ziarnach z uwagi na to, że chłonął większą powierzchnią całkowitą

Prediction of the range of the danger zone for the ammonia leakage from the industrial cooling installation

Magazynowanie substancji niebezpiecznych − ze względu ich na właściwości toksyczne, palne, wybuchowe, promieniotwórcze − jest dużym zagrożeniem dla środowiska naturalnego. Na wysoki stopień zagrożenia narażeni są również ludzie przebywający i pracujący w zakładach wykorzystujących takie substancje w procesach produkcyjnych, które obarczone są ryzykiem ewentualnych awarii lub znajdują się w pobliżu dużych składowisk substancji niebezpiecznych. Celem artykułu było określenie − z wykorzystaniem programu ALOHA − zasięgu zagrożenia, jakie niesie ze sobą wyciek amoniaku, na przykładzie instalacji chłodniczej w zakładzie przemysłowym. Przy pomocy oprogramowania ALOHA wykonano obliczenia dla dziewięciu scenariuszy uwolnienia amoniaku znajdującego się w zbiorniku, będącym elementem przemysłowej instalacji chłodniczej. Uzyskane wyniki umożliwiły określenie zasięgu oddziaływania uwolnionego amoniaku w kierunkach prostopadłym i równoległym do kierunku wiatru. Otrzymane wyniki pokazują, że im niższa temperatura i prędkość wiatru, tym zasięg toksycznej chmury jest większy. Przy temperaturze 2,3°C i prędkości wiatru wynoszącej 7,7 km/h szkodliwe stężenie unosi się poza teren zakładu, obejmując pobliskie obszary miejskie. W wyniku tego zagrożeni są nie tylko pracownicy, ale także mieszkańcy miasta, a nawet pobliskich wsi. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza i prędkości wiatru zasięg zagrożenia jest znacznie mniejszy. Przy wzroście temperatury do 6,3°C i prędkości wiatru do 36,7 km/h najbardziej szkodliwe stężenie utrzymuje się wyłącznie na terenie zakładu. Zasięg toksycznej chmury jest prawie 10-krotnie mniejszy niż w przypadku wycieku przy utrzymujących się niekorzystnych warunkach atmosferycznych.Storage of hazardous substances due to its toxic, flammable, explosive and radioactive properties is a major threat to the natural environment. In particular, people who are working in industrial cooling installations or in the vicinity of the large repositories of hazardous substances, are exposed to high risk of breakdown. Therefore, the aim of this work was to determine the extent of the threat posed by the ammonia leak on the example of a refrigeration plant in an industrial cooling installation using the ALOHA software. The ALOHA software was applied to analyze 9 scenarios of ammonia release from the tank being a part of the industrial refrigeration system. The obtained results enabled to determine the impact range of the released ammonia in the direction perpendicular to the wind way as a function of the range of action in the direction parallel to the wind way. The obtained results indicate that the lower the temperature and the wind speed, the greater the range of the toxic cloud. At a temperature of 2.3°C and 7.7 km/h of wind speed, the harmful concentration rises outside the plant, covering nearby urban areas. As a result, not only workers but also residents of the city and even nearby villages are at risk. With the increase of air temperature and wind speed, the range of danger is much smaller. With an increase in temperature to 6.3°C and wind speed up to 36.7 km/h, the most harmful concentration is maintained only on the site. The range of the toxic cloud is almost 10 times lower than in case of a leakage for constant weather conditions. The ALOHA software made it possible to simulate the extent of the hazardous toxic zone in case of uncontrolled ammonia leakage from the tank at the industrial plant. The obtained results indicate that the least favorable atmospheric conditions are low air temperature and low wind speed. However, as the air temperature and wind speed increase, the range of danger is reduced

Analysis of organic mixtures occurring during rescue operations conducted by the chemical rescue groups in the State Fire Service

W gospodarstwach domowych, a także w zakładach przemysłowych nieustannie zwiększa się zapotrzebowanie na substancje chemiczne, które są często bardzo toksyczne dla środowiska, a tym samym mogą stanowić zagrożenie dla ludzi. W identyfikacji nieznanych substancji niezbędne są specjalistyczne przyrządy. Z tego względu celem przedmiotowych badań było opisanie zastosowania metody chromatografii gazowej z detekcją masową (GC-MS) do oznaczania substancji rozprzestrzeniających się w wyniku wycieku. W badaniach analizowano pięć próbek substancji chemicznych (aceton, benzen, heptan, oktan, toluen). Badania prowadzono przy pomocy dwóch urządzeń, tj. spektrometru masowego E2 M firmy Bruker będącego na wyposażeniu Państwowej Straży Pożarnej, a także stacjonarnego chromatografu gazowego z detekcją masową (GC-MS). W wyniku przeprowadzonych badań zarówno na spektrometrze mas E2 M Bruker oraz chromatografie gazowym FinniganTrace GC 2000 Series otrzymano widma dla badanych próbek substancji niebezpiecznych. Ze względu na konstrukcję spektrometru mas E2 M Bruker możliwa była analiza jedynie pojedynczych substancji. Natomiast w przy pomocy chromatografu gazowego FinniganTrace GC 2000 Series analizowano mieszaninę składającą się z pięciu substancji chemicznych. Porównując wyniki uzyskane za pomocą mobilnego GC-MS (E2 M Bruker) oraz stacjonarnego GC-MS Firmy Thermo stwierdzono, że technika stacjonarna była efektywniejsza w porównaniu do techniki mobilnej. Ograniczenie techniki mobilnej było spowodowane umieszczeniem tzw. uniwersalnej kolumny GC, przy pomocy której nie jest możliwe wykonanie prawidłowego rozdziału nieznanych mieszanin.In households, as well as in industrial plants, the demand for chemicals which are often toxic is constantly increasing, and thus may pose a threat to people. Therefore, the special tools are needed to identify the unknown substances. For this reason, the objective of the research was to describe the use of gas chromatography with mass detection (GC-MS) for the determination of substances that are spread as a result of a dangerous substance leak. This study aimed to analyze five samples of chemical substances: acetone, benzene, heptane, octane, toluene. The research was carried out with the use of two devices: the Bruker E2 M mass spectrometer, which is available for the State Fire Service, as well as a stationary gas chromatograph with mass detection (GC-MS). As a result of the conducted tests, spectra for the samples tested were obtained both on the Bruker E2 M Mass Spectrometer and the FinniganTrace GC 2000 Series gas chromatograph. Due to the construction of the Bruker E2 M mass spectrometer, it was possible to analyze only a single substance. However, a mixture consisting of five chemicals was analyzed using the FinniganTrace GC 2000 Series gas chromatograph. Comparing the results obtained with the mobile GC-MS (E2 M Bruker) and the stationary GC-MS of the Thermo company, it was found that the stationary technique was more effective compared to the mobile technique. The limitation of mobile technology was due to the placement of the so-called universal GC column, by means of which it is not possible to divide the unknown mixtures correctly