Оцінювання ризику ураження водолаза у випадку роботи в агресивному середовищі
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universitätsstraße, Innsbruck, Austria
Abstract
UKR: Постановка проблеми. Розглядається розробка чисельної моделі для оцінювання ризику хімічного або термічного ураження водолазів при проведенні ремонтних робіт на пошкоджених підводних трубопроводах. Мета роботи − розроблення чисельної моделі для розрахунку зони інтенсивного хімічного забруднення акваторії у місці проведення підводних робіт з метою оцінювання ризику хімічного або термічного ураження водолазів. Методика. Для моделювання хімічного забруднення акваторії використовується двовимірне рівняння масопереносу. Для моделювання процесу теплового забруднення акваторії використовується рівняння енергії. Розрахунок гідродинаміки потоку здійснюється на базі рівнянь Ейлера. Для чисельного інтегрування рівняння енергії використовується явна кінцево-різницева схема. Для чисельного інтегрування рівнянь Ейлера використовуються схеми розщеплення. Для чисельного інтегрування рівняння масопереносу використовується неявна різницева схема розщеплення. Здійснена програмна реалізація побудованої чисельної моделі. Представлено результати обчислювального експерименту. Наукова новизна. Запропоновано чисельну модель, що дозволяє розрахувати зони інтенсивного хімічного забруднення акваторії у місці проведення підводних робіт з метою оцінювання ризику хімічного або термічного ураження водолазів. Практична значимість. На базі розробленої моделі створено код, що дозволяє оперативно розраховувати зону інтенсивного хімічного забруднення акваторії у місці проведення підводних робіт. Висновки. Запропонована чисельна модель для аналізу формування зон теплового та хімічного зараження водоймища при витоку з пошкодженого підводного трубопроводу. Розроблена чисельна модель дозволяє швидко визначати зони забруднення акваторії, що небезпечні для роботи водолазів.
ENG: Problem statement. The development of a numerical model for assessing the risk of chemical or thermal damage to divers during repair work on damaged underwater pipelines is considered. The purpose of the article – development of a numerical model for the calculation of the zone of intensive chemical pollution of the water area at the site of underwater works in order to assess the risk of chemical or thermal damage to divers. Methodology. A two-dimensional mass transfer equation is used to model the chemical pollution of the water area. The energy equation is used to model the process of thermal pollution of the water area. The hydrodynamics calculation of the flow is based on the Euler equations. An explicit finite-difference scheme is used to numerically integrate the energy equation. Splitting schemes are used for numerical integration of Euler equations. An implicit difference splitting scheme is used to numerically integrate the mass transfer equation. The software implementation of the constructed numerical model is carried out. The results of a computational experiment are presented. Scientific novelty. A numerical model is proposed to calculate the zones of intensive chemical pollution of the water area at the site of underwater works in order to assess the risk of chemical or thermal damage to divers. Practical significance. Based on the developed model, a code has been created that allows to quickly calculate the zone of intensive chemical pollution of the water area at the site of underwater works. Conclusions. A numerical model for the analysis of the formation of zones of thermal and chemical contamination of the reservoir in the event of a leak from a damaged underwater pipeline is proposed. The developed numerical model allows to quickly determine the areas of water pollution that are dangerous for divers.
ENG: Problem statement. The development of a numerical model for assessing the risk of chemical or thermal damage to divers during repair work on damaged underwater pipelines is considered. The purpose of the article – development of a numerical model for the calculation of the zone of intensive chemical pollution of the water area at the site of underwater works in order to assess the risk of chemical or thermal damage to divers. Methodology. A two-dimensional mass transfer equation is used to model the chemical pollution of the water area. The energy equation is used to model the process of thermal pollution of the water area. The hydrodynamics calculation of the flow is based on the Euler equations. An explicit finite-difference scheme is used to numerically integrate the energy equation. Splitting schemes are used for numerical integration of Euler equations. An implicit difference splitting scheme is used to numerically integrate the mass transfer equation. The software implementation of the constructed numerical model is carried out. The results of a computational experiment are presented. Scientific novelty. A numerical model is proposed to calculate the zones of intensive chemical pollution of the water area at the site of underwater works in order to assess the risk of chemical or thermal damage to divers. Practical significance. Based on the developed model, a code has been created that allows to quickly calculate the zone of intensive chemical pollution of the water area at the site of underwater works. Conclusions. A numerical model for the analysis of the formation of zones of thermal and chemical contamination of the reservoir in the event of a leak from a damaged underwater pipeline is proposed. The developed numerical model allows to quickly determine the areas of water pollution that are dangerous for divers.
Description
M. Biliaiev: ORCID 0000-0002-1531-7882, V. Biliaieva: ORCID 0000-0003-2399-3124,V. Kozachyna: ORCID 0000-0002-6894-5532, O. Hunko: ORCID 0000-0001-9257-763X, S. Tatarko: ORCID 0000-0002-2080-6090
Keywords
забруднення водного середовища, чисельне моделювання, водолаз, екологія, охорона праці, water pollution, numerical simulation, diver, ecology, labor protection, КГВ
Citation
Біляєв М. М., Біляєва В. В., Гунько О. Ю., Козачина В. А., Татарко Л. Г. Оцінювання ризику ураження водолаза у випадку роботи в агресивному середовищі. Osterreihisches Multiscience Journal. 2021. Т. 1, № 46. С. 29–33.