Оцінка ефективності впливу атмосферної дисперсії на відстані: приклад з практики

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.311355

Ключові слова:

екологічні ризики, розповсюдження забруднюючих речовин, атмосферне розсіювання резервуарів, безпека, моделювання, захист та запобігання

Анотація

Резервуари для зберігання є життєво важливими для нафтової промисловості, функціонуючи як важливі компоненти в експлуатації нафтових родовищ. Однак їхнє стратегічне значення супроводжується значними екологічними ризиками, зокрема через події розсіювання в атмосфері. Ці події, що характеризуються викидом і розповсюдженням забруднюючих речовин, таких як аерозолі, гази та пил, в атмосферу, можуть виникати як внаслідок людської діяльності, так і внаслідок випадкових викидів. Наслідки часто тяжкі, призводять до значної людської, матеріальної та екологічної шкоди. Розсіювання забруднюючих речовин в атмосфері стало серйозною екологічною проблемою, особливо в промисловості, де резервуари для зберігання є невід’ємною частиною операцій. Це занепокоєння посилюється дедалі суворішою нормативною базою. Підприємства, особливо ті, що працюють на секретних об’єктах, які підпадають під дію законів про охорону навколишнього середовища, тепер зобов’язані ретельно виявляти, аналізувати та оцінювати потенційні випадкові ризики, пов’язані з їхньою діяльністю. Ці правила спрямовані на пом’якшення несприятливих наслідків таких інцидентів, і це є об’єктом цього дослідження.

У цьому дослідженні ми зосередилися на сферах зберігання Т-403А/В/С на газовому комплексі ALRAR. Використовуючи динамічне моделювання наслідків за допомогою програмного забезпечення ALOHA, ми провели всебічну оцінку потенційних викидів забруднюючих речовин у зоні обробки. Цей підхід дозволив нам ретельно визначити небезпечні явища, пов’язані з цими сценаріями, та розробити цільові профілактичні та захисні заходи. Результати цього дослідження підкреслюють критичну потребу в суворій оцінці ризиків і впровадженні проактивних стратегій безпеки. Таким чином можна значно зменшити екологічні та експлуатаційні ризики, пов’язані з резервуарами для зберігання в нафтовій промисловості. Це дослідження підкреслює необхідність інтеграції передових методів моделювання та суворих протоколів безпеки для захисту навколишнього середовища та промислових операцій.

Біографії авторів

Dalila Belaid, Mentouri Brothers University Constantine1

PhD

Department of Transportation Engineering

Laboratory of Transports and Environment Engineering

Rachid Chaib, Mentouri Brothers University Constantine1

Professor

Department of Transportation Engineering

Laboratory of Transports and Environment Engineering

Djamel Nettour, National Higher School of Engineering and Technology

Associate Professor

Department of Mining, Metallurgy and Materials Engineering

Laboratory of Resources Valorization and Environment (LAVAMINE)

Samira Belhour, Mentouri Brothers University Constantine1

PhD

Department of Transportation Engineering

Laboratory of Transports and Environment Engineering

Посилання

  1. Pipal, A. S., Dubey, S., Singh, S. P., Taneja, A. (2022). Geographical Distribution and Transport of Atmospheric Particulate Matter. Airborne Particulate Matter: Source, Chemistry and Health. Singapore: Springer Nature Singapore, 29–46. https://doi.org/10.1007/978-981-16-5387-2_3
  2. Krishnan, M. A., Krishnaswami, P., Selvam, M. R. P., Dass, V. A., Thangavel, R., Subramanian, S. (2022). Transport of Particulate Matter Due to Meteorological Changes Analyzed by HYSPLIT. Revista de Chimie, 73 (4), 9–20. https://doi.org/10.37358/rc.22.4.8542
  3. Mukherjee, A., Agrawal, M. (2018). Assessment of local and distant sources of urban PM2.5 in middle Indo-Gangetic plain of India using statistical modeling. Atmospheric Research, 213, 275–287. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2018.06.014
  4. Yang, J., Hashemi, S., Kim, T., Park, J., Park, M., Han, W., Park, D., Lim, Y. (2023). Risk assessment and estimation of controlling safe distance for exposure to particulate matter from outdoor secondhand tobacco smoke. Air Quality, Atmosphere & Health, 17 (1), 139–154. https://doi.org/10.1007/s11869-023-01435-9
  5. Saha, S., Bhattacharjee, S., Bera, B., Haque, E. (2024). Drivers of High Concentration and Dispersal of PM10 and PM2.5 in the Eastern Part of Chhota Nagpur Plateau, India, Investigated Through HYSPLIT Model and Improvement of Environmental Health Quality. Environmental Quality Management, 34 (1). https://doi.org/10.1002/tqem.22299
  6. Snoun, H., Krichen, M., Chérif, H. (2023). A comprehensive review of Gaussian atmospheric dispersion models: current usage and future perspectives. Euro-Mediterranean Journal for Environmental Integration, 8 (1), 219–242. https://doi.org/10.1007/s41207-023-00354-6
  7. Bedwell, P., Wellings, J., Leadbetter, S., Tomas, J., Andronopoulos, S., Korsakissok, I., Szántó, P. (2018). Guidelines detailing the range and distribution of atmospheric dispersion model input parameter uncertainties. Guidelines ranking uncertainties for atmospheric dispersion. European joint programme for the integration of radiation protection research.
  8. Pakharukova, V. P., Kharchenko, N. A., Stonkus, O. A., Saraev, A. A., Gorlova, A. M., Rogozhnikov, V. N., Potemkin, D. I. (2024). The effect of calcination gas atmosphere on the structural organization of Ru/Ce0.75Zr0.25O2 catalysts for CO2 methanation. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 702, 134962. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.134962
  9. Gräf, T., Martinez, A. A., Bello, G., Dellicour, S., Lemey, P., Colizza, V. et al. (2024). Dispersion patterns of SARS-CoV-2 variants Gamma, Lambda and Mu in Latin America and the Caribbean. Nature Communications, 15 (1). https://doi.org/10.1038/s41467-024-46143-9
  10. Hellas, M. S., Rachid, C., Verzea, I. (2021). Modelling of accidental phenomena related to leakage and tank rupture of a vehicle converted to LPG. World Journal of Engineering, 18 (3), 505–518. https://doi.org/10.1108/wje-03-2020-0083
  11. Oh, S., Lee, J., Ma, B. (2024). Methodology for optimally designing hydrogen refueling station barriers using RSM and ANN: Considering explosion and jet fire. International Journal of Hydrogen Energy, 80, 234–248. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.06.392
  12. Micallef, A., Micallef, C. (2024). The Gaussian Plume Model Equation for Atmospheric Dispersion Corrected for Multiple Reflections at Parallel Boundaries: A Mathematical Rewriting of the Model and Some Numerical Testing. Sci, 6 (3), 48. https://doi.org/10.3390/sci6030048
  13. Abdi, M., Chaib, R., Verzea, I. (2020). Contribution To the Occupational Risk Assessment For Sustainable Management In Health And Safety At Work: Case Study. Acta Technica Napocensis. Series: Applied Mathematics, Mechanics, and Engineerin, 63 (IV). Available at: https://atna-mam.utcluj.ro/index.php/Acta/article/view/1423
  14. Gkirmpas, P., Tsegas, G., Ioannidis, G., Vlachokostas, C., Moussiopoulos, N. (2024). Identification of an Unknown Stationary Emission Source in Urban Geometry Using Bayesian Inference. Atmosphere, 15 (8), 871. https://doi.org/10.3390/atmos15080871
  15. Hassani, M., Chaib, R., Bouzerara, R. (2020). Vulnerability Assessment for Major Industrial Risks Proposal for a Semiquantitative Analysis Method (VAMIR) Application: Oil and Gas Industry. Journal of Failure Analysis and Prevention, 20 (5), 1568–1582. https://doi.org/10.1007/s11668-020-00960-4
  16. Sarsangi, V., Karimi, A., Hadavandi, E., Hokmabadi, R. (2023). Prioritizing risk factors of hazardous material road transportation accidents using the fuzzy AHP method. Work, 75 (1), 275–286. https://doi.org/10.3233/wor-211446
  17. Tronnebati, I., Jawab, F., Frichi, Y., Arif, J. (2024). Green Supplier Selection Using Fuzzy AHP, Fuzzy TOSIS, and Fuzzy WASPAS: A Case Study of the Moroccan Automotive Industry. Sustainability, 16 (11), 4580. https://doi.org/10.3390/su16114580
  18. Khalil, S., Modibbo, U. M., Raina, A. A., Ali, I. (2023). A personnel selection problem in healthcare system using fuzzy-TOPSIS approach. Journal of Nonlinear Modeling & Analysis, 5 (2), 311–324. https://doi.org/10.12150/jnma.2023.311
  19. Nadira, M., Rachid, C., Mohamed, B. (2021). Risk Assessment Using Fuzzy Ahp and Fuzzy Top-Sis Hybrid Approach for Safe and Sustainable Work, Case Study. Acta Technica Napocensis. Series: Applied Mathematics, Mechanics, and Engineering, 64 (I).
  20. Tubis, A., Werbińska-Wojciechowska, S. (2023). Fuzzy TOPSIS in selecting logistic handling operator: case study from Poland. Transport, 38 (1), 12–30.
  21. Abdelaal, R. M. S., Makki, A. A., Al-Madi, E. M., Qhadi, A. M. (2024). Prioritizing Strategic Objectives and Projects in Higher Education Institutions: A New Hybrid Fuzzy MEREC-G-TOPSIS Approach. IEEE Access, 12, 89735–89753. https://doi.org/10.1109/access.2024.3419701
  22. Wang, C.-N., Thi-Be-Oanh-Cao, Dang, T.-T., Nguyen, N.-A.-T. (2024). Third-Party Logistics Provider Selection in the Industry 4.0 Era by Using a Fuzzy AHP and Fuzzy MARCOS Methodology. IEEE Access, 12, 67291–67313. https://doi.org/10.1109/access.2024.3392892
  23. Bouzerara, R., Chaib, R., Verzea, I. (2022). Contribution to the analysis of the impact of hazardous chemicals on employee health case study: company SARL EL CHAFEK (Algeria). Ukrainian Journal of Ecology, 12 (1), 54–58.
  24. Ukandu, C. P., Emoghene, O. B., Boye, E. T. (2023). Occupational Hazards Identification, Risk Evaluation and Mitigation in Contemporary Nigeria Society: The Application of Artificial Intelligence (AI). International Journal of Research and Innovation in Social Science, VII (XI), 1344–1356. https://doi.org/10.47772/ijriss.2023.7011104
  25. Quaigrain, R. A., Owusu-Manu, D.-G., Edwards, D. J., Hammond, M., Hammond, M., Martek, I. (2022). Occupational health and safety orientation in the oil and gas industry of Ghana: analysis of knowledge and attitudinal influences on compliance. Journal of Engineering, Design and Technology, 22 (3), 795–812. https://doi.org/10.1108/jedt-11-2021-0664
  26. Ait Ouffroukh, L., Chaib, R., Verzea, I. (2019). Study of the Conformity and Dimensioning of an Anti-Fire Network in a Hydrocarbon Depot. RECENT – REzultatele CErcetărilor Noastre Tehnice, 20 (2), 56–63. https://doi.org/10.31926/recent.2019.58.056
  27. Kireeva, E. V., Kireev, M. S. (2017). Risk-oriented approach to design of the industrial safety system: problems, solutions. International Journal of Applied Engineering Research, 12 (16), 5463–5471.
  28. Reznikov, D. O., Makhutov, N. A., Yudina, O. N. (2020). Management of risks induced by hazardous industrial facilities. Procedia Structural Integrity, 28, 1360–1368. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2020.10.107
  29. Salin, A., Ponikarov, A. (2023). Analysis of accidents at the facilities of main pipeline transport and oil production. E3S Web of Conferences, 417, 04004. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341704004
  30. Mouaadh, H., Chaib, R., Bouzerara, R. (2018). Reduction of the Vulnerability Zone of a Major Industrial Risk. Case of BLEVE in LPG Storage Sphere Hassi R’Mel, Algeria. RECENT – REzultatele CErcetărilor Noastre Tehnice, 19 (2), 97–107. https://doi.org/10.31926/recent.2018.55.097
  31. Li, X., Song, J., Yang, L., Li, H., Fang, S. (2024). Source term inversion coupling Kernel Principal Component Analysis, Whale Optimization Algorithm, and Backpropagation Neural Networks (KPCA-WOA-BPNN) for complex dispersion scenarios. Progress in Nuclear Energy, 171, 105171. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2024.105171
  32. Zotov, M., Ponikarova, A. (2023). Accident analysis at oil refining and gas consumption facilities. E3S Web of Conferences, 417, 04002. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341704002
  33. Kahoul, H., Chaib, R., Verzea, I., Belhour, S. (2021). Impact of Industrial Activities on the environment. Case study: ALEMO Company, Algeria. Acta Technica Napocensis. Series: Applied Mathematics, Mechanics, and Engineering, 64 (2).
  34. Khademi, H., Gabarrón, M., Abbaspour, A., Martínez-Martínez, S., Faz, A., Acosta, J. A. (2019). Environmental impact assessment of industrial activities on heavy metals distribution in street dust and soil. Chemosphere, 217, 695–705. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.11.045
  35. Long, Z., Huang, Y., Zhang, W., Shi, Z., Yu, D., Chen, Y., Liu, C., Wang, R. (2021). Effect of different industrial activities on soil heavy metal pollution, ecological risk, and health risk. Environmental Monitoring and Assessment, 193 (1). https://doi.org/10.1007/s10661-020-08807-z
  36. Etude Des Distances D'effets (Explosion, Thermique, Toxique) Des Principaux Scenarios Majorants D'unite D'epuration De Biogaz Et D'injection De Biomethane (2014). INERIS, DRA-14-133344-01580B; RAPPORT D’ÉTUDE 07/10/2014.
  37. Falakdin, P., Terzaghi, E., Di Guardo, A. (2022). Spatially resolved environmental fate models: A review. Chemosphere, 290, 133394. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.133394
  38. Messadh, A. (2016). Modélisation de la dispersion atmosphérique dans le cas de la défaillance d’un ballon de séparation haute pression: Cas de SONATRACH DP ; Mémoire Master de l’École Nationale Polytechnique. Filière QHSE-GRI, soutenue le 21/06/2016.
  39. Sanchez, E. Y., Colman Lerner, J. E., Porta, A., Jacovkis, P. M. (2013). Emergencies planning and response: Coupling an exposure model with different atmospheric dispersion models. Atmospheric Environment, 79, 486–494. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2013.07.013
  40. Rouïl, L., Tognet, F., Meleux, F., Colette, A., Leroy, G., Truchot, B. (2021). Dispersion and impact of smoke plumes from industrial fires: the case of Lubrizol. Environnement Risques Santé, 20 (2), 126–133. https://doi.org/10.1684/ers.2021.1540
  41. Calabrese, M., Portarapillo, M., Di Nardo, A., Venezia, V., Turco, M., Luciani, G., Di Benedetto, A. (2024). Hydrogen Safety Challenges: A Comprehensive Review on Production, Storage, Transport, Utilization, and CFD-Based Consequence and Risk Assessment. Energies, 17 (6), 1350. https://doi.org/10.3390/en17061350
  42. Yang, J., Shi, B., Shi, Y., Marvin, S., Zheng, Y., Xia, G. (2020). Air pollution dispersal in high density urban areas: Research on the triadic relation of wind, air pollution, and urban form. Sustainable Cities and Society, 54, 101941. https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101941
  43. Setti, L., Passarini, F., De Gennaro, G., Barbieri, P., Perrone, M. G., Borelli, M. et al. (2020). Airborne Transmission Route of COVID-19: Why 2 Meters/6 Feet of Inter-Personal Distance Could Not Be Enough. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17 (8), 2932. https://doi.org/10.3390/ijerph17082932
  44. Abriha-Molnár, V. É., Szabó, S., Magura, T., Tóthmérész, B., Abriha, D., Sipos, B., Simon, E. (2024). Environmental impact assessment based on particulate matter, and chlorophyll content of urban trees. Scientific Reports, 14 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-024-70664-4
  45. Cioclea, D., Radu, S. M., Cămărășescu, A., Matei, A., Drăgoescu, R. (2024). CFD Simulation of Carbon Dioxide Dispersion Dynamics in Closed Spaces. Mining Revue, 30 (1), 72–77. https://doi.org/10.2478/minrv-2024-0008
  46. Chen, L., Zong, Y., Lu, T., Zhang, L., Cai, Z., Chen, C. (2024). A detailed simulation study on radionuclide dispersion under spent fuel road transportation conditions: Effects of vessel type and coniferous vegetation growth. Journal of Hazardous Materials, 480, 135397. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135397
  47. Pagnon, S. (2012). Stratégies de modélisation des conséquences d’une dispersion atmosphérique de gaz toxique ou inflammable en situation d’urgence au regard de l’incertitude sur les données d’entrée.. Autre. Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne. Français. (NNT: 2012EMSE0671).
  48. Fulker, M. J., Singh, S. (2024). The role of wind tunnel dispersion measurements in critical group dose assessments for new plant. WIT Transactions on Ecology and the Environment, 4.
  49. Touahar, B. (2013). Modelisation et Simulation Numerique pour la Dispersion Atmospherique De Polluant Application des logiciels: ALOHA, PHAST. Université de Batna.
Contribution to the assessment of effect distances of atmospheric dispersion: case study

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-18

Як цитувати

Belaid, D. ., Chaib, R., Nettour, D., & Belhour, S. . (2024). Оцінка ефективності впливу атмосферної дисперсії на відстані: приклад з практики. Technology Audit and Production Reserves, 5(3(79), 18–24. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.311355

Номер

Том 5 № 3(79) (2024): Хімічна інженерія

Розділ

Екологія та технології захисту навколишнього середовища

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Dalila Belaid, Rachid Chaib, Djamel Nettour, Samira Belhour

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.