JP3025503B2 - 漏洩ガスの拡散領域を予測する方法 - Google Patents
漏洩ガスの拡散領域を予測する方法Info
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- JP3025503B2 JP3025503B2 JP01011589A JP1158989A JP3025503B2 JP 3025503 B2 JP3025503 B2 JP 3025503B2 JP 01011589 A JP01011589 A JP 01011589A JP 1158989 A JP1158989 A JP 1158989A JP 3025503 B2 JP3025503 B2 JP 3025503B2
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Description
本発明は、ガスが漏洩しているときに、ガスの拡散す
る領域を予測する方法に関する。本発明の方法は、とく
に可燃性や毒性を有するガスを取り扱う工業プラントに
おける、危険防止に有用である。 ここで、「ガス」とは常態でガス状の物質のほかに揮
発性の液体の蒸気をも含む意味であって、以下の記述に
おいては、この語で両者を代表させる。 また、「漏洩」とは、配管フランジ部のような、本来
はガスが外部へ出るはずのない部分から、材料の劣化や
破損によって漏洩が起る場合と、スタックのような大気
中への放出口から誤操作や突発的な原因で放出が起こる
場合と、両方を包含する。
る領域を予測する方法に関する。本発明の方法は、とく
に可燃性や毒性を有するガスを取り扱う工業プラントに
おける、危険防止に有用である。 ここで、「ガス」とは常態でガス状の物質のほかに揮
発性の液体の蒸気をも含む意味であって、以下の記述に
おいては、この語で両者を代表させる。 また、「漏洩」とは、配管フランジ部のような、本来
はガスが外部へ出るはずのない部分から、材料の劣化や
破損によって漏洩が起る場合と、スタックのような大気
中への放出口から誤操作や突発的な原因で放出が起こる
場合と、両方を包含する。
たとえば石油化学工業の各種プラントにおいては、種
々の可燃性ガスや有毒ガスが配管や諸設備に中を流れて
おり、それが漏洩するおそれは常にある。従って、漏洩
があったときはその場所を速やかに特定し、漏洩ガスが
拡散する領域を予測し、適切な安全対策をとることによ
って二次災害を未然に防止しなければならない。 ガスの漏洩を知る目的で、プラント内の適宜の場所を
いくつかえらんで、ガス検知器を設置することが行なわ
れている。ガス検知器を使用してプラント内のガス漏洩
場所を推定する技術として、少なくとも三つの地点のガ
ス検知器がガスを検知することを前提とした方法が提案
されている（特開昭61-155932号）。 ところが、実際の工業プラントにおいては、設置され
ているガス検知器間の距離が比較的長く、ガス検知器は
広い敷地内に点在するだけであるから、異なる３以上の
地点でガスが検知されるまでには、かなりの時間が経過
することになる。 そこで発明者らの一部は、工業プラントにおける危険
性あるガスの漏洩場所の決定を迅速に行なうことを可能
にするガス漏洩場所の推定方法を確立し、すでに開示し
た（特開平2-47527号）。 ガス漏洩時の対策としては、漏洩場所の特定に続い
て、ガスが拡散して行く領域つまり危険区域を予測する
こと、さらにはガス拡散領域の拡大して行く速度を予測
すること、見方をかえれば、ある地点が危険濃度など所
定の濃度区域に入るまでに残された時間がどのくらいあ
るかを予測すること、などが必要である。
々の可燃性ガスや有毒ガスが配管や諸設備に中を流れて
おり、それが漏洩するおそれは常にある。従って、漏洩
があったときはその場所を速やかに特定し、漏洩ガスが
拡散する領域を予測し、適切な安全対策をとることによ
って二次災害を未然に防止しなければならない。 ガスの漏洩を知る目的で、プラント内の適宜の場所を
いくつかえらんで、ガス検知器を設置することが行なわ
れている。ガス検知器を使用してプラント内のガス漏洩
場所を推定する技術として、少なくとも三つの地点のガ
ス検知器がガスを検知することを前提とした方法が提案
されている（特開昭61-155932号）。 ところが、実際の工業プラントにおいては、設置され
ているガス検知器間の距離が比較的長く、ガス検知器は
広い敷地内に点在するだけであるから、異なる３以上の
地点でガスが検知されるまでには、かなりの時間が経過
することになる。 そこで発明者らの一部は、工業プラントにおける危険
性あるガスの漏洩場所の決定を迅速に行なうことを可能
にするガス漏洩場所の推定方法を確立し、すでに開示し
た（特開平2-47527号）。 ガス漏洩時の対策としては、漏洩場所の特定に続い
て、ガスが拡散して行く領域つまり危険区域を予測する
こと、さらにはガス拡散領域の拡大して行く速度を予測
すること、見方をかえれば、ある地点が危険濃度など所
定の濃度区域に入るまでに残された時間がどのくらいあ
るかを予測すること、などが必要である。
本発明の目的は、工業プラントにおいて危険性あるガ
スが漏洩した場合に、ガス漏洩場所を特定し、ガスが拡
散して行く領域を予測し、さらに必要があれば所定のガ
ス濃度域が拡大して行く速度、見方をかえればある地点
が所定のガス濃度地域に入るまでの時間を予測すること
によって、効果的な対策をとることを可能にする方法を
提供することにある。
スが漏洩した場合に、ガス漏洩場所を特定し、ガスが拡
散して行く領域を予測し、さらに必要があれば所定のガ
ス濃度域が拡大して行く速度、見方をかえればある地点
が所定のガス濃度地域に入るまでの時間を予測すること
によって、効果的な対策をとることを可能にする方法を
提供することにある。
本発明の、プラントにおける漏洩ガスの拡散領域を予
測する方法は、下記の諸段階からなることを特徴とす
る。 A.ガスの漏洩場所を特定すること、 B.過去の一定時間内における気象条件の変化の状況にも
とづいて、式Ｉのパラメータａを選択すること、 logC＝ａ・logX＋ｂ （Ｉ） C.式Ｉに、 C:ガスを検知した地点での、検知時点におけるガス濃度 X:ガスの漏洩場所から検知した地点までの距離 の値を入れて、式Ｉのパラメータｂを算出すること（ｂ
は、後記する「坂上の式」を用いて確認した、漏洩ガス
量の増大につれて増大する値をとるパラメータであ
る。）、 D.ガスを検知した時点における風向風速のデータにもと
づいてガスの拡散角αを算出するとともに、風向の平均
振れ角βを算出すること、および E.ガス漏洩場所から、平均風向をあらわす直線を中心と
して上記角（α＋β）をなす二直線を風下側にひき、ガ
ス漏洩場所から所定ガス濃度Ccの最前線（ここで「所定
ガス濃度Ccの最前線」とは、ガス濃度Ccに達し得る最も
遠い地点を意味する。）までの距離Lcを、式II logLc＝（logCc−ｂ）/a （II） から求め、この距離Lcを半径としてガス漏洩場所を中心
に円をえがき、この円弧と上記二直線とで囲まれた扇型
の領域を定めること。 本発明の、プラントにおける漏洩ガスの拡散領域を予
測するとともに、所定ガス濃度域が拡大して行く速度を
予測する方法は、上記したプラントにおける漏洩ガスの
拡散領域を予測するために行なう段階Ａ〜Ｅに加えて、
下記の段階Ｆを行なうことを特徴とする。 F.ガス漏洩場所から任意の距離Ｌ（Ｌ＜Lc）の点が所定
ガス濃度域になるまでの現在からの時間Ｔを、式III Ｔ＝L/u−To （III） により推定すること。（ここで、Toは漏洩開始から現在
時刻までの時間であって、ガス検知器D1がガスを検知し
た時刻から現在時刻までの時間と、漏洩場所からガス検
知器D1までの距離ｌを平均風速ｕで除して得た時間との
和である。）
測する方法は、下記の諸段階からなることを特徴とす
る。 A.ガスの漏洩場所を特定すること、 B.過去の一定時間内における気象条件の変化の状況にも
とづいて、式Ｉのパラメータａを選択すること、 logC＝ａ・logX＋ｂ （Ｉ） C.式Ｉに、 C:ガスを検知した地点での、検知時点におけるガス濃度 X:ガスの漏洩場所から検知した地点までの距離 の値を入れて、式Ｉのパラメータｂを算出すること（ｂ
は、後記する「坂上の式」を用いて確認した、漏洩ガス
量の増大につれて増大する値をとるパラメータであ
る。）、 D.ガスを検知した時点における風向風速のデータにもと
づいてガスの拡散角αを算出するとともに、風向の平均
振れ角βを算出すること、および E.ガス漏洩場所から、平均風向をあらわす直線を中心と
して上記角（α＋β）をなす二直線を風下側にひき、ガ
ス漏洩場所から所定ガス濃度Ccの最前線（ここで「所定
ガス濃度Ccの最前線」とは、ガス濃度Ccに達し得る最も
遠い地点を意味する。）までの距離Lcを、式II logLc＝（logCc−ｂ）/a （II） から求め、この距離Lcを半径としてガス漏洩場所を中心
に円をえがき、この円弧と上記二直線とで囲まれた扇型
の領域を定めること。 本発明の、プラントにおける漏洩ガスの拡散領域を予
測するとともに、所定ガス濃度域が拡大して行く速度を
予測する方法は、上記したプラントにおける漏洩ガスの
拡散領域を予測するために行なう段階Ａ〜Ｅに加えて、
下記の段階Ｆを行なうことを特徴とする。 F.ガス漏洩場所から任意の距離Ｌ（Ｌ＜Lc）の点が所定
ガス濃度域になるまでの現在からの時間Ｔを、式III Ｔ＝L/u−To （III） により推定すること。（ここで、Toは漏洩開始から現在
時刻までの時間であって、ガス検知器D1がガスを検知し
た時刻から現在時刻までの時間と、漏洩場所からガス検
知器D1までの距離ｌを平均風速ｕで除して得た時間との
和である。）
上記の各段階について説明する。 A.ガスの漏洩場所を特定すること ガスの漏洩場所の特定方法は任意である。既知の手法
によるとすれば、前記した、３個のガス検知器の検知デ
ータによる方法がまず挙げられるが、迅速かつ簡便に漏
洩ガスが拡散する可能性のある領域を予測するという本
発明の目的にとっては、これも前記した、本発明者らの
一部の提案にかかる、少なくとも１個のガス検知器がガ
スを検知したときに実施できる方法によることが好まし
い。さらには、やはり本発明者らが開発して別途提案す
る、２個のガス検知器の検知データを利用して、漏洩の
可能性のある場所を追求して行く手法によることもでき
る。 いずれにせよ、ガスの漏洩場所がどこであるかは、本
発明の方法にとっては、与えられた条件である。 B.式Ｉのパラメータａの選択 ガスの拡散を論じる理論式はいくつか提出されている
が、わが国では、下記の「坂上の式」がよく知られてい
る。 Ｃ（x,y,z）：漏洩源の座標を（O,O,H）としたとき任意
の位置（x,y,z）におけるガス濃度 Q:漏洩ガス量 u:風速 qA,φA,qB,φB:漏洩源の地表からの高さＨと大気安定度
によって定まるパラメータ Jo（ｉξ）：ξを変数とする０次の第一種ベッセル関数
で、ｉは虚数単位 いま、簡単にするため、漏洩ガス量が一定であり漏洩
源高さがＨ＝０として、大気安定度が「不安定」「安
定」「中立」の三種の場合につき計算すると、後記する
シミュレーションにみるとおり、漏洩場所からの距離Ｘ
の点におけるガス濃度Ｃは、第１図に概念的に示すよう
に、両対数グラフに表したとき、ほぼ直線になる。従っ
て、ガス濃度Ｃを、前記した式Ｉ logC＝ａ・logX＋ｂ （Ｉ） で表すことができる。 この直線は、漏洩ガスの量の大小に応じて位置を変え
るが、各大気安定度に関して引かれる直線は、第１図に
みるように並行である。つまり、パラメータａは大気安
定度によって決定される値であって、プラントの立地に
おいて気象条件が常時観測されていることを前提にする
と、大気が「不安定」「安定」「中立」のそれぞれの条
件下のパラメータａが決定される。実際には、あらかじ
めシミュレーションを行なって算出しておき、ガス漏洩
を検知した時点における大気安定度に応じて選択し、採
用する。その例は、実施例に示した表にみるとおりであ
る。 C.式Ｉのパラメータｂの算出 パラメータｂは、式Ｉに、パラメータａや、測定され
たＣおよびＸの値を入れて算出される。 第４図において、×を○で囲んだ記号は、ガス検知器
の存在する位置を示す。 いま、第４図で符号D1を付したガス検知器が濃度Ｃの
ガスを検知したとすると、（市販のガス検知器は通常、
ガス濃度の測定もあわせて行なえる）、ガス漏洩場所が
既知であれば、第４図に示したように、そこからガス検
知器D1までの距離はＸ＝ｌ（エル）とわかっている。パ
ラメータａは上述のようにして決定されているから、Ｃ
とＸの値から、いまひとつのパラメータｂが算出され
る。 D.ガスの拡散角αの算出と、風向の平均振れ角βの算出 ガスの拡散領域を推測するには、続いて、ガスの拡散
角αと、風向の平均振れ角βとの決定をする。これは、
ガスを検知した時点における風向風速のデータにもとづ
いて行なう。 風向風速が一定でありガスの漏洩量も一定である状態
においては、ガス拡散の状況は、概念的には第２図に示
すような、紡錘型をした等濃度曲線（C1,C2,C3,…）で
あらわされる。ガス濃度が所定の濃度Cc、たとえば危険
と考えられる濃度レベル（図で、たとえばC2）に達して
いる領域に注目して、ガス漏洩場所Ｐからその等濃度曲
線に接線をひいたとすれば、それらの接線に挟まれる角
度αが、ここでいうガス拡散角に相当する。 一方、ガスを検知した時点から一定時間過去にさかの
ぼった時間内における風向の変化を風向の振れ角βとす
ると、ガスの拡散する可能性がある角度は、第３図に示
すように、平均風向を中心として（α＋β）の角であっ
て、ガス漏洩場所Ｐの風下におけるこの角度の範囲内
が、ガスが拡散して行く方向である。この角度を算出す
る方法の詳細は、前掲の特開平2-47527号の明細書およ
び図面に開示した。 E.ガスの拡散して行く領域を推測する ガス漏洩場所から、平均風向をあらわす直線を中心と
して上記角（α＋β）をなす二直線を風下側に引き、ガ
ス漏洩場所から所定ガス濃度Ccの最前線、すなわちガス
濃度Ccに達し得る最も遠い地点までの距離Lcを式IIから
求め、この距離Lcを半径としてガス漏洩場所を中心に円
をえがき、この円弧と上記二直線とで囲まれた扇型の領
域を定める。 ガスは時間とともに拡散して行くが、第１図にみるよ
うに、ガス漏洩量が一定であれば、濃度と漏洩源からの
距離とは、一次の関係にある。従って、ガス漏洩量が一
定であれば、ガスが拡散して所定の濃度Cc以上となる可
能性のある領域は、第４図に示すように、ガス漏洩場所
Ｐの風下における上記角度（α＋β）の範囲内であっ
て、所定のガス濃度Ccに達し得る最も遠い地点までの距
離Lcを半径とする扇型の領域であり、その外には及ばな
いということになる。第４図において、ガス検知器D1に
よりガス濃度Ｃが検出された時点で、それまでの観測で
得られた風向風速データに基づきパラメータａおよびｂ
を選択することにより、式IIから、ガスの漏洩場所から
所定のガス濃度Ccが形成される距離Lcが算出される。 ここで、「所定のガス濃度Cc」とは、たとえば漏洩ガ
スが可燃性である場合は、その爆発下限界濃度など、さ
まざまな観点から定められる濃度をいう。 F.ガス漏洩場所から任意の距離Ｌ（Ｌ＜Lc）の地点が所
定ガス濃度域になるまでの時間Ｔの予測 ガスの漏洩を検知した以後、現在の時刻（予測を行な
っている現時点）において、ガス漏洩場所から距離Ｌの
点が所定のガス濃度域になるまでに残された時間Ｔは、
式IIIにより与えられる。漏洩したガスの移動に対して
は風速が支配的な因子になるから、ある距離Ｌをガスが
移動するに要する時間は、その距離を風速ｕで除した値
（L/u）で示すことができる。つまり、L/uはガスの漏洩
開始時から距離Ｌの地点が所定のガス濃度域になるまで
の時間を表す。一方、漏洩を検知したガス検知器の設置
場所は既知であるから、漏洩場所が決定されれば、漏洩
場所とガス検知器との間の距離もただちにわかる。その
距離を風速で除すと、漏洩開始からガス検知器がガスを
検知した時点までに経過した時間Toが算出できる。ここ
で、Toは、ガスが漏洩場所からガス検知器に至るまでの
時間と、ガス検知器がガスを検知してから、現在までの
時間の和である。 従って、残された時間Ｔは、L/uからToを差し引いた
残りの時間として得られる。この値がマイナスであると
きは、すでに（時間Ｔ遡った時点で）その地点のガス濃
度が所定の濃度に達していたことを示す。
によるとすれば、前記した、３個のガス検知器の検知デ
ータによる方法がまず挙げられるが、迅速かつ簡便に漏
洩ガスが拡散する可能性のある領域を予測するという本
発明の目的にとっては、これも前記した、本発明者らの
一部の提案にかかる、少なくとも１個のガス検知器がガ
スを検知したときに実施できる方法によることが好まし
い。さらには、やはり本発明者らが開発して別途提案す
る、２個のガス検知器の検知データを利用して、漏洩の
可能性のある場所を追求して行く手法によることもでき
る。 いずれにせよ、ガスの漏洩場所がどこであるかは、本
発明の方法にとっては、与えられた条件である。 B.式Ｉのパラメータａの選択 ガスの拡散を論じる理論式はいくつか提出されている
が、わが国では、下記の「坂上の式」がよく知られてい
る。 Ｃ（x,y,z）：漏洩源の座標を（O,O,H）としたとき任意
の位置（x,y,z）におけるガス濃度 Q:漏洩ガス量 u:風速 qA,φA,qB,φB:漏洩源の地表からの高さＨと大気安定度
によって定まるパラメータ Jo（ｉξ）：ξを変数とする０次の第一種ベッセル関数
で、ｉは虚数単位 いま、簡単にするため、漏洩ガス量が一定であり漏洩
源高さがＨ＝０として、大気安定度が「不安定」「安
定」「中立」の三種の場合につき計算すると、後記する
シミュレーションにみるとおり、漏洩場所からの距離Ｘ
の点におけるガス濃度Ｃは、第１図に概念的に示すよう
に、両対数グラフに表したとき、ほぼ直線になる。従っ
て、ガス濃度Ｃを、前記した式Ｉ logC＝ａ・logX＋ｂ （Ｉ） で表すことができる。 この直線は、漏洩ガスの量の大小に応じて位置を変え
るが、各大気安定度に関して引かれる直線は、第１図に
みるように並行である。つまり、パラメータａは大気安
定度によって決定される値であって、プラントの立地に
おいて気象条件が常時観測されていることを前提にする
と、大気が「不安定」「安定」「中立」のそれぞれの条
件下のパラメータａが決定される。実際には、あらかじ
めシミュレーションを行なって算出しておき、ガス漏洩
を検知した時点における大気安定度に応じて選択し、採
用する。その例は、実施例に示した表にみるとおりであ
る。 C.式Ｉのパラメータｂの算出 パラメータｂは、式Ｉに、パラメータａや、測定され
たＣおよびＸの値を入れて算出される。 第４図において、×を○で囲んだ記号は、ガス検知器
の存在する位置を示す。 いま、第４図で符号D1を付したガス検知器が濃度Ｃの
ガスを検知したとすると、（市販のガス検知器は通常、
ガス濃度の測定もあわせて行なえる）、ガス漏洩場所が
既知であれば、第４図に示したように、そこからガス検
知器D1までの距離はＸ＝ｌ（エル）とわかっている。パ
ラメータａは上述のようにして決定されているから、Ｃ
とＸの値から、いまひとつのパラメータｂが算出され
る。 D.ガスの拡散角αの算出と、風向の平均振れ角βの算出 ガスの拡散領域を推測するには、続いて、ガスの拡散
角αと、風向の平均振れ角βとの決定をする。これは、
ガスを検知した時点における風向風速のデータにもとづ
いて行なう。 風向風速が一定でありガスの漏洩量も一定である状態
においては、ガス拡散の状況は、概念的には第２図に示
すような、紡錘型をした等濃度曲線（C1,C2,C3,…）で
あらわされる。ガス濃度が所定の濃度Cc、たとえば危険
と考えられる濃度レベル（図で、たとえばC2）に達して
いる領域に注目して、ガス漏洩場所Ｐからその等濃度曲
線に接線をひいたとすれば、それらの接線に挟まれる角
度αが、ここでいうガス拡散角に相当する。 一方、ガスを検知した時点から一定時間過去にさかの
ぼった時間内における風向の変化を風向の振れ角βとす
ると、ガスの拡散する可能性がある角度は、第３図に示
すように、平均風向を中心として（α＋β）の角であっ
て、ガス漏洩場所Ｐの風下におけるこの角度の範囲内
が、ガスが拡散して行く方向である。この角度を算出す
る方法の詳細は、前掲の特開平2-47527号の明細書およ
び図面に開示した。 E.ガスの拡散して行く領域を推測する ガス漏洩場所から、平均風向をあらわす直線を中心と
して上記角（α＋β）をなす二直線を風下側に引き、ガ
ス漏洩場所から所定ガス濃度Ccの最前線、すなわちガス
濃度Ccに達し得る最も遠い地点までの距離Lcを式IIから
求め、この距離Lcを半径としてガス漏洩場所を中心に円
をえがき、この円弧と上記二直線とで囲まれた扇型の領
域を定める。 ガスは時間とともに拡散して行くが、第１図にみるよ
うに、ガス漏洩量が一定であれば、濃度と漏洩源からの
距離とは、一次の関係にある。従って、ガス漏洩量が一
定であれば、ガスが拡散して所定の濃度Cc以上となる可
能性のある領域は、第４図に示すように、ガス漏洩場所
Ｐの風下における上記角度（α＋β）の範囲内であっ
て、所定のガス濃度Ccに達し得る最も遠い地点までの距
離Lcを半径とする扇型の領域であり、その外には及ばな
いということになる。第４図において、ガス検知器D1に
よりガス濃度Ｃが検出された時点で、それまでの観測で
得られた風向風速データに基づきパラメータａおよびｂ
を選択することにより、式IIから、ガスの漏洩場所から
所定のガス濃度Ccが形成される距離Lcが算出される。 ここで、「所定のガス濃度Cc」とは、たとえば漏洩ガ
スが可燃性である場合は、その爆発下限界濃度など、さ
まざまな観点から定められる濃度をいう。 F.ガス漏洩場所から任意の距離Ｌ（Ｌ＜Lc）の地点が所
定ガス濃度域になるまでの時間Ｔの予測 ガスの漏洩を検知した以後、現在の時刻（予測を行な
っている現時点）において、ガス漏洩場所から距離Ｌの
点が所定のガス濃度域になるまでに残された時間Ｔは、
式IIIにより与えられる。漏洩したガスの移動に対して
は風速が支配的な因子になるから、ある距離Ｌをガスが
移動するに要する時間は、その距離を風速ｕで除した値
（L/u）で示すことができる。つまり、L/uはガスの漏洩
開始時から距離Ｌの地点が所定のガス濃度域になるまで
の時間を表す。一方、漏洩を検知したガス検知器の設置
場所は既知であるから、漏洩場所が決定されれば、漏洩
場所とガス検知器との間の距離もただちにわかる。その
距離を風速で除すと、漏洩開始からガス検知器がガスを
検知した時点までに経過した時間Toが算出できる。ここ
で、Toは、ガスが漏洩場所からガス検知器に至るまでの
時間と、ガス検知器がガスを検知してから、現在までの
時間の和である。 従って、残された時間Ｔは、L/uからToを差し引いた
残りの時間として得られる。この値がマイナスであると
きは、すでに（時間Ｔ遡った時点で）その地点のガス濃
度が所定の濃度に達していたことを示す。
前掲の「坂上の式」において、 漏洩ガス量 Ｑ＝0.00208〜16.7［Nm3/sec］ 風速 ｕ＝1.0［m/sec］ 大気安定度： 「不安定」「中立」「安定」 漏洩源高さ： Ｈ＝0.0［ｍ］ ガス検知位置： ｘ＝１〜1000［ｍ］ ｙ＝０［ｍ］
ｚ＝０［ｍ］ の条件で計算し、漏洩場所からの距離とガス濃度との関
係につき、第５図ないし第７図に示すグラフを得た。第
５図は大気の状態が「不安定」、第６図は「中立」、第
７図は「安定」の場合である。 最小二乗法によって、式Ｉ logC＝ａ・logX＋ｂ （Ｉ） のパラメータａおよびｂを計算した。第５図ないし第７
図にグラフを示した場合に対応する値を示すと、下表の
とおりである。 パラメータａは各大気安定度ごとに一定であり、パラ
メータｂだけが漏洩ガス量の増加につれて増大している
ことが、表から明らかである。 本発明の実施に当っては、さらにそのプラントに固有
の因子、たとえば近隣の地形や季節的な風向風速の傾向
などを考慮して、さまざまな観点から、パラメータａお
よびｂに補正を加えることが、実際により近い推定をす
る上で好ましい。
ｚ＝０［ｍ］ の条件で計算し、漏洩場所からの距離とガス濃度との関
係につき、第５図ないし第７図に示すグラフを得た。第
５図は大気の状態が「不安定」、第６図は「中立」、第
７図は「安定」の場合である。 最小二乗法によって、式Ｉ logC＝ａ・logX＋ｂ （Ｉ） のパラメータａおよびｂを計算した。第５図ないし第７
図にグラフを示した場合に対応する値を示すと、下表の
とおりである。 パラメータａは各大気安定度ごとに一定であり、パラ
メータｂだけが漏洩ガス量の増加につれて増大している
ことが、表から明らかである。 本発明の実施に当っては、さらにそのプラントに固有
の因子、たとえば近隣の地形や季節的な風向風速の傾向
などを考慮して、さまざまな観点から、パラメータａお
よびｂに補正を加えることが、実際により近い推定をす
る上で好ましい。
本発明によれば、プラントにおいて危険性あるガスが
漏洩したとき、ガス検知器の検知データと風向風速のデ
ータとから漏洩ガスの拡散領域を予測することができ、
さらにガス危険濃度域の拡大速度を予測して、ある地点
が危険になるまでに残された時間を算出することができ
る。 こうした予測により、適切な安全対策をとることが容
易である。従って本発明は、各種工業プラントの安全の
向上に寄与するとともに、周辺に対する被害の防止に有
用である。
漏洩したとき、ガス検知器の検知データと風向風速のデ
ータとから漏洩ガスの拡散領域を予測することができ、
さらにガス危険濃度域の拡大速度を予測して、ある地点
が危険になるまでに残された時間を算出することができ
る。 こうした予測により、適切な安全対策をとることが容
易である。従って本発明は、各種工業プラントの安全の
向上に寄与するとともに、周辺に対する被害の防止に有
用である。
第１図ないし第４図は、本発明の漏洩ガスの拡散領域を
予測する方法の原理を説明するためのものであって、 第１図は、ガス漏洩場所からの距離とガス濃度との関係
を概念的に示したグラフであり、 第２図は、概念的なガス等濃度曲線とガス拡散角とを示
す図であり、 第３図は、ガスの拡散する可能性のある方向を示す図で
あり、 第４図は、第３図に従ってガスの拡散領域を示す図であ
る。 第５図、第６図および第７図は、いずれも本発明の実施
例においてシミュレーションにより作成した、第１図に
対応するグラフの実例である。 Ｐ……ガス漏洩場所 C1・C2・C3……ガス等濃度曲線 D1……ガス検知器 α……ガス拡散角 β……風向きの平均振れ角
予測する方法の原理を説明するためのものであって、 第１図は、ガス漏洩場所からの距離とガス濃度との関係
を概念的に示したグラフであり、 第２図は、概念的なガス等濃度曲線とガス拡散角とを示
す図であり、 第３図は、ガスの拡散する可能性のある方向を示す図で
あり、 第４図は、第３図に従ってガスの拡散領域を示す図であ
る。 第５図、第６図および第７図は、いずれも本発明の実施
例においてシミュレーションにより作成した、第１図に
対応するグラフの実例である。 Ｐ……ガス漏洩場所 C1・C2・C3……ガス等濃度曲線 D1……ガス検知器 α……ガス拡散角 β……風向きの平均振れ角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 刑部 道博 神奈川県横浜市緑区つつじが丘35番地 (72)発明者 江崎 雅弘 神奈川県横浜市港南区日野２丁目62番13 号 (72)発明者 佐藤 準一 神奈川県横浜市戸塚区上倉田町1282―１ (72)発明者 有坂 靭男 埼玉県大宮市東門前161―15 (72)発明者 永堀 謙太郎 埼玉県草加市新栄町59―28
Claims (2)
- 【請求項１】プラントにおける漏洩ガスの拡散領域を予
測する方法であって、下記の諸段階からなることを特徴
とする方法： A.ガスの漏洩場所を特定すること、 B.過去の一定時間内における気象条件の変化の状況にも
とづいて、式Ｉのパラメータａを選択すること、 logC＝ａ・logX＋ｂ （Ｉ） C.式Ｉに、 C:ガスを検知した地点での、検知時点におけるガス濃度 X:ガスの漏洩場所から検知した地点までの距離 の値を入れて、式Ｉのパラメータｂを算出すること、 D.ガスを検知した時点における風向風速のデータにもと
づいてガスの拡散角αを算出するとともに、風向の平均
振れ角βを算出すること、および E.ガス漏洩場所から、平均風向をあらわす直線を中心と
して上記角（α＋β）をなす二直線を風下側にひき、ガ
ス漏洩場所から所定ガス濃度Ccの最前線までの距離Lc
を、式II logLc＝（logCc−ｂ）/a （II） から求め、この距離Lcを半径としてガス漏洩場所を中心
に円をえがき、この円弧と上記二直線とで囲まれた扇型
の領域を定めること。 - 【請求項２】プラントにおける漏洩ガスの拡散領域を予
測するとともに、所定ガス濃度域が拡大して行く速度を
予測する方法であって、請求項１に記載の段階Ａ〜Ｅに
加えて、下記の段階Ｆを行なうことを特徴とする方法： F.ガス漏洩場所から任意の距離Ｌ（Ｌ＜Lc）の点が所定
ガス濃度域になるまでの現在からの時間Ｔを、式III Ｔ＝L/u−To （III） により推定すること。ここで、Toは漏洩開始から現在時
刻までの時間であって、ガス検知器D1がガスを検知した
時刻から現在時刻までの時間と、漏洩場所からガス検知
器D1までの距離ｌを平均風速ｕで除して得た時間との和
である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01011589A JP3025503B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 漏洩ガスの拡散領域を予測する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01011589A JP3025503B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 漏洩ガスの拡散領域を予測する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190733A JPH02190733A (ja) | 1990-07-26 |
| JP3025503B2 true JP3025503B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=11782090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01011589A Expired - Lifetime JP3025503B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 漏洩ガスの拡散領域を予測する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3025503B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101784910B1 (ko) * | 2016-06-27 | 2017-10-12 | 삼성중공업 주식회사 | 선박 화재 방지 장치 및 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20100040302A (ko) * | 2007-07-26 | 2010-04-19 | 페이즈 지샨 | 응답 유니트들에 대한 개선 방법 및 장치 |
| US9225322B2 (en) | 2013-12-17 | 2015-12-29 | Micron Technology, Inc. | Apparatuses and methods for providing clock signals |
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| JP7232610B2 (ja) * | 2018-10-16 | 2023-03-03 | 千代田化工建設株式会社 | 流体漏洩検知システム、流体漏洩検知装置、設計支援システム、設計支援装置、及び学習装置 |
| CN114441513B (zh) * | 2020-11-03 | 2024-02-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种含硫化氢设备泄漏扩散距离的估算方法 |
| CN112664839B (zh) * | 2020-11-27 | 2021-12-24 | 合肥泽众城市智能科技有限公司 | 一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法及系统 |
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-
1989
- 1989-01-20 JP JP01011589A patent/JP3025503B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101784910B1 (ko) * | 2016-06-27 | 2017-10-12 | 삼성중공업 주식회사 | 선박 화재 방지 장치 및 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02190733A (ja) | 1990-07-26 |
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