blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-5-300-305blackmet-864Research ArticleРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИRESOURCE SAVING IN FERROUS METALLURGYМОДЕЛЬ РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИИ ВТОРИЧНЫХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРЕCALCULATION MODEL FOR THE CONCENTRATION OF SECONDARY METALLURGICAL EMISSIONS INTO THE ATMOSPHEREОрелкинаД. И.OrelkinaD. I.

аспирант кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий

Postgraduate of the Chair “Energy-efficient and Resource- saving Industrial Technologies” 

darya.oryolkina@yandex.ruПетелинА. Л.PetelinA. L.

д.ф-м.н., профессор кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий

Dr. Sci. (Phys.–Math.), Professor of the Chair “Energy- efficient and Resource-saving Industrial Technologies” 

sasha@misis.ruПолуляхЛ. А.PolulyakhL. A.

доцент кафедры энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий

Assist. Professor of the Chair “Energy-efficient and Resource-saving Industrial Technologies”

ПодгородецкийГ. С.PodgorodetskiiG. S.

к.т.н., доцент, зав. кафедрой энергоэффективных и ресурсосберегающих промышленных технологий 

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor, Head of the Chair “Energy-efficient and Resource-saving Industrial Technologies” 

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4)РоссияNational University of Science and Technology “MISIS” (MISIS), Moscow, RussiaRussian Federation201628062016595300305Copyright © Орелкина Д.И., Петелин А.Л., Полулях Л.А., Подгородецкий Г.С., 20162016Орелкина Д.И., Петелин А.Л., Полулях Л.А., Подгородецкий Г.С.Orelkina D.I., Petelin A.L., Polulyakh L.A., Podgorodetskii G.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/864

Предложена модель расчета пространственного распределения вторичных газовых выбросов во внешних зонах влияния металлургических предприятий, основанная на принципе максимальной опасности. Описаны основные факторы, определяющие максимальный риск превышения допустимой концентрации вторичного выброса: образующий фактор, фактор распространения выбросов и фактор падения концентрации. Приведены принципиальные отличия методов расчета распространения первичных и вторичных газовых выбросов. В том числе определено, что образование вторичного выброса происходит не от точечного источника, а во всей области пространства, в которой концентрация вещества первичного выброса превышает его фоновую концентрацию в атмосфере. Использование данных ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и метода пространственно-распределенного источника позволило провести анализ поля концентрации вторичного выброса серной кислоты. Построены графики зависимостей концентрации H2SO4 от удаленности от источника первичного выброса при различных скоростях ветра. Обнаружено, что функциональная зависимость концентрации H2SO4 от расстояния имеет отчетливый максимум, положение которого и значение концентрации в котором можно определить для любой скорости ветра, зная среднюю мощность первичного выброса в течение заданного промежутка времени. 

The model for calculating the distribution of secondary gas emissions in the outer influence zone of metallurgical enterprises is proposed. The model is based on the principle of maximum danger. The main factors that determine the risk of exceeding the maximum allowable concentration of the secondary emissions are denoted. There are 4. the forming factor, the distribution emissions factor and the concentration shrinkage factors. Fundamental differences of calculation methods of primary and secondary gas emissions were shown. There was also defined that the formation of secondary emission occurs in the volume of air space in which the concentration of primary emission exceeds 5. its background concentration in the atmosphere. The analysis of the secondary emissions concentration as a function of the distance from OJSC “Magnitogorsk Iron and Steel Works” was built with the help of the spatially distributed source method. Graphs of the H2SO4 concentration depending on the distance from the source of the primary emission were built at different wind speeds. It has been found that the function of the concentration dependence on distance has a distinct maximum which value can be determined for any wind speed, knowing the average power of the primary emissions for a specific time period. 

вторичные газовые выбросыпервичные газовые выбросывыбросы предприятий черной металлургиироза ветровполе концентрацийsecondary gas emissionsprimary gas emissionssteel plant emissionswind patternsconcentration fieldReferencesВаренков А.Н., Костиков В.И. Химическая экология и инженерная безопасность металлургических производств: Учеб. пособие для вузов. – М.: Интермет Инжениринг, 2000. – 20 с.Varenkov A.N., Kostikov V.I. Khimicheskaya ekologiya i inzhenernaya bezopasnost’ metallurgicheskikh proizvodstv. Uchebnoe posobie dlya VUZov [Chemical ecology and engineering safety of metallurgical production: Textbook for universities]. Moscow: Intermet Inzheniring, 2000, 20 p. (In Russ.).Федосов А.А. Моделирование распространения выбросов вредных веществ в пограничном слое атмосферы // Теплоэнергетика. 2006. No 5. С. 34 – 40.Fedosov A.A. Simulation of pollutant dispersion in the boundary layer of the atmosphere. Thermal Engineering (English translation of Teploenergetika). 2006, vol. 53, no. 5, pp. 367–373.Юсфин Ю.С., Леонтьев Л.И., Черноусов М.П. Промышленность и окружающая среда. – М.: ИКЦ Академкнига, 2004. – 469 с.Yusfi n Yu.S., Leont’ev L.I., Chernousov M.P. Promyshlennost’ i okruzhayushchaya sreda [Industry and environment]. Moscow: IKTs Akademkniga, 2004, 469 p. (In Russ.).ОНД – 86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 68 с.OND – 86. Metodika rascheta kontsentratsii v atmosfernom vozdukhe vrednykh veshchestv, soderzhashchikhsya v vybrosakh predpriyatii [OND 86. System for calculating the air concentrations of pollutants from industrial enterprises]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1987. (In Russ.).Карабасов Ю.С., Чижикова В.М. Экология и управление природопользованием: Учебник для вузов. – М.: Изд. МИСиС, 2006. – 712 с.Karabasov Yu.S., Chizhikova V.M. Ekologiya i upravlenie prirodo pol’zovaniem, uchebnik dlya vuzov [Ecology and environmental management, Textbook for universities]. Moscow: Izd. MISiS, 2006, 712 p. (In Russ.).Petelin A.L., YusfinYu.S., Orelkina D.I., Vishnyakova K.V. Predicting the risk of generalized air pollution by metallurgical enterprises // Steel in Translation. 2013. Vol. 43. No. 9. Р. 539 – 543.Petelin A.L., Yusfi n Yu.S., Orelkina D.I., Vishnyakova K.V. Predicting the risk of generalized air pollution by metallurgical enterprises. Steel in Translation. 2013, vol. 43, no. 9, pp. 539–543.Orelkina D.I., Petelin A.L., Polulyakh L.A. Distribution of Secondary Gas Emissions around Steel Plants // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. No. 11. Р. 811 –814.Orelkina D.I., Petelin A.L., Polulyakh L.A., Distribution of secondary gas emissions around steel plants. Steel in Translation. 2015, vol. 45, no. 11, pp. 811–814.Исидоров В.А. Экологическая химия: Учебное пособие для вузов. – СПб: Химиздат, 2001. – 304 c.Isidorov V.A. Ekologicheskaya khimiya: Uchebnoe posobie dlya vuzov [Environmental Chemistry: A University Textbook]. St. Petersburg: Khimizdat, 2001, 304 p. (In Russ.).Филов В. А. Вредные вещества в окружающей среде. Элементы I – IV групп периодической системы и их неорганические соединения. – СПб: НПО «Профессионал», 2005. – 462 с.Filov V.A. Vrednye veshchestva v okruzhayushchei srede. Elementy I–IV grupp periodicheskoi sistemy i ikh neorganicheskie soedineniya [Harmful substances in the environment. Elements of I–IV Groups of the periodic system and their inorganic compounds]. St. Petersburg: NPO “Professional”, 2005. 462 p. (In Russ.).Новиков З. Ю. Экология, окружающая среда и человек. – М.: Химиздат, 1998. – 316 с.Novikov Z.Yu. Ekologiya, okruzhayushchaya sreda i chelovek [Ecology, environment and people]. Moscow: Khimizdat, 1998, 316 p. (In Russ.).Гольданская Л.Ф. Химия окружающей среды. – М.: Мир, 2007. – 68 с.Gol’danskaya L.F. Khimiya okruzhayushchei sredy [Environmental chemistry]. Moscow: Mir, 2007, 68 p. (In Russ.).Vishnyakova K.V., Petelin A.L., Yusphin Yu.S. Diffusion spreading of the emitted metallurgical gas // Defectand diffusion forum. 2011. Vol. 309 – 310. P. 239 – 242.Vishnyakova K.V., Petelin A.L., Yusphin Yu.S. Diff usion Spreading of the Emitted Metallurgical Gas. Defectand Diff usion Forum. 2011, vol. 309–310, pp. 239–242.Социальный отчет за 2012 г. Открытое акционерное общество «Магнитогорский металлургический комбинат». http://mmk.ru/ about/responsibility/social_report/ (дата обращения: 15.09.2015)Sotsial’nyi otchet za 2012 god. Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo “Magnitogorskii metallurgicheskii kombinat” [Social report of 2012. OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works]. Available at URL: http://mmk.ru/about/responsibility/social_report/ (In Russ.).Научно-прикладной справочник «Климат России». http://aisori. meteo.ru/ClspR (дата обращения: 15.09.2015)Nauchno-prikladnoi spravochnik “Klimat Rossii” [Climate of Russia, scientifi c applied handbook]. Available at URL: http://aisori.meteo.ru/ClspR (In Russ.).Квашнин И.М. Предельно допустимые выбросы предприятий в атмосферу. Рассеивание и установление нормативов. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2008. – 26 с.Kvashnin I.M. Predel’no dopustimye vybrosy predpriyatii v atmosferu. Rasseivanie i ustanovlenie normativov [Maximum permissible emissions of enterprises in the atmosphere. Dispersion and setting standards]. Moscow: AVOK-PRESS, 2008, 26 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.