天然氣高壓泄漏

1、、泄漏物質(zhì)在大氣中擴(kuò)散的計算模型1.泄漏物質(zhì)在大氣中擴(kuò)散的計算模型 如果化學(xué)危險物質(zhì)只是具有易燃易爆性，則發(fā)生泄漏后雖然可能產(chǎn)生極為嚴(yán)重的火災(zāi)、爆炸 事故，但是影響的范圍不大，僅局限于廠區(qū)內(nèi)部或臨近的區(qū)域。但是，若該物質(zhì)具有毒性， 泄漏后能在大氣中擴(kuò)散，則將造成大范圍內(nèi)的人員中毒事故。 對于毒物在大氣中擴(kuò)散的計算，可以根據(jù)下列情形進(jìn)行。(1)泄漏危險源瞬時排放的情形ut ）2yzz2（公式 3-19）泄漏危險源為瞬時排放時，如果排放質(zhì)量為Q(kg),則空間某一點(diǎn)在ut ）2yzz2（公式 3-19）2 Q exp lm/s）,風(fēng)力產(chǎn)生的平流輸送作用要遠(yuǎn)大于水平方向上的分子 擴(kuò)散作用。天然氣是在

2、以地面未界面條件的半無限大氣中擴(kuò)散。于是，（公式3-108）可以進(jìn)一步簡化并求解，得到流場內(nèi)各點(diǎn)的濃度表達(dá)式為：y 2 y 2 z 22g 22g 2yz公式 3-109)C (x, y, z) =0exp兀g g uyz令（公式3-109）中乙=0,得到地面濃度為:QC (QC (x, y ,0) = 0exp兀g g uyz2 2g 2y公式 3-110)令（公式3-110）中y=0,得到地面軸線濃度為:QC （x,0,0） =0（公式 3-110）勵 g uyz（公式3-109）至（公式3 110）中，Q為點(diǎn)源天然氣泄漏時的源強(qiáng)（kg/s），可以0如（公式3-3）進(jìn)行計算，O Q 分別為

3、天然氣在空間某一點(diǎn)的擴(kuò)散參數(shù)，經(jīng)過查閱 yz有關(guān)文獻(xiàn)，并參考相應(yīng)的大氣穩(wěn)定條件，回歸得到了它們與該點(diǎn)在地面軸線上位置x的 如下關(guān)系;為了確定天然氣泄漏時的擴(kuò)散范圍，首先，明確以天然氣的燃燒下限濃度（clfl ）為界。LFL 由于在該界面以外的天然氣濃度小于下限濃度，即使存在點(diǎn)火源，也不會引起整個天然 氣空氣的混合氣發(fā)生燃燒、爆炸事故。而在該界面以內(nèi)的區(qū)域，為易發(fā)生燃燒、爆炸 的區(qū)域。所以，必須對該區(qū)域進(jìn)行求解，并確定出該危險區(qū)域的體積。 天然氣主要成分為甲烷（占 96.23%），故以甲烷的燃燒下限濃度為天然氣的下限濃度。 由于甲烷的下限濃度為5%,所以天然氣的燃燒下限濃度用百分?jǐn)?shù)表示CLFL為

4、：LFLx 16 g / mol5 m 3 x 10 31 / m 3Clfl=22.41/mo1=35.7 (g/m3x 16 g / mol5 m 3 x 10 31 / m 3LFL100 m 3如圖3-4 所示為根據(jù)上述公式進(jìn)行計算得到的高壓管道中天然氣泄漏后在大氣中進(jìn)行湍 流擴(kuò)散后危險擴(kuò)散區(qū)的外形圖，由于整個危險擴(kuò)散區(qū)相對于XZ平面對稱，所以如圖3-4 所示匯出了整個外形圖的 1/2.從上面的圖行及計算可以得出，天然氣在上述條件下泄漏時，擴(kuò)散所形成的易燃危險區(qū) 在三個方向上的最大尺寸分別為：x =48.2m,y=3.6m,z=2.1m.maxmaxmax對該云團(tuán)區(qū)域進(jìn)行如下的數(shù)值積分，就可以計算出該云團(tuán)的體積 Vcloudma xzd