_重大事故后果分析（精）

1、第六章 重大事故后果分析 重大事故：是指重大危險源在運行中突然發(fā)生重大泄漏、火災(zāi)或爆炸，其中涉及一種或多種有害物質(zhì)，并給現(xiàn)場人員、公眾或環(huán)境造成即刻的或延遲的嚴重危害的事件 重大事故后果分析:是重大危險源評價和管理的一個重要方面，目的是定量描述一個可能發(fā)生的事故將造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失和環(huán)境污染情況。根據(jù)分析結(jié)果斷策者可以采取適當(dāng)措施，如設(shè)置報警系統(tǒng)、壓力釋放系統(tǒng)、防火系統(tǒng)以及編制應(yīng)急響應(yīng)程序等，以減少事故發(fā)生的可能性或降低事故的危害程度 數(shù)學(xué)模型是事故后果定量分析的根底。這些模型通常是對假想的事故場景在一系列理想假設(shè)的前提下，依據(jù)一定的物理化學(xué)原理建立的灰箱模型，模型的參數(shù)通常是由實驗得到

2、的。還有一些是純經(jīng)驗的黑箱模型。依據(jù)不同的假設(shè)和原理，相同的事故場景可以建立不同的模型描述；同時，由于依據(jù)不同的實驗數(shù)據(jù)，有些相同的模型其參數(shù)卻有所不同甚至相差遠。顯然，采用不同的模型對同一事故的后果分析結(jié)果會有所不同 當(dāng)然，每一模型還有其適用范圍，因此在進行后果分析時，考慮模型的適用范圍以選擇適宜的模型是非常重要的。另外，在沒有可靠依據(jù)選擇參數(shù)值時，采用保守的估計或考慮最壞后果也是可以接受的一、后果分析一般程序1后果分析程序重大事故后果分析主要包括以下步驟 (1)劃分獨立功能單元 (2)計算單元中有害物質(zhì)存量 根據(jù)工藝流程和設(shè)備參數(shù)計算單元中有害物質(zhì)的存量，并記錄物質(zhì)的種類、相態(tài)、溫度、壓力

3、、體積或質(zhì)量(3)找出設(shè)備的典型故障(4)計算泄漏量(5)計算后果 分析泄漏后可能造成的火災(zāi)、爆炸等后果，選擇適宜的模型計算事故對生產(chǎn)現(xiàn)場內(nèi)或現(xiàn)場外的影響 將計算結(jié)果整理成表格，并在單元平面圖上劃出影響范圍 (6)整理結(jié)果2后果分析需要的參數(shù) (1)有害物質(zhì)的參數(shù) 有害物質(zhì)的相態(tài)、最大質(zhì)量或體積、溫度、壓力、密度，熱力學(xué)性質(zhì)如沸點、蒸發(fā)熱、燃燒熱、比熱容等，有害與毒性參數(shù)等(2)設(shè)備的參數(shù) 工藝流程、設(shè)備類型、設(shè)備的可能故障與泄漏位置、泄漏口形狀尺寸等 (3)現(xiàn)場情況與氣象情況 設(shè)備布置、人員分布、資金密度、設(shè)備地理位置、堤壩高度面積、常年主導(dǎo)風(fēng)向、平均風(fēng)速、大氣穩(wěn)定情況、日照情況、地形情況、

4、地面粗糙度、建筑、樹木高度等 3后果分析模式選擇 重大事故后果分析關(guān)心的是易燃、易爆或有毒的氣體和液體，這些物質(zhì)的泄漏不僅有害而且難以控制。一種泄漏可能帶來不同的后果，進行后果分析就需要對每一種可能后果進行計算。采用系統(tǒng)分析的方法可以防止對可能的后果造成遺漏 例如：易燃氣體泄漏著火時才有危險性，如果泄漏時立即被點燃，那么不形成大的蒸汽云團。根據(jù)泄漏性質(zhì)可形成噴射火或火球，它能迅速危及事故現(xiàn)場，但很少能影響到廠區(qū)以外。如果泄漏后延遲點燃，那么氣體形成云團飄向下風(fēng)向，點燃后可能造成閃火或爆炸，能引起大面積損害 計算燃燒和爆炸的熱量或壓力，不僅僅用于評價人員和設(shè)備的損失情況。燃燒和爆炸還會涉及相鄰的

5、危險源，產(chǎn)生多米諾效應(yīng)，因此也要對相鄰危險源進行泄漏后果分析 氣體泄漏分析的一個重要方面是計算蒸汽云的密度，密度高于空氣或低于空氣，對其擴散有較大的影響，應(yīng)該采用不同的擴散模式 毒性氣體的泄漏擴散分析較簡單，因為不需要考慮起火。主要的問題是根據(jù)蒸汽云密度選擇適當(dāng)?shù)臄U散模式氣體和兩相泄漏事故框圖 液體泄漏著火一般影響的面積較小，但揮發(fā)性液體的蒸汽應(yīng)按照氣體事故進一步分析 常壓液體泄漏后在地面形成液池，池內(nèi)液體由于外表風(fēng)的作用而緩慢蒸發(fā)。如果點燃那么形成池火，火焰的熱輻射會危及現(xiàn)場人員和設(shè)備。加壓液化氣體泄漏時將發(fā)生閃蒸，剩下的液體形成液池。閃蒸的氣體應(yīng)按氣體事故進一步分析 冷凍液體泄漏也形成液池

6、，液體吸收周圍熱量蒸發(fā)，蒸發(fā)速度雖然比閃蒸慢，但一般比常壓液體快 沸騰液體擴展蒸汽爆炸是一種比較特殊但后果極其嚴重的事故。通常是裝液化氣體的容器受到外界火焰加熱，一方面使容器內(nèi)壓力升高，同時使容器強度下降。一旦容器突然破裂，大量沸騰液體立即被點燃，形成巨大火球，影響非常嚴重 液體泄漏事故框圖二、泄漏1.常見泄漏源 泄漏可能是設(shè)備損壞、失靈造成的，也可能是錯誤操作引起有害物質(zhì)排放，甚至平安閥的正常或不正常動作。分析時首先找出引起泄漏的設(shè)備及可能的泄漏規(guī)模，然后按適當(dāng)模型計算泄漏量 根據(jù)泄漏面積的大小和泄漏持續(xù)時間的長短，將泄漏源分為兩類:(1)小孔泄漏，通常為物料經(jīng)較小的孔洞長時間持續(xù)泄漏，如反

7、響器、儲罐、管道上出現(xiàn)小孔，或者是閥門、法蘭、機泵、轉(zhuǎn)動設(shè)備等處密封失效(2)大面積泄漏，是指經(jīng)較大孔洞在很短時間內(nèi)泄漏出大量物料，如大管徑管線斷裂、爆破片爆裂、反響器因超壓爆炸等瞬間泄漏出大量物料2.泄漏量計算2.1液體經(jīng)小孔泄漏的源模式 系統(tǒng)與外界無熱交換，流體流動的不同能量形式遵守如下的機械能守恒方程式中，p壓力，Pa，習(xí)慣上將壓強也稱為壓力流體密度，kgm-3動能校正因子，無因次,從工程計算角度出發(fā)，值近似取為1U流體平均速度，ms-1，簡稱流速（1）g重力加速度加ms-2z高度，m，以基準(zhǔn)面為起始F阻力損失，Jkg-1ws軸功,J；穩(wěn)定流動過程中開口系統(tǒng)所作的功m質(zhì)量，kg對于不可壓

8、縮流體，密度恒為常數(shù)，有泄漏過程暫不考慮軸功，Ws0，那么1式化簡為(2)(3) 工藝單元中的液體在穩(wěn)定的壓力作用下，經(jīng)薄壁小孔泄漏，容器內(nèi)的壓力為p1、孔直徑為d，面積為A，容器外為大氣壓力。容器內(nèi)液體流速可以忽略，不考慮摩擦損失和液位變化，利用(3)，可得(4)(5)(6)液體在穩(wěn)定壓力下經(jīng)薄壁小孔泄漏 考慮到因慣性引起的截面收縮以及摩擦引起的速度減低，引入孔流系數(shù)C0 為實際流量與理想流量的比值，那么經(jīng)小孔泄漏的實際質(zhì)量流量為(7)2.2儲罐中液體經(jīng)小孔泄漏的源模式 液體儲罐，距液位高度Z0處有一小孔壁，在靜壓能和勢能的作用下，儲罐中的液體經(jīng)小孔向外泄漏。泄漏過程可由機械能守恒方程描述，

9、儲罐內(nèi)的液體流速可以忽略。儲罐內(nèi)的液體壓力為Pg，外部為大氣壓力(表壓P0(8)將8代入3求出泄漏速度（9）假設(shè)小孔截面積為A，那么質(zhì)量流量Q為(10)由910看出，隨著泄漏過程的延續(xù)，儲罐內(nèi)液位高度不斷下降，泄漏速度和質(zhì)量流量也均隨之降低。如果儲罐通過呼吸閥或彎管與大氣連通，那么內(nèi)外壓力差p為0。10)簡化為（11）假設(shè)儲罐的橫截面積為A0，那么可經(jīng)小孔泄漏的最大液體總量為(12)取一微元時間內(nèi)液體的泄漏量（13）儲罐內(nèi)液體質(zhì)量的變化速率即為泄漏質(zhì)量流量（14）將式(11)、式(13)代入式(14)，得到(15) 由邊界條件t0，zz0；t=t,z=z,對上式進行別離變量積分，有(16) 當(dāng)

10、液體泄漏至泄漏點液位后，泄漏停止點z=0，根據(jù)上式可得到總的泄漏時間（17）將式(16)代入到式(11)，可以得到隨時間變化的質(zhì)量流量(18) 如果儲罐內(nèi)盛裝的是易燃液體，為防止可燃蒸氣大量泄漏至空氣中，或空氣大量進入儲罐內(nèi)的氣相空間形成爆炸性混合物，通常情況下會采取通氮氣保護的措施。液體表壓為Pg，內(nèi)外壓差即為Pg根據(jù)式(10)、式(12)、式(13)、式(14)可同理得到(19)(20)將式(20)代人式(10)得到任意時刻的質(zhì)量流量Q(21)例：某盛裝丙酮液體的儲罐，上部裝設(shè)有呼吸閥與大氣連通。在其下部有一泄漏孔，直徑為4cm。丙酮的密度為800kgm3。求：(1)最大泄漏量 (2)泄漏

11、質(zhì)量流量隨時間變化的表達式 (3)最大泄漏時間 (4)泄漏量隨時間變化的表達式。 解：(1)最大泄漏量即為泄漏點液位以上的所有液體量 (2)泄漏質(zhì)量流量隨時間變化的表達式，Co取值為1，那么(3)令泄漏質(zhì)量流量時間表達式的左側(cè)為0，即得最大泄漏時間(4)任一時間內(nèi)總的泄漏量為泄漏質(zhì)量流量對時間的積分假設(shè)給定任意泄漏時間，即可得到已經(jīng)泄漏的液體總量2.3氣體或蒸氣經(jīng)小孔泄漏的源模式 在工程上，通常將氣體或蒸氣近似為理想氣體，其壓力、密度、溫度等參數(shù)遵循理想氣體狀態(tài)方程(2.3.1) 氣體或蒸氣在小孔內(nèi)絕熱流動，壓力密度關(guān)系可用絕熱方程描述（2.3.2） 式中絕熱指數(shù)，是等壓熱容與等容熱容的比值，

12、=Cp/Cv 氣體或蒸氣經(jīng)小孔泄漏的過程。軸功為0，忽略勢能變化那么 機械能守恒方程(1)簡化為(2.3.3)根據(jù)(8)式定義孔流系數(shù) （2.3.4）將式代人式(2.3.3)，忽略氣體或蒸氣的初始動能，得到(2.3.5)（2.3.6）由得到將代入并積分可得到（2.3.7）由式(2.3.6)、式(2.3.7)得到泄漏質(zhì)量流量(2.3.8)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有（2.3.9）（2.3.10）將代入可得 從平安工作的角度考慮，我們關(guān)心的是經(jīng)小孔泄漏的氣體或蒸氣的最大流量。式(2.3.10)說明泄漏質(zhì)量流量由前后壓力的比值所決定。假設(shè)以壓力比P/P0為橫坐標(biāo)，以流量Q為縱坐標(biāo)，根據(jù)式(2.3.10)

13、可得到如圖中的0bc曲線，當(dāng)Pp01時，小孔前后的壓力相等，Q=0；當(dāng)P/P00時，氣體或蒸氣流向絕對真空，P0，故Q0流量曲線存在最大值，令dQd(P/P0)0，可求得極值條件(2.3.11)pc稱為臨界壓力 將此極值條件代入式(2.3.7)、式(2.3.10)可得到最大流速和最大流量（2.3.12）（2.3.13） 由曲線可以看到，當(dāng)PPC時，氣體或蒸氣流速低于音速，如圖中bc段曲線所示。當(dāng)P=PC時，氣體或蒸氣的泄漏速度剛好可能到達的最大流速如式(2.3.12)所示，實際上就是氣體或蒸氣中的音速。當(dāng)PPC時，氣體或蒸氣似乎可以充分降壓、膨脹、加速，但是根據(jù)氣體流動力學(xué)的原理，泄漏速度不可

14、能超過音速，這時其泄漏速度和質(zhì)量流量與PPC時相同，因此在圖中以ab線表示。在化工生產(chǎn)中發(fā)生的氣體或蒸氣泄漏，很多屬于最后一種情況 例：在某生產(chǎn)廠有一空氣柜，因外力撞擊，在空氣柜一側(cè)出現(xiàn)一小孔。小孔面積為19.6cm2，空氣柜中的空氣經(jīng)此小孔泄漏入大氣?？諝夤裰械膲毫?.5x105Pa溫度To為330K，大氣壓力為105Pa絕熱指數(shù)1.40。求空氣泄漏的最大質(zhì)量流量解：先根據(jù)式(2.3.11)判斷空氣泄漏的臨界壓力 大氣壓力為105Pa，小于臨界壓力，那么空氣泄漏的最大質(zhì)量流量可按式(2.3.13)計算C01，那么1.09kg/s1假設(shè)C0值取為0.61，那么空氣泄漏的最大質(zhì)量流量為2.4

15、兩相泄漏 如果容器中的過熱液體泄漏前通過較長的管道就會產(chǎn)生兩相泄漏，假設(shè)系統(tǒng)中出口和上游臨界壓力比為0.55，那么PC=0.55P泄漏兩相中蒸發(fā)液體分數(shù)FV為：（2.4.1） CP 為液體恒壓比熱容，TC為臨界壓力下的沸點,HV常壓沸點下的汽化熱 兩相流中氣相和液相混合物的平均密度為設(shè)氣相密度為g,液相密度為l（1） 兩相流排放泄漏流量為：(2)C0為兩相流泄漏系數(shù)，一般取0.8三、泄漏后的擴散 泄漏出的介質(zhì)立即表現(xiàn)出不同的行為，這與其儲存的狀態(tài)和泄漏情況有關(guān)。沸點以下的液體泄漏，如果揮發(fā)性較低，那么蒸汽對現(xiàn)場人員有傷害，但一般不會影響到廠外。如果揮發(fā)性高，那么蒸汽會在大氣中擴散 對于過熱液體

16、泄漏，介質(zhì)噴出后存在一個絕熱膨脹過程。液體的泄漏還可以產(chǎn)生池火，氣體泄漏那么存在噴射擴散。如果泄漏初期沒有被點燃，最終都將開展成擴散的蒸汽云?？梢杂么髿庵械恼羝麛U散描述，進一步還可以分析火災(zāi)、爆炸以及毒害后果1.液體的擴散與蒸發(fā) (1)液體擴散 分析液體擴散的關(guān)鍵是找到液體擴散形成液池的面積，因為隨后的蒸發(fā)過程和燃燒過程的計算都直接依賴液池面積。如果儲罐區(qū)建有防火堤，那么泄漏液體只能到達防火堤，液池面積就是防火堤所圍面積。沒有防火堤那么液體流向低洼處，液池面積也可以估計。對于土地較平整的情況，液體將擴散至到達最小液體厚度為止 液池面積確實定是事故后果分析中最困難也是最容易引起誤差的地方?？梢院?/p>

17、單假定擴散在平整、光滑的平面進行，而且沒有滲漏損失，擴散期間也不考慮揮發(fā) 對于瞬時泄漏： 其中對于連續(xù)泄漏：r為液池半徑 對于瞬時泄漏，如果泄漏的液體已經(jīng)充分擴展，假定液體無揮發(fā)，地面無滲漏，假設(shè)液層的最小厚度，可求液池面積V泄漏液體體積，S液池面積，Hmin液層最小厚度 池火計算一般以圓池為模型，其他形狀液池化為等面積圓，直徑為2液體蒸發(fā) 低溫液體或閃蒸后剩余的液體，主要吸收地面熱量進行蒸發(fā)，蒸發(fā)速率 m蒸發(fā)速率，kg/(m2.s), s外表熱導(dǎo)率，w/(m.K), as熱擴散系數(shù)，m2/s, Ta環(huán)境溫度，Tb液體沸點， HV蒸發(fā)熱，J/kg, t蒸發(fā)時間（1） 根據(jù)擴散通量正比于液池外表

18、飽和蒸氣濃度與其在大氣中的本底濃度之差，結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程，可得液體蒸發(fā)速度公式（2）式中 k擴散傳質(zhì)系數(shù)； ps液體飽和蒸汽壓，Pa；M摩爾質(zhì)量，kgmol傳質(zhì)系數(shù)可以按下式計算式中 ul0m高處風(fēng)速，m/h；scSchmidt數(shù)，/D； 空氣黏度，kg(mh)； 空氣密度，kgm3； D蒸發(fā)液體的擴散系數(shù)，m2/h傳質(zhì)系數(shù)也可簡單按下式確定2.噴射擴散 氣體在壓力從裂口噴出，一般溫度會低于環(huán)境溫度，如果氣體流動是阻塞的，壓力會高于環(huán)境壓力。首先需要把噴射流出轉(zhuǎn)化為具有環(huán)境條件的等效流動等效裂口直徑與實際裂口直徑的關(guān)系為： Deq等效裂口直徑；D計算泄漏流量用裂口直徑；0氣體剛流出時與環(huán)境

19、條件下空氣相對密度；氣體在環(huán)境條件下與同條件下空氣的相對密度噴射軸線上距噴射孔x處的濃度b1,b2為分布系數(shù)b1=50.5+48.2-9.952b2=23.0+41.0垂直于噴射軸的水平面上的濃度分布為Cx,y 噴射水平面上(x，y)處的濃度沿軸的噴射速度分布Ux噴射軸上距噴射孔x處的噴射速度；u0實際泄漏氣流速度，由泄漏流量和裂口面積計算 首先計算出噴射速度等于風(fēng)速的相應(yīng)位置x，再計算與x相應(yīng)的泄漏氣體濃度3.絕熱擴散 閃蒸的液體或壓縮氣體瞬時釋放后有一個快速膨脹過程，由于該過程非?？欤灾劣跉鈭F和環(huán)境之間沒有時間講行熱交換，此膨脹過程可以按絕熱過程處理 該模型假定氣云是呈包含兩個區(qū)間的半球

20、狀，內(nèi)層“核具有均勻的濃度，包含50的泄漏質(zhì)量，外層濃度呈高斯分布，具有另外50的泄漏量 這種雙層云團擴散假定分兩步：1氣體或氣溶膠膨脹到壓力降至大氣壓，在膨脹過程中氣團獲得動能，稱為膨脹能2在膨脹能作用下氣團進一步擴張，推動空氣紊流混合進入氣團。假設(shè)第二階段持續(xù)到核的擴張速度降到某給定值時結(jié)束 第一步膨脹到大氣壓，膨脹期間氣體對抗大氣壓做功，局部內(nèi)能用于增加物質(zhì)的動能。如果假定增加的動能由(P1一Pa)dv給出，那么初始的膨脹到大氣壓的過程可以按可逆絕熱過程處理。膨脹能是始態(tài)能量和末態(tài)能量的差，減去對大氣所做的功。按照這種理想化的方法，第一步是等熵的 對于氣體釋放，能量由可逆絕熱膨脹決定，即

21、由P1、T1(具有內(nèi)能U1、體積v1)膨脹到P2、T2(具有內(nèi)能U2、體積v2)、(1)擴散能為內(nèi)能的變化為(2)對于液體釋放，閃蒸分數(shù)按等熵過程計算(3)(4)膨脹能是始、終態(tài)內(nèi)能的變化減去對大氣所做的功(5)式中 E膨脹能， U內(nèi)能， T溫度， Tb沸點， CV氣體的比熱容，J/(kgK)， Pa一一大氣壓， S熵，J(kgK)， Hv蒸發(fā)熱，Jkg， H焓，Jkg 內(nèi)能、溫度、熵和焓的下標(biāo)1和2分別表示狀態(tài)1和狀態(tài)2，L和v分別表示液態(tài)和氣態(tài) 第二步空氣紊流混合，膨脹的推動產(chǎn)生大范圍的紊流，這種紊流是氣團與空氣進一步混合的決定因素紊流擴散系數(shù)(6)內(nèi)核半徑隨時間的變化內(nèi)核濃度隨時間的變化

22、(7)(8) 當(dāng)內(nèi)核擴張速度(drcdt)降至給定值時第二階段結(jié)束。臨界速度的選擇是任意的，但通常的推薦值是lms。選定此速度再結(jié)合擴散能以及內(nèi)核半徑、內(nèi)核濃度與時間的關(guān)系，可以得到第二階段結(jié)束時的內(nèi)核半徑和濃度(9)(10)擴散第二階段結(jié)束時，半球形氣團的半徑按下式計算氣團密度是絕熱膨脹后采用其他模型進一步分析的重要參數(shù)，對于氣體釋放, 氣團的體積為：(11)(12) 對于液體釋放，如果膨脹后仍有液體存在，那么計算就比較復(fù)雜。確定氣團中是否有液體，需要首先計算氣團的濃度Cce，如果大干1那么液體存在 含有液體的氣團計算混合空氣的旦時，需要使用3個方程反復(fù)計算 描述最終溫度為T3、最終氣體分數(shù)

23、為Fv3的各組分的熱平衡體積平衡(13)(14) 第三個方程說明溫度和氣體分數(shù)必須與所要求的分壓等于T3時的飽和蒸汽壓一致(15)空氣的質(zhì)量必須調(diào)整至滿足以上3個方程4.重氣擴散 研究重氣云擴散的意義(1)重氣由于受重力作用，一般是沿地面擴散的，對人的影響更大；(2)常見的工業(yè)氣體，很多密度都大于空氣，如液化石油氣、氯氣、二氧化硫、硫化氫等。3一些液化氣體雖然分子量不一定大于空氣的表觀分子量，但是泄漏后一般溫度較低，還可能夾帶液滴，表觀密度仍然大于空氣，又稱為稠密云團，也應(yīng)該使用重氣(稠密云團)擴散模型 重氣擴散模型可分為三類：1一維模型2二維模型3三維模型 最簡單的是一維模型，對于瞬時泄漏，

24、假定氣團按風(fēng)速運動，氣團內(nèi)部具有均勻的濃度和密度；對于連續(xù)泄漏，假定是云羽按風(fēng)速運動，垂直于風(fēng)向的截面上具有均勻的濃度和密度 不管是重氣泄漏、還是中性或浮性氣體泄漏，在建立氣體在大氣中的擴散模型時，一般做如下的理想化假設(shè) 瞬時泄漏假定瞬時完成，連續(xù)泄漏假定泄漏速 率恒定 氣云在乎整、無障礙物的地面上空擴散 氣云中不發(fā)生化學(xué)反響，地面對氣云無吸收 風(fēng)向為水平風(fēng)向，風(fēng)速和風(fēng)向不隨時間變化4.1 瞬時擴散的盒子模型(1)起始云團形狀 盒子模型假定起始云團為高H0、半徑R0的圓柱體。用于絕熱擴散的半球狀氣團時，可化為等體積的圓柱體，高與半徑比通常選1重氣云團盒子模型擴散示意圖2)重力影響 在重力作用下

25、，圓柱體高度變小，半徑增加，半徑的變化速度按下式計算R云團半徑，t時間，H云團高度，云團密度，a空氣的密度，K常數(shù)，這里取1 , g重力加速度(16) (3)空氣混入氣團 氣團隨空氣運動時，空氣從氣團頂部和邊緣進入，使其濃度和密度逐漸下降?？諝鈴倪吘夁M入的速度正比于邊緣面積和半徑變化速度dMa1/dt空氣從邊緣進入氣團的速度，1邊緣空氣卷入系數(shù)，取06（17）空氣從氣團頂部進入速度可按下式計算(18) dMa2/dt空氣從頂部進入氣團的速度，2一經(jīng)驗常數(shù)，取0.1，ut水平紊流速度函數(shù)，取決于風(fēng)速、大氣穩(wěn)定性和地面粗糙度, RiRichardson數(shù)(19)Ls紊流長度(20)(21)kVon

26、 Karmans常數(shù)，取0.4； u高度Z處的風(fēng)速，Z通常取10m； u*摩擦速度； Z0地面粗糙度大氣穩(wěn)定度A,B3.0C,D2.4E,F1.6ut/u*的取值紊流長度Ls,取決于大氣穩(wěn)定度和氣團高度H,取值表如下：u*/u 也可以取典型值01，紊流長度Ls5.88 H0.48(4)混合熱力學(xué) 沉著器中泄漏的氣團密度比空氣大，但溫度較低，與地面接觸時將被加熱，如果只考慮自然對流傳導(dǎo)，不考慮強制對流和太陽輻射等等，那么熱方程如下(22)3熱傳導(dǎo)系數(shù)，對液化天然氣氣團典型值為2.7Jm2sK4/3；T云團溫度，Tg地面溫度由空氣卷入帶進的熱量為(23)dMa卷入空氣的總質(zhì)量，dMadMa1十dM

27、a2;Cpa一空氣的熱容，Ta空氣的溫度總的熱平衡方程為(24) Mg氣團中原泄漏氣體的質(zhì)量，Cpg泄漏氣體的熱容假設(shè)氣團中含有液滴，要考慮液體蒸發(fā)吸收熱量任意時刻的氣團密度按下式計算(25)(5)計算方法采用分步計算的方法3根據(jù)地面熱傳導(dǎo)和空氣帶入的熱量，可以計算氣團的溫度，從而得到新的氣團密度和濃度1假定在一小的時間間隔內(nèi)，例如0.1s，擴散速度是不變的，那么擴散速度可求2假定氣團體積不變，那么可計算卷入空氣的量4根據(jù)新的氣團密度和體積，計算新的氣團高度。氣團的半徑由重力坍塌決定，不受混合和加熱的影響5進入下一個時間間隔，新的密度、高度和溫度作為初始條件。如此循環(huán)直到不符合重氣擴散條件(6

28、)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn) 隨著空氣進入和溫度升高，氣團密度逐漸下降，密度接近空氣密度，紊流擴散開始起主要作用時，就應(yīng)該轉(zhuǎn)用中等密度云擴散模型(高斯擴散模型)。轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)通?？梢杂妹芏葮?biāo)準(zhǔn)或Richardson數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，計算過程中要隨時檢查轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)密度標(biāo)準(zhǔn)定義為(26) 如果的臨界值通常取0.001或0.05。小于此值那么轉(zhuǎn)換為高斯擴散模型4.2 連續(xù)擴散的平板模型 平板模型假定連續(xù)擴散的云羽截面呈矩形，中心線平行于風(fēng)向，高為H，寬為2L;在泄漏源，初始矩形的高為H0，寬為2L0 對于液他的連續(xù)蒸發(fā)，取矩形半寬L0等于液他半徑，矩形高度就取液池上方用于計算空氣進入量的高度。對于噴射擴散，在噴射擴散結(jié)束點處，濃度為

29、中心線10的點形成一個圓，將圓截面折合為同面積的矩形作為擴散的初始矩形重氣云羽平板模型擴散示意圖 連續(xù)泄漏是穩(wěn)態(tài)過程，每一位置的密度和濃度不隨時間變化。也可以假想一矩形薄片，從泄漏源開始沿風(fēng)向運動，這樣就完全可以采用前面處理瞬時泄漏圓柱體的方法處理矩形薄片，所有算法都是相同的，不同的僅僅是底面積、頂面積和側(cè)面積的計算5.中等密度云擴散 當(dāng)泄漏氣體或氣體與空氣混合后的密度接近空氣密度時，重力下沉與浮力上升作用可以忽略，擴散主要是由空氣的湍流決定。在假設(shè)均勻湍流場的條件下，有害物質(zhì)在擴散截面的濃度分布呈高斯分布，所以稱為高斯擴散。甚至在重氣泄漏場合，考慮到重力作用影響時間較短，也可以直接采用高斯模

30、型5.1 擴散根本方程和根本條件 在均勻流場中，根據(jù)菲克定律和質(zhì)量守恒，可以建立有害氣體的三維擴散根本方程（27） C有害物質(zhì)濃度，Et,x、Et,y、Et,z-x,y,z方向上的湍流擴散系數(shù)，常數(shù)； ux,uy,uzx、y z方向上的平均風(fēng)速， K衰減系數(shù)，常數(shù) 濃度對位置的二階偏導(dǎo)數(shù)項表示有害物質(zhì)的湍流擴散，一階偏導(dǎo)數(shù)項表示有害物質(zhì)隨風(fēng)的運動，右邊最后一項表示有害物質(zhì)的衰減速率 在大氣場中，只考慮x方向風(fēng)速、風(fēng)向與x軸一致，即uy0、uz0，同時忽略地面吸收等造成的有害物質(zhì)衰減，即K0，那么得到有風(fēng)時瞬時泄漏氣體擴散方程(28)無風(fēng)時，ux=0,得到無風(fēng)條件下的瞬時泄漏擴散模型（29） 對

31、于有風(fēng)條件下連續(xù)擴散的情況，認為穩(wěn)態(tài)時某位置的濃度不隨時間變化擴散方程為忽略在風(fēng)向上的湍流擴散（30）5.2無邊界點源模型 不考慮地面對擴散的影響，認為擴散在三維無限空間進行，沒有邊界限制瞬時點源擴散1無風(fēng)條件點源擴散模型沿x方向的一維擴散（31）（32）初始條件：t=0,x=0處，c； x0,c0邊界條件：t,c0, -x+ 解方程可得泄漏的單位源在任意時刻在一維空間的濃度分布（33）源強為Q時的濃度分布(34) 分別求出在x,y,z方向上單位泄漏的濃度分布，相乘再乘以Q，可得無風(fēng)條件下瞬時泄漏在三維空間任意時刻濃度分布令（35）(36)2有風(fēng)條件 有風(fēng)條件下，氣團中心按風(fēng)速運動，進行坐標(biāo)變

32、換后得濃度方程(37) 瞬時擴散模型說明：泄漏的氣體為隨時間膨大的氣團，隨著氣團增大濃度逐漸降低。有風(fēng)條件下，氣團隨風(fēng)運動5.2.2 連續(xù)點源擴散有風(fēng)條件下連續(xù)點源擴散的濃度分布（38）令（39） 可見連續(xù)泄漏向下風(fēng)方向形成一條煙羽，隨著距離泄漏口的距離增加，泄漏物質(zhì)濃度下降。在任意點處，泄漏物質(zhì)濃度正比于源強，但不隨時間變化5.3有界點源擴散 實際擴散需要考慮地面的影響，一般把地面看做鏡子，可以反射有害物質(zhì)。有害物質(zhì)的實際濃度為由真實源計算的濃度和由與真實源對稱的虛源計算的濃度之和 如果泄漏口上空存在逆溫層，還要考慮逆溫層的影響高架連續(xù)點源 設(shè)泄漏源有效高度為H，取其在地面投影為坐標(biāo)原點，x

33、軸指向風(fēng)向?？紤]地面反射作用，可得高架連續(xù)點源泄漏的濃度分布高斯煙羽模型C污染物濃度，Q源強，kg/s;泄漏高度的平均風(fēng)速，y,z分別用濃度標(biāo)準(zhǔn)偏差表示y軸及z軸上的擴散參數(shù)；H泄漏有效高度注意：高斯煙羽模型不適用于風(fēng)速小于1m/s的情況，低風(fēng)速擴散時因應(yīng)修正高斯模型（40）根據(jù)上面的公式，可計算典型的污染的情況1高架連續(xù)點源地面濃度，當(dāng)z=0時2高架連續(xù)點源地面軸向濃度，當(dāng)y=0,z=0時(41)（42）3高架連續(xù)點源地面軸向濃度，當(dāng)y=0,z=0時，假設(shè)x/y=a=常數(shù)時，對z求導(dǎo)并令等于0可得：（43）(44)(4)地面連續(xù)點源擴散模式，當(dāng)H=0時，(45)5地面連續(xù)點源軸線的濃度，當(dāng)y

34、=0,z=0,H=0時（46）高架瞬時點源 設(shè)釋放源有效高度為H，取釋放源在地面投影為坐標(biāo)原點，進行坐標(biāo)變換并考慮地面反射作用，可將無邊界瞬時點源擴散模型轉(zhuǎn)換為高架瞬時點源模型 對于地面源由于泄漏源在地面上，實源與虛源重合，所以，地面瞬時點源泄漏時，有害物質(zhì)的濃度為無界時的2倍1無風(fēng)時(47)對于地面點源，H=0,那么(48)2有風(fēng)時（49）對于地面點源，H=0,那么(50)5.4大氣穩(wěn)定度與擴散參數(shù) 在均勻湍流場中，擴散參數(shù)與下風(fēng)向距離的關(guān)系是明確的。但是實測的擴散參數(shù)與理論預(yù)測差異較大，特別是垂直擴散參數(shù)差異更大。因此，擴散參數(shù)是以實際測定為根底的 帕斯奎爾(Pasquill)根據(jù)天空中觀

35、測的風(fēng)速、云量、云狀和日照等天氣資料，將大氣的擴散稀釋能力分為六個穩(wěn)定度級別，古福德(Gifford)在此根底上建立了擴散系數(shù)與下風(fēng)向距離的函數(shù)關(guān)系，并繪成PG曲線圖。根據(jù)大氣穩(wěn)定級別查圖即可知道擴散參數(shù)大氣穩(wěn)定度級別劃分1.A-極不穩(wěn)定，B不穩(wěn)定，C弱不穩(wěn)定，D中性，E弱穩(wěn)定，F(xiàn)穩(wěn)定；2.AB按A、B數(shù)據(jù)內(nèi)插 3.規(guī)定日落前1h，日出后1h為夜間 4.不管什么天氣狀況，夜晚前后各1h算中性 5.仲夏晴天中午為強日照，寒冬中午為弱日照；云量：目視估計云蔽天空的份數(shù) 由表可知，不管白天還是夜晚風(fēng)速越大或云量越多，穩(wěn)定度越接近于中性；晴天和小風(fēng)時，白天不穩(wěn)定，夜晚穩(wěn)定；過渡時間內(nèi)都是中性 帕斯奎爾

36、的實驗數(shù)據(jù)來自平坦的草原，因此劃分穩(wěn)定度的方法對開闊平坦的鄉(xiāng)村地區(qū)比較可靠，但對城市地區(qū)不大可靠，其原因主要是城市地面粗糙度大及熱島效應(yīng)的影響。最大的差異出現(xiàn)在晴天靜風(fēng)的夜間，此時，鄉(xiāng)村的大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)，而城市由于建筑物多，且有眾多的人工熱源，因此在相當(dāng)于城市建筑物平均高度幾倍之內(nèi)是中性或微不穩(wěn)定的，在其上面是穩(wěn)定層 按照帕斯奎爾穩(wěn)定度分類法確定大氣穩(wěn)定度時，輻射的強弱欠缺客觀標(biāo)準(zhǔn)，在同一天氣狀況下，不同的人可能定出不同的穩(wěn)定度級別。特納爾(Turner)提出了一套根據(jù)太陽高度角和云高、云量確定太陽輻射等級，再由輻射等級和10m高處風(fēng)速確定穩(wěn)定度級別的方法，這種方法稱為帕斯奎爾特納爾法，簡稱

37、PT法 由P-T法確定太陽輻射等級時，云量一項比較復(fù)雜，且需云高的資料，而中國氣象站對云量的觀測只分低云量和總云量，沒有云高的資料，因此針對中國的具體情況，對PT分類法進行了適當(dāng)?shù)男拚Ｖ袊嘘P(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中就是采用修正的PT法(51)0360dn365；太陽傾角，dn一年中日期序數(shù)，0，1，2，3651首先算出太陽傾角2根據(jù)太陽傾角算出太陽高度角h0(52)h0太陽高度角，當(dāng)?shù)鼐暥?，t北京時間， 當(dāng)?shù)亟?jīng)度3再從表中由太陽高度角h0和云量查出太陽輻射等級太陽輻射等級(4)最后從表中由地面風(fēng)速和太陽輻射等級查出大氣穩(wěn)定度等級大氣穩(wěn)定度等級后果分折是一種對假想事故的可能后果描述，并沒有事故發(fā)生時間和現(xiàn)

38、場的天氣觀測資料，因此，在進行分析時宜考慮當(dāng)?shù)刈畛３霈F(xiàn)天氣倍況和對擴散最不利的天氣情況 擴散參數(shù)和下風(fēng)向距離的關(guān)系以函數(shù)形式表示使用比較方便，常用的表示方法(53)5.5 虛擬點源 假設(shè)釋放源為點源，即釋放源的幾何尺寸為零，相應(yīng)的濃度為無窮大。釋放出的氣體隨風(fēng)向下風(fēng)向運動，同時在水平和垂直方向上擴散。一般設(shè)備的小尺寸泄漏用點源模型處理是可以接受的。但在某些情況下，直接使用點源模型顯然是不行的，一般采用虛擬點源技術(shù)處理(1)重氣團、重氣云和液池蒸發(fā) 重氣團或重氣云羽通常采用重氣模型描述，但是隨著空氣進入和溫度升高，紊流擴散逐漸占主要地位，就應(yīng)該采用高斯擴散模型進一步描述。在轉(zhuǎn)變點，重氣云團是高度

39、為H、半徑為R的圓柱體，重氣云羽是截面高為H、半寬為L的矩形，很明顯該點不能作為高斯模型的原點 設(shè)想在轉(zhuǎn)變點上風(fēng)向上某點有一虛擬點源，該點源按高斯模型處理，在轉(zhuǎn)變點處中心線的濃度等于轉(zhuǎn)變點處云團或云羽的濃度，水平擴散系數(shù)為y0，垂直擴散系數(shù)為z0,因為高斯擴散模式中云團或云羽的濃度呈高斯分布，為了與均勻濃度分布銜接，令 根據(jù)擴散系數(shù)與下風(fēng)向距離的關(guān)系可以反算出轉(zhuǎn)變點到虛擬點源的距離xy和xz,確定虛擬點源以后就可以按一般的高斯擴散模型進行處理。xy和xz可以不相等(2)閃蒸與絕熱擴散氣團 壓縮氣體或液化氣體的突然釋放，氣團瞬時絕熱膨脹，采用絕熱擴散模型處理，可得到擴散結(jié)束后半球型氣團的半徑和密

40、度。將氣團半徑作為該點的高斯擴散的水平和垂直擴散系數(shù)，根據(jù)擴散系數(shù)與距離的關(guān)系計算虛擬點源的位置，然后按高斯點源模型處理(3)噴射擴散 噴射擴散的轉(zhuǎn)變點處，濃度為中軸線濃度10的圓的直徑，作為高斯擴散在此點的擴散系數(shù)，用它來計算虛擬點源的位置。由于噴射擴散的稀釋速度比高斯擴散快，所以虛擬點源在泄漏口的上風(fēng)方向5.6 計算例如 用高斯連續(xù)地面點源模型計算丙烷泄漏擴散情況，泄漏流量為lkgs 將擴散系數(shù)(按書中表414計算)代人高斯連續(xù)地面點源模式(45)，得到下風(fēng)向任意點濃度的計算式，給定濃度可求相應(yīng)坐標(biāo)。以下圖為采用mathematic繪制的等濃度圖， 圖中三條曲線從內(nèi)到外依次為爆炸下限(41

41、gm3)、中度危害濃度(18gm3)和最高允許濃度(1gm3)可以看出，風(fēng)速越大越有利于有害氣體擴散；相同風(fēng)速條件下，大氣越不穩(wěn)定，擴散越快，危害范圍超小6 火災(zāi) 火災(zāi)大致分為6類，即池火、噴射火、火球、閃火、固體火和普通火災(zāi)。作為重大事故后果分析主要考慮前4種，它們是由于可燃液體或氣體泄漏造成的，這類事故在重大事故中占相當(dāng)局的比例 火災(zāi)后果分析首先需要計算燃燒速度、燃燒時間、火焰幾何尺寸、熱輻射通量等，然后計算一定距離的人或設(shè)備接受的輻射大小，再根據(jù)傷害準(zhǔn)那么評價傷害情況6.1 池火 池火是一種常見的火災(zāi)形式，是可燃液體液面上的自然燃燒。泄漏到地面上、堤壩內(nèi)液體的火災(zāi)、敞開的容器內(nèi)液體的燃燒

42、等稱為池火 池火模型一般按圓形液面計算，其他形狀的液池應(yīng)換算為等面積的圓池。對于無邊界阻攔的連續(xù)泄漏，隨著液池面積擴大燃燒速度加快，當(dāng)燃燒速度等于泄漏速度時，液池直徑到達最大最大直徑D液池直徑，Q液體泄漏流量，mf液體單位面積燃燒速率燃燒速率 當(dāng)液體沸點高于環(huán)境溫度時，液體單位面積燃燒速率的計算公式為：(54)當(dāng)液體沸點低于環(huán)境溫度時(55)Mf液體單位面積燃燒速率，c常數(shù)，0.001，HC液體燃燒熱，J/kg；HV液體在常壓沸點下的蒸發(fā)熱，Cp液體的比定壓熱容，J/(kg.K)；Tb液體的沸點，K；Ta環(huán)境溫度，K 上面的公式忽略了液池大小對燃燒速率的影響，實際上同樣條件下的液體在不同大小的

43、池子中的燃燒速率是不同的考慮液池大小后（56）mf液體單位面積燃燒速率， mf液體最大單位面積燃燒速率, k火焰的吸收衰減系數(shù)，氣體有效厚度校正系數(shù)， D液池直徑 (56)式說明：隨著池直徑增加，單位面積燃燒速率燃燒速率是增加的，到達最大燃燒速率后保持不變6.1.2 火焰高度池火的火焰長度無風(fēng)時（57）有風(fēng)時（58）L火焰長度，D液池直徑，mf液體單位面積燃燒速率，a 空氣密度，g重力加速度，u10米高出風(fēng)速，uc特征風(fēng)速（59）如果uuc, u/uc取1 5859式說明：液池直徑越大火焰越長，有風(fēng)時火焰長度有所減少，但火焰向下風(fēng)向傾斜，加重了下風(fēng)向的熱輻射危害，可能危及附近高大設(shè)備火焰在風(fēng)作

44、用下向下風(fēng)方向擴展，風(fēng)向上直徑為（60）與原液池直徑之差稱為后拖量火焰傾斜角按下式計算（61）空氣運動粘度，火焰傾角風(fēng)向D有風(fēng)時池火示意圖在計算火焰的公式中，被認為效果較好的關(guān)系式為：（62）6.1.3 熱輻射通量池周圍距池中心x處的熱輻射強度為：（63）q接受點熱輻射通量，E池火外表熱輻射通量，F(xiàn)幾何視角因子，大氣透射率 視角因子：視角因子是熱輻射傳遞的重要概念，是接受體所能接受的發(fā)熱體輻射能量的分數(shù)，大小取決于發(fā)射體和接受體的形狀、距離和相對角度(64)這需要對整個火焰外表積分，結(jié)果往往非常復(fù)雜池火視角因子計算示意圖(65)其中 考慮水蒸氣、二氧化碳等的影響，輻射的熱量在傳播過程中有損失，

45、用大氣透射率表示。常用的一種計算方法是(66)另外一種計算方法是 如果按點源模型處理池火，假設(shè)全部熱量由池中心點發(fā)出，那么下面的簡單模型是被廣泛使用的(67)（68）通常可假定大氣透射率為1 假設(shè)燃料燃燒的能量從圓柱狀池火焰的側(cè)面和上面均勻向外輻射，那么池火焰外表熱輻射能量為(69)f熱輻射系數(shù)，范圍為0.13一0.35，保守取值為0.35考慮黑煙以及一氧化碳、水蒸氣等，火焰外表熱輻射能量可用(70)Ef火焰可見局部的最大發(fā)射能量，取140kwm2Es火焰黑煙局部的最大發(fā)射能量，取20kwm2D池直徑6.1.4 熱輻射破壞準(zhǔn)那么與傷害模型1.破壞準(zhǔn)那么1熱通量準(zhǔn)那么 以熱通量作為衡量目標(biāo)是否被

46、破壞的參數(shù)，當(dāng)目標(biāo)接受到的熱通量大于或等于引起目標(biāo)破壞所需要的臨界熱通量時，目標(biāo)被破壞。假設(shè)目標(biāo)被破壞目標(biāo)不被破壞，熱通量準(zhǔn)那么的適用范圍為熱通量作用的時間比目標(biāo)到達熱平衡所需的時間長(2)熱強度準(zhǔn)那么 強度準(zhǔn)那么以目標(biāo)接受到的熱強度作為目標(biāo)是否被破壞的唯一參數(shù)，當(dāng)目標(biāo)接受到的熱強度大于或等于目標(biāo)破壞的臨界熱強度時，目標(biāo)被破壞。假設(shè)目標(biāo)不被破壞，熱強度準(zhǔn)那么的適用范圍為作用于目標(biāo)的熱通量持續(xù)時間非常短，以至于目標(biāo)接收到的熱量來不及散失掉3熱通量熱強度準(zhǔn)那么 當(dāng)熱通量準(zhǔn)那么或熱強度準(zhǔn)那么的適用條件均不具備時，應(yīng)使用熱通量熱強度準(zhǔn)那么：目標(biāo)能否被破壞不能由熱通量或熱強度一個參數(shù)決定，必須由它們的組

47、合來決定 熱通量q作橫坐標(biāo)，熱強度Q作縱坐標(biāo)，那么目標(biāo)破壞的臨界狀態(tài)對應(yīng)qQ平面上的一條臨界曲線，曲線的右上方為破壞區(qū)，左下方為無傷害區(qū)熱輻射傷害區(qū)示意圖由圖看出：熱通量準(zhǔn)那么和熱強度準(zhǔn)那么都是熱通量熱強度準(zhǔn)那么的極限情況2.熱輻射傷害概率模型概率與傷害百分率的關(guān)系為 當(dāng)pr=5時，傷害百分率為50%（71）皮膚裸露時的死亡概率有衣服保護時20%皮膚裸露的死亡概率（72）(73)有衣服保護時20%皮膚裸露的二度燒傷概率(74)有衣服保護時20%皮膚裸露的一度燒傷概率(75) 根據(jù)人體接收的熱輻射通量和暴露時間，按上面的公式計算傷害概率，從而可以進一步計算傷害百分率。后果分析中通常采用相反的方法

48、，即給定傷害概率，確定暴露時間，根據(jù)上面的式子計算熱輻射通量，根據(jù)熱輻射通量和距離的關(guān)系算出距火源的距離，此距離即為相應(yīng)的傷害距離 分析過程中通常都按50傷害率計算，例如按50死亡率劃定死亡范圍，該范圍說明范圍內(nèi)、外死亡人數(shù)各占一半，也可以認為死亡范圍內(nèi)人員全部死亡，范圍外無一人死亡，這樣可以使問題得以簡化對于財產(chǎn)損失，可以按引燃木材所需熱通量計算（76）6.2.噴射火 高壓氣體從裂口高速噴出后被點燃，形成噴射火。噴射火的長度可以認為等于噴口到燃燒濃度下限的長度，熱量認為是從中心軸線上一系列相等的輻射源發(fā)出，每一點源的熱通量為(77)f燃燒效率因子，取0.35n假設(shè)的點源數(shù)；Q泄漏流量，kgs

49、距離點源xi處某點接收的熱輻射通量為(78)xp發(fā)射因子，取0.2總熱通量是各點輻射的和 輻射點源的數(shù)目可以任意選取，但對于后果分析來說，取5點就可以了。該模型沒有考慮風(fēng)的影響，因為一般噴射速度比風(fēng)速大得多。在低壓噴射時，風(fēng)速的影響比較明顯，在下風(fēng)向接收熱量會更多。如果風(fēng)使噴射火焰偏離了軸線，那么該模型不適用(79)6.3 火球 火球，也稱為沸騰液體擴展蒸汽爆炸當(dāng)壓力容器受外界熱量的作用位槽壁強度下降并突然破壞，儲存的過熱液體或液化氣體突然釋放并被點燃，形成巨大火球?；鹎虻奈：χ饕菬彷椛涠皇潜_擊波，強烈的熱輻射可能造成嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失火球直徑和火球持續(xù)時間的計算公式(80)(8

50、1)W火球中消耗的可燃物的質(zhì)量 對于單罐儲存，W取罐容量的50；對于雙罐儲存，W取罐容量的70；對于多罐儲存，W取罐容量的90距火球在地面投影處x的熱輻射通量為(82)火球外表熱輻射通量為（83）設(shè)f是燃燒輻射分數(shù)，是容器壓力的函數(shù)(84) 常數(shù)f10.27 ， f20.32；p為容器內(nèi)壓力，單位是MPa；在沒有可靠數(shù)據(jù)時f可取0.3 大氣透射率的取值與池火討論的相同?？紤]最簡單、最保守的情況，即輻射接收體的平面垂直于接收體與火球中心連線，視角因子按下式計算（85）火球輻射示意圖由圖可知：（86）把83、8586代入82得：(87)忽略火球高度的影響，上式可化為簡潔形式(88)6.4 閃火 閃

51、火是可燃蒸汽云的非爆炸燃燒，燃燒速度雖然很快但比爆炸慢得多，危害主要是熱輻射面沒有沖擊波 一般后果分析可不考慮閃火的熱輻射效應(yīng)，只考慮閃火范圍內(nèi)的傷害。一般可認為閃火范圍內(nèi)的室外人員將全部燒死，建筑物內(nèi)特有局部人被燒死。在缺乏資料時，可以認為室內(nèi)的死亡率為零6.5 計算例如計算l00t丁二烯儲罐沸騰液體擴展蒸汽云爆炸(火球)傷害區(qū)火球直徑：5.80.51000001/3=213.7m火球持續(xù)時間：=0.45(0.5100000)1/3=16.6s傷害半徑按50傷害率計算。根據(jù)死亡概率與熱輻射計量的關(guān)系pr5時，代人火球持續(xù)時間，計算熱輻射通量q=28710.5W/m2由f=0.3，10.058

52、lnx,Hc=50409KJ/Kg代入上式，可求死亡半徑X=291m同理，二度燒傷的熱輻射通量：q=19551.3W/m2,傷害半徑x=350m一度燒傷的熱輻射通量：q=8574.5W/m2,傷害半徑x=519m財產(chǎn)損失的熱輻射通量：q=26111.1W/m2,傷害半徑x=305m7.爆炸7.1分類1物理爆炸鍋爐爆炸。壓縮氣體和液化氣體鋼瓶爆炸是典型的物理爆炸，物理爆炸影響范圍較小，一般不作為重大危險進行后果分析7.2 爆炸傷害準(zhǔn)那么(1)超壓準(zhǔn)那么2化學(xué)爆炸兩大類?；瘜W(xué)爆炸包括不穩(wěn)定固體或氣體的爆炸、受限空間內(nèi)可燃混合氣體爆炸和開放空間的可燃氣體蒸汽云爆炸等，作為重大事故后果分析，最重要的是可燃氣體泄漏引起的開放空間蒸汽云爆炸 爆炸波是否對目標(biāo)造成傷害是由爆炸波超壓惟一決定的，只有當(dāng)爆炸波超壓大于某一臨界值時，才會對目標(biāo)造成一定傷害。很明顯，超壓準(zhǔn)那么沒有考慮正相持續(xù)時間。理論和實驗都說明，爆炸破壞效應(yīng)不僅與爆炸超壓有關(guān)，也與超壓持續(xù)時間有關(guān)，持續(xù)時間長那么破壞更大。盡管如此，由于爆炸波超壓容易測量和估計，所以超壓準(zhǔn)那么是衡量爆炸 破壞效應(yīng)最常用的準(zhǔn)那么 (2)沖量準(zhǔn)那么 由于傷害效應(yīng)不僅取決于爆炸波超壓，而且與