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城鎮(zhèn)燃氣事故風險評價研究

  
評論: 更新日期:2010年10月06日

  
  (二)燃氣泄漏擴散模式
  
  空混氣的密度為1.728kg/Nm3,由于自身密度的關系,空混氣在泄漏后向地面下沉,并沿地面擴展而形成低而平的氣云,沿地面運動的重氣將受到地形和障礙物的影響,在加上風的影響,其擴散模式變的更為復雜。
  
  (三)燃氣火災爆炸損傷模式
  
  燃氣泄漏后,與空氣混合在一定的濃度范圍內(nèi),遇火源很容易發(fā)生火災、爆炸事故,造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。損傷模式就是對燃氣泄漏后所造成的火災、爆炸事故對人員的傷害、對建筑物以及設備等的損毀進行討論。
  
  1.燃氣火災、爆炸根據(jù)以往發(fā)生的事故和研究的結果,燃氣泄漏發(fā)生火災爆炸的主要形式為:  
  (1)噴射火;  
  (2)沸騰液體膨脹蒸氣爆炸和火球;
  (3)未密閉蒸氣云爆炸和閃火?! ?br />   上述火災爆炸均屬于化學性火災爆炸,即是可燃性或易燃性物質(zhì)與空氣的混合氣體或蒸氣遇火源,混合氣體達到自燃溫度以上或其濃度在燃燒或爆炸下限以上而發(fā)生的燃燒爆炸。
  
  (1)噴射火  
  燃氣從破裂的開口(如法蘭)或管路噴射出而被引燃的火災,即為噴射火。噴射火受風的影響較小。它的燃燒時間取決與燃氣的泄漏強度及泄漏量。從理論上說,噴射長度等于噴孔到爆炸下限的軸長。
    
  (2)沸騰液體膨脹蒸氣爆炸和火球  
  BLEVE為沸騰液體膨脹蒸氣爆炸(boilingliquidexpandingvaporexplosion)的縮寫。BLEVE發(fā)生于壓力容器之內(nèi)。容器外若有火焰加諸與液面上,燃氣液體立即汽化,容器內(nèi)壓力升高后開啟減壓閥。但若外面的火焰仍不停燃燒,液面則逐漸下降,容器的金屬外殼由于沒有足夠的液體來吸收熱量,將無法承受而變得脆弱。最后金屬疲勞使得內(nèi)部壓力超過金屬的破壞強度,容器因此爆炸,殘留的燃氣液體和氣體隨著巨大的壓力釋放,外殼碎片飛到幾百米甚至上千米的地方。容器內(nèi)的加壓液化石油氣則上飄成火球?;鹎蛑械娜細庠谝贾埃形磁c空氣充分混合,屬于擴散性的燃燒。首先是外泄后迅速膨脹,產(chǎn)生動能,接著由于浮力引起紊流而與空氣混合。混合氣體若被引燃,由于熱膨脹而浮力增大,略成球形的火體猛然垂直上沖,被卷入的空氣加劇,火球更加膨脹擴大,直到燃氣燒盡為止。當然火球不全是球體,有時是半球體,由于較接近地面的燃氣泄漏而形成。另外,還有圓柱體的火球,這于燃氣外泄時的壓力與泄漏方式有關。
  
  (3)未密閉蒸氣云爆炸和閃火
  
  大量易揮發(fā)的燃氣(如LPG)迅速泄漏到大氣中,會形成蒸氣云。若蒸氣云的質(zhì)量不足,或火源的能量不高,則產(chǎn)生閃火(jetfire)。閃火是蒸氣云的低速燃燒,其危害僅限于熱效應。如果在空曠的地方(即未密閉空間),蒸氣云的質(zhì)量足夠大,火源的引燃能量足夠強,則可能發(fā)生爆炸,這就是未密閉蒸氣云爆炸,并產(chǎn)生超壓(或壓力波)。
  
  2.燃氣火災損傷模式  
  產(chǎn)生的火焰和輻射熱。對于空混氣來說,則是泄漏后發(fā)生閃火或爆炸性的火球的情況。人員受到火焰的灼傷程度分為一級、二級、三級,取決與熱輻射的強度、暴露時間及距火源的距離。
  
  3.燃氣爆炸損傷模式  
  燃氣火災事故造成人員傷亡和建筑物及其它財產(chǎn)損失的主要原因,是燃燒時燃氣爆炸造成損傷的原因在于它產(chǎn)生的輻射熱、碎片和超壓。超壓較少直接造成死亡,但可能造成內(nèi)傷(肺出血)而致命,非致命性傷害是耳膜破裂。爆炸產(chǎn)生的沖擊波會將儲存容器的碎片送到很遠的地方,造成直接傷亡,或是沖擊波刮起行經(jīng)線路上的碎片,擊中人體造成間接傷亡.
  
  二.燃氣事故風險評價中的不確定性問題
  
  由于燃氣在泄漏的發(fā)生、擴散以及造成火災、爆炸和中毒事故等方面都存在著極大的不確定性,因而只有在風險評價中充分考慮這些不確定因素,才能為實際的管理和決策提供較為可靠的依據(jù)。
  
  (一)發(fā)生燃氣泄漏的不確定性
  
  燃氣泄漏無論是在泄漏源的位置,還是在泄漏的概率等方面都存在著極大的不確定性。對于泄漏源的評價,一般是采用專家(指安全工程師及熟悉現(xiàn)場工藝的工程師)根據(jù)其經(jīng)驗知識來判斷,對最有可能發(fā)生泄漏的地方進行評價。而對泄漏量的評價,則往往采取保守的方法,即對于燃氣儲罐泄漏,一般是假設儲罐內(nèi)的燃氣全部泄漏完:而對于輸氣管道,則假設一段較長的管道內(nèi)的燃氣全部泄出。
  
  (二)燃氣泄漏模式中的不確定性問題
  
  由于燃氣種類很多,包括人工煤氣、天然氣、液化石油氣及其摻混氣等,各種燃氣的密度等性質(zhì)相距甚遠,并且,燃氣的生產(chǎn)還涉及到燃氣的儲存和運輸,因而其泄漏模式也各不相同。
  
  1漏源強度的計算模型
  
  (1)氣體泄漏模型
  
  人工煤氣、天然氣等燃氣以氣體的形式泄漏出來.
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