泄漏事故后果模拟分析方法.

1)液体泄漏量
液体泄漏速度可用流体力学的柏努利方程计算，其泄漏速度为：
Q0 Cd A
2( p p0 ) 2 gh
(1)
式中 Q0——液体泄漏速度，kg/s； Cd——液体泄漏系数，按表1选取； A——裂口面积，m2； ρ——泄漏液体密度，kg/m3； p——容器内介质压力，Pa； p0——环境压力，Pa； g——重力加速度，9.8m/s2； h——裂口之上液位高度，m。
2)气体泄漏量
气体从裂口泄漏的速度与其流动状态有关。因此，计算泄漏 量时首先要判断泄漏时气体流动属于音速还是亚音速流动，前者 称为临界Hale Waihona Puke Baidu，后者称为次临界流。 当式(3)成立时，气体流动属音速流动： P0 2 kk (3) 1
继续
雷诺数介绍
测量管内流体流量时往往必须了解其流动状态、流速分布等。雷诺数就是表征流体流动特 性的一个重要参数。 流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。用符号Re表示。Re是一 个无因次量。
Re
Fg Fm

S 2
S l

l
l
式中，式中的动力粘度η用运动粘度υ来代替，因η＝ρυ，则
泄漏事故后果模拟分析方法
由于设备损坏或操作失误引 起泄漏，大量易燃、易爆、有毒 有害物质的释放，将会导致火灾、 爆炸、中毒等重大事故发生。因 此，事故后果分析由泄漏分析开 始。
2.1 泄漏情况分析
1)泄漏的主要设备 根据各种设备泄漏情况分析，可将工厂(特别 是化工厂)中易发生泄漏的设备归纳为以下10类： 管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器或 反应器、泵、压缩机、储罐、加压或冷冻气体容 器及火炬燃烧装置或放散管等。 各设备泄漏情况裂口尺寸见资料。
2)造成泄漏的原因
从人——机系统来考虑造成各种泄漏事故 的原因主要有4类。 (1)设计失误。 (2)设备原因。 (3)管理原因 。 (4)人为失误。 具体详见资料。
2.2 泄漏量的计算
• 当发生泄漏的设备的裂口是规则的，而且 裂口尺寸及泄漏物质的有关热力学、物理 化学性质及参数已知时，可根据流体力学 中的有关方程式计算泄漏量。当裂口不规 则时，可采取等效尺寸代替；当遇到泄漏 过程中压力变化等情况时，往往采用经验 公式计算。 (经验公式？)
l Re
式中： Υ——流体的平均速度； l ——流束的定型尺寸； υ 、η——在工作状态；流体的运动粘度和动力粘度 ρ——被测流体密度； 由上式可知，雷诺数Re的大小取决于三个参数，即流体的速度、流束的定型尺寸以及工 作状态下的粘度（流体工作状态下的粘度怎么求得，仪器测量？）。
用圆管传输流体，计算雷诺数时，定型尺寸一般取管道直径(D)，则
Dd Re
返回
对于常压下的液体泄漏速度，取决于裂口之上液位的高低；对于非常压下 的液体泄漏速度，主要取决于窗口内介质压力与环境压力之差和液位高低。 当容器内液体是过热液体，即液体的沸点低于周围环境温度，液体流过裂 口时由于压力减小而突然蒸发。蒸发所需热量取自于液体本身，而容器内剩下 的液体温度将降至常压沸点。在这种情况下，泄漏时直接蒸发的液体所占百分 比F可按下式计算：
3)泄漏后果
泄漏一旦出现，其后果不单与物质的数 量、易燃性、毒性有关，而且与泄漏物质 的相态、压力、温度等状态有关。这些状 态可有多种不同的结合，在后果分析中， 常见的可能结合有4种： (1)常压液体； (2)加压液化气体； (3)低温液化气体； (4)加压气体。
泄漏物质的物性不同，其泄漏后果也不同。 (1)可燃气体泄漏。可燃气体泄漏后与空气混合达到燃烧极限时，遇到引火 源就会发生燃烧或爆炸。泄漏后起火的时间不同，泄漏后果也不相同。 ①立即起火。可燃气体从容器中往外泄出时即被点燃，发生扩散燃烧，产 生喷射性火焰或形成火球，它能迅速地危及泄漏现场，但很少会影响到厂区的 外部。 ②滞后起火。可燃气体泄出后与空气混合形成可燃蒸气云团，并随风飘移， 遇火源发生爆炸或爆轰，能引起较大范围的破坏。 (2)有毒气体泄漏。有毒气体泄漏后形成云团在空气中扩散，有毒气体的浓 密云团将笼罩很大的空间，影响范围大。 (3)液体泄漏。一般情况下，泄漏的液体在空气中蒸发而生成气体，泄漏后 果与液体的性质和贮存条件(温度、压力)有关。 ①常温常压下液体泄漏。这种液体泄漏后聚集在防液堤内或地势低洼处形 成液池，液体由于池表面风的对流而缓慢蒸发，若遇引火源就会发生池火灾。 ②加压液化气体泄漏。一些液体泄漏时将瞬时蒸发，剩下的液体将形成一 个液池，吸收周围的热量继续蒸发。液体瞬时蒸发的比例决定于物质的性质及 环境温度。有些泄漏物可能在泄漏过程中全部蒸发。 ③低温液体泄漏。这种液体泄漏时将形成液池，吸收周围热量蒸发，蒸发 量低于加压液化气体的泄漏量，高于常温常压下液体的泄漏量。 无论是气体泄漏还是液体泄漏，泄漏量的多少都是决定泄漏后果严重程度 的主要因素，而泄漏量又与泄漏时间长短有关。
D Re
用方形管传输流体，管道定型尺寸取当量直径(Dd)。当量直径等于水力 半径的四倍。对于任意截面形状的管道，其水力半径等于管道戳面积与周长 之比．所以长和宽分别为A和B的矩形管道，其当量直径
AB 2 AB Dd 4 2( A B) A B
对于任意截面形状管道的当量直径，都可按截面积的四倍和截面周长之 比计算，因此，雷诺数的计算公式为
T T0 F cp H
(2)
式中 cp——液体的定压热容，J/(kg· K)； T——泄漏前液体的温度，K； T0——液体在常压下的沸点，K； H——液体的气化热，J/kg。 按式(2)计算的结果，几乎总是在0～1之间。事实上，泄漏时直接蒸发的液 体将以细小烟雾的形式形成云团，与空气相混合而吸收热蒸发。如果空气传给 液体烟雾的热量不足以使其蒸发，由一些液体烟雾将凝结成液滴降落到地面， 形成液池。根据经验，当F＞0．2时，一般不会形成液池；当F＜0．2时，F与 带走液体之比有线性关系，即当F=0时，没有液体带走(蒸发)；当F=0．1时， 有50％的液体被带走。