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城镇燃气事故风险评价研究

  
评论: 更新日期:2010年10月06日

  
  (2)两相流泄漏模型
  
  液化石油气从压力容器或储槽中泄漏,将以两相流的泄出。
  
  2.确定型参数的取值范围
  
  在燃气泄漏风险评价中,泄漏面积A。是一个不确定型参数。在不同的容器或管道、不同的泄漏部位及不同的损坏原因的情况下,损坏形状及尺寸也各不相同。一般而言,由腐蚀造成的泄漏尺寸较小,一般线长不超过管径的20%。由外力机械损伤或外加荷载引起容器、管道的裂纹、穿孔、压弯、折断等机械破坏的损坏尺寸较大,一般周长为管径的20--100%。由于压力上升如发生内部爆炸而导致
  
  泄漏损坏,尺寸也较大,操作失误、失效所造成的泄漏面积为0-100%。流量系数(排放系数)C,也是一个不确定型参数。一般而言,流量系数在0.6-1.0之间。对于液体,此值常用0.6-0.64,对于气体,取1.0。而按泄漏孔形状分:形孔,C=1.0;三角孔,C=0.95;长形孔,C=0.9。孔口为内层腐蚀形成的渐缩孔(钝角入口),0.9<C<1.0;孔口为外力机械损伤形成的渐扩孔(钝角入口)。
  
  (三)燃气扩散模式中的不确定性问题
  
  1.扩散模式的不确定性
  
  (1)模式本身的不确定性
  
  模式本身的不确定性是指模式自身的基础不够牢固或是不尽正确。譬如重气扩散模式中的箱模型,是建立在一系列假设的基础上的,其中一个假设是气云的上端是平坦的,然而真正的气云几乎没有圆柱形或是上端平坦的。由于假设与实际不符,所建立的模式必然带有一定的不确定性。
  
  (2)模式的有效性不足
  
  扩散模式中大量地采用了数学模型,而这些数学模型又设定了一些假设,如高斯烟羽模型是建立在下列假设的基础上的:  
  ①定常态,即所有的变量不随时间变化;  
  ②适用于密度与空气相差不多的气体的扩散(不考虑重力或浮力的作用),且在扩散过程中不发生化学反应;
  ③扩散气体的性质与空气完全相同;  
  ④扩散质达到地面时,完全反射,没有任何吸收;  
  ⑤在下风向上的湍流扩散相对于移流相可忽略不计,这意味着该模型只适用于平均风速小于1m/s的情形;  
  ⑥坐标系的x轴与流动方向重合,横向速度分量V、垂直速度分量W均为。  
  ⑦假定地面水平。
  
  从上面可以看出:这些假设是如此的多以致于实际情况根本无法完全满足。但烟羽模型因为提出较早、试验数据多、比较成熟、计算方便以及与实验值符合得较好等原因仍得到了广泛的应用。我们在实际进行风险评价时,一般在大多数假设满足时即予以采用,并根据评价者的经验判断结果的大致偏差。因此模式的有效性不足也造成了评价结果的不确定性。
  
  (四)火灾爆炸损伤模式中的不确定性问题
  
  燃气在发生泄漏的情况下,遇火源被引燃后会发生火灾或爆炸。由于燃气泄漏后的情况因各种实际情况而不同,被引燃时的情况也各异,因此是发生火灾还爆炸存在着不确定性。并且,在发生火灾或爆炸后,由于泄漏量多少、发生事故地点等因素各不相同,造成的伤亡和损失也各不相同。
  
  1.发生燃气火灾爆炸的不确定性
  
  前面说过,燃气泄漏无论是泄漏源的位置还是泄漏源的强度方面都存在着极大的不确定性,再加上泄漏源周围通风是否良好,当时的天气情况的不同(具体影响因素如大气稳定度、风向风速等),并且,由于发生火灾爆炸需要有火源的存在,而燃气管网遍布整个城市,哪里有火源也是防不胜防,因而是否发生火灾爆炸,具体是发生火灾或爆炸还是二者兼而有之,都存在着极大的不确定性。
  
  2.燃气火灾爆炸模式的不确定性
  
  (1)模式本身的不确定性  
  由于目前的一些评价模式发展得还不够充分,往往建立在不完善的基础之上。在燃气火灾爆炸模式的火球模型,比较理想的火球燃烧模型应该能够预测被辐射物体的热辐射强度,同时还要考虑以下情况:
  
  (1)燃气的种类和性质;  
  (2)火球的形状随时间而变化;
     (3)被辐射物体的方向、位置:  
  (4)不同引燃火源的影响。
  
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