引言（1）

　　　　通過對國內外液化石油氣重大事故的分析提出事故泄放型，并結合生產、儲存現場調查提出潛在事故泄放型，從而找出液化石油氣泄漏規律，建立液化氣泄漏源模式。

　　　　在現代工業災害中，由于液化石油氣泄漏而導致的火災、爆炸災害性事故屢有發生。如上海高橋小梁山液化氣球罐區切水跑氣回火形成的災害性事故；美國路易斯安那州催化裂化裝置到罐區的管線撕裂，造成裝置和罐區毀滅的事故。據1966～1998年間世界“石油化學工業重大財產損失30年回顧”統計，其中造成損失最大的10例事故中，有3起是由于液化石油氣泄漏而導致的。國際上工業發達國家的眾多科研機構（組織）對液化石油氣火災爆炸事故進行了大量的研究工作，而液化石油氣的泄漏爆炸事故進行了大量的研究工作，而液化石油氣的泄漏擴散模型研究便是其中的研究熱點。進行泄漏擴散模型研究的第一步是研究液化石油氣泄漏規律，將液化氣泄漏事故模型化，泄漏源模式應能體現主要的事故形態，并適合于我國液化石油氣的生產、貯存現狀。我們通過對國內外液化石油氣重大事故的分析提出了事故泄放型，并結合生產、貯存的現場調查，提出潛在事故泄放型，從而找出液化石油氣泄漏規律，建立液化氣事故源模式。

事故泄放型（2）

　　　　從以往的重大事故看，液化氣事故的泄放形態非常復雜，受貯存條件、設備、物質、氣象條件等諸多因素的影響。通過對近百起國內外液化氣重大事故的綜合分析，可將其歸納為以下幾種泄放型：

　　1爆炸性壓力液化氣體

　　　　包括：壓力液化氣體儲罐、罐車等爆炸。

　　　　基本形態：大量的液化氣體在瞬間泄放，由于閃蒸導致了大量的空氣夾帶，隨后由于“液滴”的蒸發使云團的溫度急劇下降形成冷云團。

　　2連續性壓力液化液化

　　包括：壓力液化氣體儲罐液相孔、管道、閥門等泄漏。

　　基本形態：泄放的壓力液化氣迅速閃蒸、混入空氣并形成低溫煙云。

　　3非爆炸性壓力液化氣體

　　包括：壓力液化氣體儲罐氣相孔、小口徑管道、閥門等泄放。

　　基本形態：產生氣體射流，泄放速度隨罐內壓力而變化。

　　4低溫液化氣液體

　　包括：冷凍液化氣儲罐液下孔、管道、閥門等泄放，低溫罐塌頂。

　　基本形態：形成低溫液池。

　　5兩相射流

　　包括：壓力液化氣管道泄漏、壓力液化氣體儲罐氣相中等孔泄放。

　　基本形態：產生變化的“霧”狀或泡沫流。

潛在的源泄放型（3）

　　　　通過對中國石化內部企業液化氣貯存現狀的調查結果的綜合分析，歸納出以下幾類潛在的事故泄放型：

　　1閥門和法蘭泄漏

　　　　密封件失效、腐蝕、誤操作、加工缺陷、外部載荷。

　　　　介質：氣體、壓力液化氣體、低溫液化氣體。

　　2管道泄漏

　　　　原因：接頭開裂和脫落、腐蝕、加工缺陷、外部載荷。

　　　　介質：氣體、壓力液化氣體、低溫液化氣體。

　　3儲罐泄漏

　　 原因：腐蝕、附件缺陷、局部加工和材質缺陷。

　　　　介質：氣體、壓力液化氣體、低溫液化氣體。

　　4爆炸性儲罐泄放

　　　　原因：超溫、超壓、加工和材質缺陷、外部載荷。

　　　　介質：壓力液化氣體。

　　5儲罐塌頂

　　　　原因：超溫、超壓、加工和材質缺陷、外部載荷。

　　　　介質：低溫液化氣體。
 
影響泄漏的因素（4）

　　　　依據以上提出的事故泄放類型和潛在的源泄放型。通過對兩者的綜合分析，提出了影響泄漏的幾個基本因素：

　　1貯存條件

　　　　指液化氣的貯存狀態，包括：壓力液化和低溫液化。

　　2相態

　　　　液化氣泄放的物態，分為：液體、氣體和兩相射流。

　　3泄放型

　　　　源的泄放類型，分為：有限連續、瞬時、非典型3種情況。

　　4彌散限制

　　　　指液體在地面上彌散有無限制，即有防液堤和無防液堤。

泄漏源模式的建立（5）

　　　　綜合以上各參數項建立了液化氣源泄漏模式，其表達式為：

　　WM=Wdike+Winst+Wcon+Wcryo+Wpres+Wrel

　　式中Wdike——液化彌散參數

　　　　有防液堤為限定性彌散，值為“1”

　　　　無防液堤為非限定性彌散，值為“0”

　　　　Winst——瞬時泄放源參數

　　　　源泄放時間在10秒內或Dd·Ua·Ua/(g·(ρc-ρa)/ρa·v·pi)<10，值為“1”

　　　　否則為非瞬時源（值為“0”）

　　　　其中：g——重力加速度，m/s2

　　　　 ρc——云團密度，kg/m3

　　　　 ρa——空氣密度，kg/m3

　　　　 v——云團體積，m3

　　　　　　　pi——3.14159

　　　　Wcom——連續泄放源參數

　　　　穩定泄放源待續10分鐘以上或Dd>Xc/Ua，值為“1”

　　　　否則，為非連續源，值為“0”

　　　　其中：Dd——泄放持續時間，s

　　　　 Xc——關心濃度的最大距離，m

　　　　 Ua——10m高風速，m/s

　　　　Wcryo——低溫液化參數

　　　　由下式確定：

　　　　Trel
　　　　Trel
　　　　其中：Tg——地面溫度，Ｋ

　　　　　　　Trel——泄放液體溫度，Ｋ

　　　　Wpres——壓力液化參數

　　　　如果Pt>Pa壓力液化，值為“1”

　　　　否則為非壓力液化，值為“0”

　　　　其中：Pt——為罐內壓力

　　　　　　　Pa——大氣壓

　　　　Wrel——泄放相態參數

　　　　泄放孔位于液下，為液體泄放，值為“1”

　　　　泄放孔位于液上，為氣體泄放，值為“0”
 
典型泄漏情況及泄漏源模式（6）

　　　　根據以上分析，將液化石油氣泄漏規律及其泄漏源模式列表（見表1）。

　　　　表1　液化石油氣泄漏規律及其泄漏源模式

　　　　

表達式          源模型                     簡要描述 （WM）

010010  無限制瞬時壓力液化氣      儲罐、鋼瓶、槽車等爆炸（大孔） 001010  無限制連續壓力液化氣      壓力液化氣儲罐氣相小孔、管道等泄漏 000011  無限制非典型壓力液化氣      壓力儲罐液化管道、閥門、法蘭等泄放 000101  無限制非典型低溫液化氣    低溫液化儲罐液下孔及管道、閥門等泄放 001100  無限制非典型低溫液化氣    低溫液化儲罐氣相孔及管道、閥門等泄放