泄漏源附扩散模式

1 / 20 第六章泄漏源及扩散模式很多事故是由于物料的泄漏引起的。因泄漏而导致事故的危害， 很大程度上取决于有毒有害， 易燃易爆物料的泄漏速度和泄漏量。物料的物理状态在其泄漏至空气中后是否发生改变，对其危害范围也有非常明显的影响，泄漏物质的扩散不仅由其物态、性质所决定，又为当时气象条件、当地的地表情况所影响。6.1常见泄漏源泄漏源分为两类一是 小孔泄漏 ：通常为物料经较小的孔洞，长时间持续泄漏。如反应器、管道、阀门等出现小孔或密封失效；二是 大面积泄漏 ：在短时间内，经较大的孔洞泄漏大量物料。如管线断裂、爆破片爆裂等。为了能够 预测和估算发生泄漏时的泄漏速度、泄漏量、泄漏时间等，建立如下泄漏源模型，描述物质的泄漏过程：1. 工艺单元中液体经小孔泄漏的源模式；2. 储罐中液体经小孔泄漏的源模式；3. 液体经管道泄漏的源模式；4. 气体或蒸汽经小孔泄漏的源模式；5. 闪蒸液体的泄漏源模式；6. 易挥发液体蒸发的源模式。针对不同的工艺条件和泄漏源情况，应选用相应的泄漏源模式进行泄漏速度、泄漏量、泄漏时间的求取。6. 2 液体经小孔泄漏的源模式系统与外界无热交换，流体流动的不同能量形式遵守如下的机械能守恒方程：（6— 1）2 / 20 式中：P——压力，Pa；ρ —— 流体密度，kg/m３；α —— 动能校正因子，无因次；α ≈1 U —— 流体平均速度，m/s；g —— 重力加速度，g = 9.81 m/s2；z —— 高度，m；F ——阻力损失，J/kg；Ws ——轴功率，J；m —— 质量，kg。对于不可压缩流体，密度ρ 恒为常数，有：（6— 2）泄漏过程暂不考虑轴功率，Ws = 0，则有：（6— 3）液体在稳定的压力作用下，经薄壁小孔泄漏，如图 6.1 所示。容器内的压力为p1，小孔直径为 d，面积为 A，容器外为大气压力。此种情况，容器内液体流速可以忽略，不考虑摩擦损失和液位变化，可得到：式中， Q 为单位时间内流体流过任一截面的质量，称为质量流量，其单位为kg/s。考虑到 因惯性引起的截面收缩以及摩擦引起的速度减低，引入孔流系数C0，则经小孔泄漏的实际质量流量为：3 / 20 kg /s（6— 7）式中：Q——质量流量， kg / s；A——泄漏孔面积， m2；C0——孔流系数；p1——容器内的压力， Pa；ρ —— 流体密度， kg / m３。C0 的取值：1、薄壁小孔 ( 壁厚 ≤ d / 2 )， Re > 105C0 = 0.61 2、厚壁小孔 ( d / 2 < 壁厚≤ 4d )，或在孔...