LNG储罐泄漏事故类型与影响因素模拟分析.docx

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LNG储罐泄漏事故类型与影响因素模拟分析摘要：通过使用ALOHA泄漏事故模拟软件，我们可以模拟出不同的灾难环境，以便更好地识别和预防灾难发生。此外，为了更好地应对灾难，我们还要结合当前环境有效预防灾难发生。因此，我们可以通过精确的灾难预测和评估，为灾难发生后的人员提供更有效的安全保障，这些信息可以帮助消防指挥员采取明智的应对措施。关键词：LNG；ALOHA；后果模拟ALOHA（ArealLocationsofHazardousAtmospheres）是美国环保署、CEPPO等政府组织联合推出的一款全新应用，它可以帮助人们更有效地处置突发事件，并且可以通过CAMEO系统实现快速、准确的处置[1]。通过使用ALOHA，我们不仅可以有效地控制毒性、可燃性、热辐射、超压等有害物质的传播，同时也可以准确估算出有害物质的浓度，并且可以精确定位到有害物质的爆炸位置，从而有效防止有害物质的污染，保护公众安全[2]。此外，CAMEO、MARPLOT也都具有良好的实用价值，它们三者具有良好的互动功能，使得我们的工作更加高效[3]。一、事故场景如果在一个特定的时刻，一个化学品公司的LNG储存槽发生了一次严重的泄漏，这个泄漏是由于一个圆柱状的孔洞造成的，它离储存槽的底部16cm，泄漏的当量直径是4cm。这个储存槽的总容积是52m3，在发生泄漏前，LNG的总存储量是17000kg。此时，风力是7.5m/s，风向东南，记录海拔是3.5m，蓝天中的云量约占21%，温度是37℃，相对湿度是85%，而且不是逆温层。二、相关参数的设置 LNG是液化状态下的天然气，即将天然气冷却到大约-162℃变成的无色无味的液体[4]。天然气的主要成分为甲烷，同时含有少量的碳水化合物、水、二氧化碳、氮气、氧气、硫等其他成分，天然气在液化过程中大部分的杂质被过滤去，最后只留下甲烷以及极少的碳水化合物[5]。根据欧洲标准EN1160的规定，LNG的甲烷含量应高于75%，氮含量应低于5%[6]。由于ALOHA软件不适用于化学混合物的模拟分析，因此本文选取LNG的主要成分—甲烷来代替LNG进行模拟分析。模拟计算的基础数据如表1所示。三、事故类型模拟及分析（一）蒸气云爆炸LNG的体积会因温度升高而增加600倍，如果出现泄漏，就会导致蒸汽云爆炸。通过TNT当量法和超压准则[7]，我们能够估算出这种情况的影响。根据图1，我们可以看出，建筑物的损毁程度达到了74m，而造成的人员损失达到了106m，同时建筑的玻璃也会因此而损毁。（二）喷射火根据图1和图2，人们可能会面临的最大危险距离是42m，二度烧伤的危险距离是58m，而轻度疼痛的危险距离则是88m。（三）闪火根据图3，人们在下风的情况下受到的最大伤害范围为92m，而受到的最小伤害范围则是306m。（四）沸腾液体扩展蒸汽爆炸根据图4，当泄漏源位于半径307m处时，人员将面临致命的伤害；而当半径超过433m时，人员将面临二度烧伤的风险；而当半径小于674m时，人员将会感受到轻度的疼痛。四、影响因素模拟与分析（一）气象条件1.风速影响 由图5可知，在不同风速条件下，蒸气云爆炸和闪火危害区域随着风速的增大而减小，喷射火和沸腾液体扩展蒸汽爆炸的危害区域受风速影响很小。2.云层覆盖率影响由图6可知，云层覆盖率對各爆炸事故的危害区域没有影响。3.温度影响由图7可知，在温度不同的条件下，蒸气云爆炸、喷射火、闪火事故的危害区域随着温度的不断升高逐渐增大，而沸腾液体扩展蒸汽爆炸事故危害区域却在逐渐减小。（二）地表状态由图8可知，在地表状态不同的条件下，城郊或森林等周围障碍物多的地带，蒸气云爆炸产生的冲击波超压和闪火云团中LNG的浓度会受其影响，因而随着地面粗糙度的增加，蒸气云爆炸、闪火事故的危害区域越来越小；而沸腾液体扩展蒸汽爆炸、喷射火事故是在泄漏源周围发生的，其危害区域不受地面粗糙度的影响。（三）泄漏源项1.泄漏口直径根据图9，当泄漏口的尺寸改变时，蒸汽云爆炸、喷射火和闪光等安全隐患的范围也会相应地扩展。这是因为当泄漏口尺寸较大的情况出现时，每秒钟会有更多的空气流出，从而使得燃烧和爆炸的能量也更强。2.泄漏口位置根据图10，当泄漏口处于液相位置时，其危害程度明显高于处于气相位置时。因为除沸腾液体扩展蒸汽爆炸事故外，在其它各类火灾爆炸事故中，泄漏口在液相位置，内压下降速率慢，罐内压力强度高，气体量大，单位时间LNG泄漏速率快。 结语LNG火灾爆炸事故危害程度受爆炸类型、气象条件等因素影响较大，因此指挥员要科学判断事故类型，加强环境监测，根据具体事故采取合理正确的战术措施，划分出不同的救援区域。在特殊情况下，为了确保救援人员安全，并尽可能降低被困者的伤亡，应当根据实际情况加强防护措施，佩戴适当的防护装备[8]。