[發(fā)明專利]一種針對天然氣管道泄漏噴射火熱輻射定量評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110311771.2
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112926876A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 曹振宇;郭大江;劉曉東;申超;陳紅霞;李合青;張盼盼
• 申請（專利權）人: 河南鑫利安全技術服務有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真

本發(fā)明提出了一種針對天然氣管道泄漏噴射火熱輻射定量評價方法，用于解決化工定量分析中計算復雜、精度較低的技術問題。本發(fā)明的步驟為：首先，確定燃氣管道泄漏時的氣體流動狀態(tài)，并根據氣體流動狀態(tài)計算氣體泄漏質量流率；其次，基于氣體泄漏質量流率構建熱輻射通量模型；最后，基于風險最大原則，運用excel軟件對熱輻射通量模型進行迭代計算，得出不同熱輻射對應的距離半徑，進而得到距離半徑與熱輻射造成的危害的對應關系。本發(fā)明簡化了計算步驟復雜度，提高了計算精度，能夠為燃氣管道泄漏噴射火熱輻射的不同危害程度影響范圍的劃分提供依據，并為燃氣管道全管徑破裂事故的應急救援提供技術支撐。

技術領域

本發(fā)明涉及安全評價技術領域，特別是指一種針對天然氣管道泄漏噴射火熱輻射定量評價方法。

背景技術

天然氣管道在輸送過程中，由于第三方破壞、腐蝕、人為因素、施工質量問題等可能會引起管道出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，從而造成管道的泄漏并造成嚴重后果。天然氣輸送管道泄漏產生的危害主要是急劇危害。在定量分析中，把天然氣的急劇危害定義為泄漏對環(huán)境造成的直接、突發(fā)性影響，如：擴散、火災、爆炸等。天然氣管道一旦泄露，起火燃燒或爆炸會立即危及人類的生命和財產安全，同時對環(huán)境造成直接的影響。

鑒于定量計算在安全評價中實際意義，2013年10月1日原國家安全生產監(jiān)督管理總局發(fā)布AQ/T 3046-2013《化工企業(yè)定量風險評價導則》，該導則規(guī)定了化工企業(yè)事故模型的各種評估流程，歸納了常見事故模型的定量計算公式。但AQ/T 3046-2013中定量計算公式在安全評價中應用極少，原因即在于公式復雜、計算繁瑣。

發(fā)明內容

針對上述背景技術中存在的不足，本發(fā)明提出了一種針對天然氣管道泄漏噴射火熱輻射定量評價方法，解決了化工定量分析中計算復雜、精度較低的技術問題。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種針對天然氣管道泄漏噴射火熱輻射定量評價方法，其步驟如下：

步驟一：確定燃氣管道泄漏時的氣體流動狀態(tài)，并根據氣體流動狀態(tài)計算氣體泄漏質量流率；

步驟二：基于氣體泄漏質量流率構建熱輻射通量模型；

步驟三：基于風險最大原則，利用excel軟件對熱輻射通量模型進行迭代計算，得出不同熱輻射對應的距離半徑，進而得到距離半徑與熱輻射造成的危害的對應關系。

優(yōu)選地，所述氣體流動狀態(tài)屬于音速流動或亞音速流動；

氣體流動狀態(tài)屬于音速流動時的公式為：

氣體流動狀態(tài)屬于亞音速流動時的公式為：

其中，P為介質壓力，P₀為環(huán)境壓力，r為氣體絕熱指數。

優(yōu)選地，當氣體流動狀態(tài)屬于音速流動時，氣體泄漏質量流率的計算公式為：

當氣體流動狀態(tài)屬于亞音速流動時，氣體泄漏質量流率的計算公式為：

其中，Q為氣體泄漏質量流率，C_d為氣體泄漏系數，A為泄漏孔面積，P為容器內介質壓力，M為泄漏氣體的分子量，Y為流出系數，R_g表示理想氣體常數，T表示介質溫度。

優(yōu)選地，所述流出系數Y的計算公式為：

優(yōu)選地，所述熱輻射通量模型為：