aq 3057-2025 陆上油气长输管道建设项目安全预评价导则

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B.5.1.6.2 喷射火计算 B.5.1.6.2.1 垂直方向喷射火计算垂直方向喷射火热辐射通量计算步骤如下： a）火焰长度的计算：火焰长度按式(B.27)计算： $$\frac{L}{d_j}=\frac{5.3}{C_T}\sqrt{\frac{T_f}{T_j}}\left[C_T+(1-C_T)\frac{M_a}{M_f}\right]$$ 式中： $$L$$——火焰长度，单位为米($$m$$)； $$d_j$$——管道直径，单位为米($$m$$)； $$C_T$$——燃料-空气计算化学反应中燃料的摩尔系数； $$T_f$$——燃烧火焰的绝热温度，单位为开尔文($$K$$)； $$T_j$$——喷射流体的绝热温度，单位为开尔文($$K$$)； $$\alpha_T$$——燃料-空气计量化学反应中产生每摩尔燃烧产物所需反应物的摩尔数； $$M_a$$——空气的摩尔质量，单位为克每摩尔($$g/mol$$)； $$M_f$$——燃料的摩尔质量，单位为克每摩尔($$g/mol$$)。对于大多数燃料而言，$$C_T$$远小于1，$$\alpha_T$$近似等于1，$$T_f$$和$$T_j$$的比值在7到9之间。 b）目标接收到热辐射通量的计算： $$q(r)=\tau_a\eta\dot{m}\Delta H_c F_p$$ 式中： $$q(r)$$——距离$$r$$处目标接收到的热通量，单位为千瓦每平方米($$kW/m^2$$)； $$\tau_a$$——大气传输率； $$\eta$$——热辐射系数； $$\dot{m}$$——燃料的质量流速，单位为千克每秒($$kg/s$$)； $$\Delta H_c$$——燃烧热，单位为千焦耳每千克($$kJ/kg$$)； $$F_p$$——视角因子。大气传输率可按式(B.29)计算： $$\tau_a=2.02\times(P_w X_c)^{-0.099}$$ 式中： $$\tau_a$$——大气传输率； $$P_w$$——大气中水蒸气的分压，单位为帕斯卡($$Pa$$)； $$X_c$$——目标到火焰表面的距离，单位为米($$m$$)。大气中水蒸气分压$$P_w$$可按式(B.30)计算： $$P_w=101325\times RH\times e^{(16.6535-\frac{4030.183}{T_a})}$$ 式中： $$P_w$$——大气中水蒸气的分压，单位为帕斯卡($$Pa$$)； $$RH$$——相对湿度，单位为百分号($$\%$$)； $$T_a$$——环境温度，单位为开尔文($$K$$)。视角因子$$F_p$$可按式(B.31)计算： $$F_p=\frac{1}{4\pi r^2}$$ 式中： $$r$$——目标到火焰中心的距离，单位为米($$m$$)。 B.5.1.6.2.2 水平方向喷射火计算 B.5.1.6.2.2.1 加压的可燃物泄漏时形成射流，如果在泄漏裂口处被点燃，则形成喷射火。假定火焰为圆锥形，并用从泄漏处到火焰长度4/5处的点源模型来表示。 B.5.1.6.2.2.2 喷射火的火焰长度可按式(B.32)计算： $$L=\frac{(H_c m)^{0.44}}{161.66}$$ 式中： $$L$$——火焰长度，单位为米($$m$$)； $$H_c$$——燃烧热，单位为焦耳每千克($$J/kg$$)； $$m$$——质量流速，单位为千克每秒($$kg/s$$)。 B.5.1.6.2.2.3 距离火焰点源$$X(m)$$处接收到的热辐射通量可按式(B.33)计算： $$q=\frac{f H_c m \tau}{4\pi X^2\times1000}$$ 式中： $$q$$——距离$$X$$处接收的热辐射的通量，单位为千瓦每平方米($$kW/m^2$$)； $$f$$——热辐射率； $$\tau$$——大气传输率； $$X$$——火焰点源距离，单位为米($$m$$)。大气传输率$$\tau$$按式(B.34)计算： $$\tau=1-0.0565\ln X$$【缺少答案，请补充】

B.5.1.6.3 蒸气云爆炸(TNO模型)计算 B.5.1.6.3.1 TNO方法计算包括以下步骤： a）进行扩散计算，确定可燃云的范围。 b）进行区域检查，确定拥挤的区域。 c）在被可燃云覆盖的区域内，确定引起强烈冲击波的爆炸源，包括： 1）拥挤的空间和建筑物； 2）平行平面之间的空间； 3）管状结构内的空间； 4）高压泄放喷射形成的剧烈扰动的燃料—空气。 d）通过下列步骤，估算区域内(作为爆炸源)燃料—空气混合物的燃烧能： 1）单独考虑每一个爆炸源； 2）假设位于部分受约束或受阻碍区域的燃料—空气或喷射时剧烈搅动的燃料—空气为气云中的爆炸源，对爆炸冲击波有贡献； 3）估算出现在区域内(爆炸源)的燃料—空气混合物体积(估算是基于整个区域的大小。注意燃料—空气混合物可能没有充满整个区域，此时爆炸源内的燃料—空气混合物为实际进入该区域的体积；此外，在估算受阻碍区域体积时，应减去该区域内设备所占体积)； 4）爆炸源的燃烧能按式(B.35)计算：【缺少答案，请补充】

计算视角因子$$F_p$$，已知目标到火焰中心的距离为$$r$$（单位：米(m)）。

计算加压的可燃物泄漏形成的喷射火的火焰长度$$L$$，已知燃烧热$$H_C$$（单位：焦耳每千克(J/kg)）、质量流速$$m$$（单位：千克每秒(kg/s)）。

计算距离火焰点源$$X$$(m)处接收到的热辐射通量$$q$$，已知热辐射率$$f$$、大气传输率$$\tau$$、燃烧热$$H_C$$、质量流速$$m$$。

计算大气传输率$$\tau$$，已知火焰点源距离$$X$$(单位：米(m))。

计算蒸气云爆炸中爆炸源的燃烧能$$E$$，已知爆炸源中燃料—空气混合物体积$$V_s$$（单位：立方米(m³)）。

计算爆炸源的Sachs比拟距离$$\bar{R}$$，已知距爆炸源中心的距离$$R$$（单位：米(m)）、爆炸源的燃烧能$$E$$（单位：焦耳(J)）、环境大气压$$P_0$$（单位：帕斯卡(Pa)）。

计算蒸气云爆炸的爆炸超压$$P$$，已知Sachs比拟爆炸超压$$\bar{\Delta P}_s$$（无量纲）、环境大气压$$P_0$$（单位：帕斯卡(Pa)）。（含图）

计算0~t时间内发生延迟点火的概率$$P(t)$$，已知点火源存在的概率$$P_{present}$$、点火源的点火概率$$\omega$$（单位：每秒(s⁻¹)）、时间$$t$$（单位：秒(s)）。

结合点火源特性、泄漏物特性以及泄漏发生时点火源存在的概率，按式(B.38)计算0~t时间内发生点火的概率。式中： $$P(t)$$——0~t时间内发生点火的概率； $$P_{present}$$——点火源存在的概率； $$\omega$$——点火源的点火概率，单位为每秒($$s^{-1}$$)，与点火源特性有关； $$t$$——时间，单位为秒(s)。公式：$$P(t)=P_{present}(1-e^{-\omega t})$$ 【缺少答案，请补充】（含图）（含图）

发生泄漏事故地点周边的公路或铁路的点火概率与平均交通密度$$d$$有关。平均交通密度$$d$$的计算公式：$$d=N×E/V$$ 式中： $$N$$——每小时通过的汽车数量，单位为辆每小时($$h^{-1}$$)； $$E$$——道路或铁路的长度，单位为千米(km)； $$V$$——汽车平均速度，单位为千米每小时(km/h)。请根据$$d$$的取值情况，计算0~t时间内发生点火的概率： 1. 如果$$d≤1$$，则$$d$$的数值就是蒸气云通过时点火源存在的概率，此时$$P(t)=d(1-e^{-\omega t})$$，式中$$\omega$$——单辆汽车的点火效率，单位为每秒($$s^{-1}$$)； 2. 如果$$d≥1$$，则$$d$$表示当蒸气云经过时的平均点火源数目，则在0~t时间内发生点火的概率：$$P(t)=1-e^{-\omega d t}$$，式中$$\omega$$——单辆汽车的点火效率，单位为每秒($$s^{-1}$$)。【缺少答案，请补充】（含图）

对某个居民区而言，计算0~t时间内的点火概率，公式为$$P(t)=1-e^{-\omega n t}$$，式中： $$\omega$$——每个人的点火效率，单位为每秒($$s^{-1}$$)； $$n$$——居民区中存在的平均人数。【缺少答案，请补充】

给定暴露场景下，人员的死亡概率可采用概率函数法计算，死亡概率$$P_d$$与相应的概率值$$P_r$$函数关系见式(B.39)、式(B.40)，$$P_d$$和$$P_r$$的对应关系参见表B.14。式(B.39)：$$P_{d}=0.5×\left[1+\text{erf}\left(\frac{P_{r}-5}{\sqrt{2}}\right)\right]$$ 式(B.40)：$$\text{erf}(x)=\frac{2}{\sqrt{\pi}}\int_{0}^{x}e^{-t^{2}}dt$$ 式中：$$t$$——暴露时间，单位为秒(s)。【缺少答案，请补充】（含图）（含图）（含图）

火球、池火及喷射火的死亡概率值可按式(B.41)计算：$$P_{dt}=-36.38+2.56\ln(Q^{0.8}×t)$$ 式中： $$P_{dt}$$——热辐射暴露下的死亡概率值； $$Q$$——热辐射强度，单位为瓦特每平方米($$W/m^2$$)； $$t$$——暴露时间，单位为秒(s)，最大值为20 s。【缺少答案，请补充】

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