LNG泄漏或溢出后的蒸气扩散应对措施

对LNG的溢出,希望能够预测LNG蒸气量与溢出距离和溢出时间的函数关系。这样可以通过用溢出的流量和时间来预测可能产生危险的区域大小。

预测首先要估计溢出发生时产生的蒸气量,有突然溢出和逐步溢出之分。突然溢出后,LNG的蒸发速率随着时间的增加而减少。逐步溢出的LNG则像在溢出到没有限制的水面上一样,蒸发很快。

特别要考虑温度较低的蒸气,因密度比空气大,流出围堰后会四处弥散。LNG蒸气充满围堰后,然后会流出围堰,所需的时间要等于或大于达到稳定蒸发的时间。蒸气在达到稳定蒸发后流出围堰区。蒸气也有可能在充满围堰前,密度就已经减小,能上升扩散到空气中,这是比较理想的情况。

溢出后蒸气量与溢出距离和溢出时间的关系由下列因素决定:

1)LNG蒸气的产生速率。(www.xing528.com)

2)围堰等限制建筑的结构型式。

3)大气条件,包括风速、垂直温度梯度及湿度。

LNG蒸气的扩散与空气流动的情况有关。无风条件下的扩散,比较重的LNG蒸气受热上升前,只有少量的LNG蒸气与空气混合。蒸气从与之接触的地面、太阳辐射获取能量,同时冷凝和冻结大气中的水分。湿空气形成了可见的蒸气团。在无风条件下模拟LNG蒸气扩散的数学模型显示:高含量的LNG蒸气聚集在溢出点附近,随后由于温度上升,密度减小,空气的浮力作用使之扩散。溢出流量比较小的情况下,蒸气逐渐扩散和消失,而溢出流量很大时,蒸气扩散越来越严重。当蒸气受热后,开始上升,在上升过程中与空气混合。

有风的条件下扩散时,LNG蒸气团被流动的空气带走,向下风方向移动。空气将LNG蒸气从溢出处带走的过程很复杂。在大气中,空气与温度很低的LNG蒸气混合,以及LNG蒸气被空气加热和混合气体变轻的过程也是很复杂的,且和风速、垂直温度梯度、障碍物情况有关。虽然过程比较复杂,但也可以用数学模型来模拟。有些研究人员用数学模型模拟了大型拦蓄区LNG溢出后,产生的蒸气顺风扩散的情况。同样,在水面上的无限制溢出的情况也可以模拟。风速和垂直温度梯度的共同作用,影响LNG蒸气的水平和垂直的扩散。LNG蒸气在扩散的过程中,温度倒置(指空气上部的温度比靠近地面的温度高),较低的风速将使混合过程变慢,并增加顺风方向的漂移距离。