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苯槽车泄漏扩散及事故状态的数值模拟 (中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，河南洛阳 471012) 刘敬钊 马洪斌 刘爱彬 苯是具有易燃、易爆、毒害物性的危险化学品，在生产、运输、装卸和储存等过程中均易造成人身中毒、易燃易爆等危害，而需要特别加以防护的物品。在生产和运输等环节中存在高度危险性；苯车泄漏后，在外部风和内部浓度梯度的作用下会沿地表面扩散，在事故现场形成燃烧爆炸或毒害危险区，变化或扩大的危险区增加了现场抢险救援工作的难度；判断泄漏气体扩散的危险区范围关系到现场戒严、人员疏散、火源控制区域的确定。本文对泄漏气体的扩散行为进行讨论，并对泄漏苯蒸汽气的扩散事故状态进行模拟。 1 泄漏扩散类型 大气湍流扩散阶段（被动扩散），即大气湍流对云团的扩散起支配作用。 目前，关于物质泄漏扩散模型有许多（表1），其中包括高斯箱模型、BM模型、Sutton 模型等。BM模型即唯象模型，是由一系列重气体连续泄放和瞬时泄放的实验数据绘制成的计算图表组成，能够很好地用于重气瞬时或连续释放的地面面源或体源，属于经验模型，外延性较差。Sutton 模表1 各高斯扩散模型 2.1 高斯模型 （1） 令z=0,得到地面浓度 （2） 令y=0,得到地面轴线浓度 （3） 式中，，，---扩散系数，m； R(t) ---云团半径，m； h(t) ---云团高度，m； x---泄漏源的下风向距离，m； u---10m高的风速，m/s； Q---泄漏物质的体积，m3。 2.2 泄漏扩散影响因素 表2 大＜2 A A-B B D - - 2-3 A-B B C D E F 3-5 B B-C C D D E 5-6 C C-D D D D D ＞6 C D D D D D 3 伤害模型 3.1伤害模型 P-GPasquill和Gifford在高斯模型基础上，根据常规气象观测资料确定稳定度级别，在大量扩散试验的数据和理论分析的基础上，总结出每一种稳定度级别的扩散参数随距离变化的经验曲线，解决了扩散参数的取值问题。这一经验曲线一般称为Pasquill-Gifford扩散曲线，简称P-G扩散曲线。该曲线是Pasquill根据美国大草原计划中地面源的实验结果等总结出来的，其中lkm以外的曲线是外推的结果，此外它也未考虑地面粗糙度对扩散的影响，因而不适用于城市和山区。我国的环境评价技术导则《GB/T13201-91))，采用了在粗糙下垫面时，按实测的稳定度等级向不稳定方向提高1-2级，然后使用P-G曲线的幂函数式计算。 （4） 式中的a、b、c、d为常数 （5） 式中，Q泄漏物质的体积，m3； σx,σy,σz扩散系数，m，σx=σy； x下风向距离，m； u平均风速，m/s； t时间，s；x-ut=0。 其中，大气扩散系数采用P-G曲线的幂函数式计算；应用我国环境评价标准中采用的系数值见表34）。 表3 横向扩散系数幂函数表达式σy=axb系数值（取值时间0.5h） 0.914370 0.865014 0~1000 1000 C 0.177154 0.232123 0.924279 0.885157 0~1000 1000 D 0.110726 0.146669 0.929418 0.888723 0~1000 1000 E 0.0864001 0.101947 0.920818 0.896864 0~1000 1000 F 0.0553634 0.0733348 0.929418 0.888723 0~1000 1000 表4 垂直扩散系数幂函数表达式σz=cxd系数值（取值时间0.5h） A 0.0799904 00.000211545 1.12154 1.51360 2.10881 0~300 300~500 500 B 0.127190 0.057025 0.964435 1.09356 0~500 500 C 0.106803 0.917595 0 D 0.104634 0.400167 0.810763 0.826212 0.632023 0.55536 1~1000 1000~10000 10000 E 0.0927529 0. 433384 1.73421 0.788370 0.565188 0.414743 0~1000 1000~10000 10000 F 0.0620765 0.370015 2.40691 0.784400 0.52969 0.322659 0~1000 1000~10000 10000 3.2 自由蒸汽云爆炸模型 如果大量泄漏苯蒸汽在空气中扩散，其