泄漏源與擴散模式-展示頁
2025-05-25 06:13本頁面
【正文】 面積，m2； A0——儲罐截面積，m2； z0 ——泄漏點以上液體的高度，m； g ——重力加速度， / s2； t ——泄漏時間，s?？紤]到因慣性引起的截面收縮以及摩擦引起的速度減低，引入孔流系數(shù)C0，則經(jīng)小孔泄漏的實際質(zhì)量流量為： kg /s （6—7） 式中： Q——質(zhì)量流量，kg / s；A——泄漏孔面積，m2；C0——孔流系數(shù)；p1——容器內(nèi)的壓力，Pa；ρ ——流體密度，kg / m３。容器內(nèi)的壓力為p1，小孔直徑為d，面積為A，容器外為大氣壓力。 流體流動過程中液體經(jīng)小孔泄漏的源模式系統(tǒng)與外界無熱交換，流體流動的不同能量形式遵守如下的機械能守恒方程： （6—1）式中： P—— 壓力， Pa； ρ—— 流體密度， kg/m３； α—— 動能校正因子，無因次；α≈1 U —— 流體平均速度， m/s； g —— 重力加速度， g = m/s2； z —— 高度， m； F —— 阻力損失， J/kg； Ws —— 軸功率， J； m —— 質(zhì)量， kg。為了能夠預測和估算發(fā)生泄漏時的泄漏速度、泄漏量、泄漏時間等，建立如下泄漏源模型，描述物質(zhì)的泄漏過程：1. 流體流動過程中液體經(jīng)小孔泄漏的源模式；2. 儲罐中液體經(jīng)小孔泄漏的源模式；3. 液體經(jīng)管道泄漏的源模式；4. 氣體或蒸汽經(jīng)小孔泄漏的源模式；5. 閃蒸液體的泄漏源模式；6. 易揮發(fā)液體蒸發(fā)的源模式。如反應器、管道、閥門等出現(xiàn)小孔或密封失效；二是大面積泄漏：在短時間內(nèi)，經(jīng)較大的孔洞泄漏大量物料。物料的物理狀態(tài)在其泄漏至空氣中后是否發(fā)生改變，對其危害范圍也有非常明顯的影響，泄漏物質(zhì)的擴散不僅由其物態(tài)、性質(zhì)所決定，又為當時氣象條件、當?shù)氐牡乇砬闆r所影響。. . . .第六章 泄漏源及擴散模式很多事故是由于物料的泄漏引起的。因泄漏而導致事故的危害，很大程度上取決于有毒有害，易燃易爆物料的泄漏速度和泄漏量。 常見泄漏源泄漏源分為兩類：一是小孔泄漏：通常為物料經(jīng)較小的孔洞，長時間持續(xù)泄漏。如管線斷裂、爆破片爆裂等。針對不同的工藝條件和泄漏源情況，應選用相應的泄漏源模式進行泄漏速度、泄漏量、泄漏時間的求取。對于不可壓縮流體，密度ρ恒為常數(shù)，有： （6—2）泄漏過程暫不考慮軸功率，Ws = 0，則有： （6—3）液體在穩(wěn)定的壓力作用下，經(jīng)薄壁小孔泄漏。此種情況，容器內(nèi)液體流速可以忽略，不考慮摩擦損失和液位變化，可得到： 式中，Q為單位時間內(nèi)流體流過任一截面的質(zhì)量，稱為質(zhì)量流量，其單位為kg/s。C0的取值：薄壁小孔( 壁厚 ≤ d / 2 )， Re 105 C0 = 厚壁小孔( d / 2 壁厚≤ 4d )，或在孔處伸有一段短管( ) C0 = 修圓小孔( ) C0 = 1但在很多情況下難以確定泄漏孔口的孔流系數(shù)，為了保證安全裕量，確保估算出最大的泄漏量和泄漏速度，Co值可取為1。如果儲罐內(nèi)盛裝的是易燃液體，為防止可燃蒸汽大量泄漏至空氣中，或空氣大量進入儲罐內(nèi)的氣相空間，形成爆炸性混合物，通常情況下會采取通氮氣保護的措施。根據(jù)上式（6—21）可求出不同時間的泄漏質(zhì)量流量。解：（1）求泄漏質(zhì)量流量隨時間的變化式 C0 = 1 Q =ρC0A（2gz0）1/2－(ρgC02A2/A0) t z0 = 3m ρ= 900kg/m3
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