LNG泄漏時時，起初會發生猛烈沸騰蒸發，隨后蒸發率將迅速衰減至一個固定值，蒸氣沿地面形成一個層流，從環境中吸收熱量并逐漸上升和擴散，同時將周圍的空氣冷卻至露點以下，形成一個可見云團。由于在大多數事故中存在點火源的可能性很高，所以意外溢出產生的熱危險基本表現為LNG冷液池著火[8]。室外的液池火災，因為氧氣供應充足，燃燒較完全，產生的有毒、有害氣體易擴散，熱輻射是其主要危害。而當沒有點火源時，溢出的LNG可能會形成蒸氣云。蒸氣云團擴散是一個復雜的問題，具體范圍取決于溢出位置和現場氣象條件。風和湍流是決定蒸氣擴散稀釋的最直接原因，風速越大，湍流越強，蒸氣的擴散速度越快，氣體濃度就越低，危險消除的就快。美國桑地亞實驗室選擇了距地面以上10m處2.33 m/s的風速和F穩定度的氣象條件進行模擬[9]，獲得了蒸氣擴散的爆炸下限距離。在假設損壞船艙的泄漏孔面積1m2溢出40min后，可以形成直徑為148m2的液池，擴散到爆炸下限的距離為1536m。當泄漏孔面積2 m2。時，僅20 min后，爆炸下限的距離既到達1710 m。王大慶等人[10]。利用高斯擴散模型，分別繪出了假設情況下天然氣連續擴散和瞬時擴散的等濃度圖。連續低強度泄漏時，在相同的泄漏口徑下，風速越大越有利于擴散，危害區域就越小，如穿孔泄漏直徑同為100 mm，風速為1m/s和5m/s的爆炸下限距離分別為400m和150m。而高強度的瞬時泄漏情況有所不同，大規模泄漏3min后，風速分別為1m/s和5m/s時，氣體擴散達到最低爆炸極限的距離保守估計為225m和1000m。即在泄漏初期，泄露所造成的危險區域隨著時間延長和風速加大而擴大，時間再延長，氣體濃度降低，表現出的規律類似于低強度泄漏。

　　基于國內外對LNG泄露模擬得出的結果和氣體擴散試驗，大型溢出所產生的蒸氣云的擴散可能會超過1000m。擴散范圍的計算與所選擇的模型，大氣條件，泄露源強等因素都有關系，如果發生LNG蒸氣擴散應當充分評估對于人身和財產安全的危險等級和潛在區域，采取危險減輕措施，開展快速引燃擴散云團和阻止溢出的步驟。

　　4．意外溢出的火災危險性分析

　　LNG外溢蒸氣遇到點火源時，產生的火焰以兩種方式傳播：一種是以預混合的發微弱光的火焰傳播，從著火點順風向傳播；另一種是以發光的彌散火焰傳播，逆風向移動，蔓延通過云層中燃料富集的部分，逐漸回燒到泄漏點。國內外進行了一批池火災試驗和計算機模擬，測得了一些LNG泄漏在水面上形成的池火的數據和火災發生時的熱輻射數據。桑地亞實驗室利用標稱火焰模型來計算[9]，意外損壞情況發生的火災引起的預期熱危險距離列于表2。

表2 火災熱強度距離的敏感性分析

　　結果顯示，一次LNG氣艙的意外損壞，其孔尺寸在1 m2時，其潛在火災熱強度為37.5 kW/m 時的熱輻射危險距離溢出中心為177m。當船體同時有3處受損壞，孔尺寸為2m2的情況下，其燃燒的熱輻射危險距離估算將達到398m。

　　二、LNG泄漏危害評價與模擬中的不確定性

　　對泄漏事故進行風險評價，是減少事故危害性的一項重要措施。由于LNG的泄漏、擴散以及造成的火災、爆炸和中毒事故等方面都存在極大的不確定性，給實際的管理和預測造成了很大困難[11]。LNG泄漏與擴散問題中主要不確定性因素如下。

　　(1)LNG泄漏源位置與發生泄漏的概率的不確定性

　　LNG從生產地到最終用戶的運輸過程中，經過許多裝置和管線。在海洋運輸船和接受裝置甚至再氣化過程都有可能發生泄漏，但這種泄露的概率是不能確定的。一般都是通過有經驗的工程師利用其積累的知識與經驗來進行評價。

　　(2)泄漏與擴散模式的不確定性

　　對于危險性氣體泄漏和擴散，國內外科研者都依據很多模式來進行研究，例如高斯模型、BM 模型和FEM3模型等。但這些模式中都采用了大量的數學假設，由于假設條件與實際情況可能不符，所建立的模式勢必有些不確定性。此外，模式中許多參數的選取也具有不確定性，例如對模式影響較大的氣象因素，因為所采用的氣象歷史資料與實際狀況的差異，也造成了評價和預測的不確定性。

　　三、結 論

　　（1）LNG船舶設計中附加隔離層和三級保護殼，要造成類似油輪撞擊造成相同的孔尺寸，其撞擊速度要比撞擊油輪高一到兩節的速度。對于小型船只其動能通常不足以撞穿一艘LNG船殼。LNG運輸船舶的結構設計具有防撞擊、防泄漏和具有安全可靠性。

　　（2）LNG意外溢出時具有較高的蒸氣擴散和火災危險性。溢出蒸氣擴散達到最低爆炸極限的距離保守估計為1600 m左右。一次LNG氣艙的意外損壞，其孔尺寸在1m2時，其潛在火災能源密度為37.5 kW/m2時的熱危險在距離溢出中心為177m。船體同時有三處受損壞，孔尺寸為2m2的情況下，其燃燒的熱危險距離估算將達到398m。

　　（3）LNG泄漏與擴散的風險評價中存在很多不確定性問題，需要在模式的選擇、危害區域確定和救災應急措施過程中充分考慮。

　　參考文獻

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