天然气管线泄漏射流火焰分析

高压天然气输送管线失效泄漏时会形成气体射流,如果在泄漏裂口处被点燃,则将形成射流火焰。火焰的强烈热辐射严重威胁到周围人员和财产的安全。为此,在对大量试验结果和相关理论分析研究的基础上,以平截头圆锥体来近似描述射流火焰的形貌,给出了火焰的几何基本参数的计算公式。在预测火焰的热辐射时,将火焰中心模拟成一个点源,提出了热辐射强度的简便计算方法。此外,结合具体实例,根据自编软件计算了不同风速条件下射流火焰的几何尺寸、离管线泄漏点不同距离处的热辐射强度以及人体感觉疼痛所需时间,并利用概率模型的方法分析了在一定暴露时间下人员受伤害的几率以及人员和建筑物的安全距离。结果表明,射流火焰长度随风速增加而逐渐减小;随离火焰中心距离的增加,热辐射强度大大降低,而造成人体伤害所需时间延长。所给出的数学模型和热辐射强度的计算方法,为输气管线的优化设计和风险后果的定量分析提供了依据。