化工燃气管道破裂环境危害研究

doi:10.12422/j.issn.1006-396X.2025.01.003

摘要/Abstract

摘要：

研究化工燃气管道的破裂对环境的危害，对设计防爆措施和制定应急方案具有重要意义。以典型架空燃气管道为研究对象，分析了燃气泄漏扩散、喷射火、蒸气云闪火及爆炸事故发展的全过程对环境的危害。结果表明，在设计防爆措施和制定应急方案时，应按照低风速下爆炸风险区域计算；燃气泄漏主要影响化工园区B区，办公楼A、B、C，街面商铺A；发生喷射火事故时下风向8.7~76.1 m为高危险区，影响区域为化工园区B区，办公楼B，街面商铺A；蒸气云闪火影响区域为化工园区B区，化工园区A区，办公楼A、B、C、D，街面商铺A，居民小区A，主要路面及科技园区边缘，因此在火灾前期应提前对该区域进行人员疏散；燃气爆炸破坏区域为下风向—47.1~67.2 m，主要影响化工园区B区，化工园区A区，办公楼B，街面商铺A，居民小区A。

关键词: 燃气管道, 破裂, 环境危害, 扩散, 火灾

Abstract:

The study of the environmental hazards of chemical gas pipeline rupture is of great significance to the design of explosion prevention measures and the development of emergency response programs. Taking a typical overhead gas pipeline as the research object, the environmental hazards of the whole process of natural gas leakage diffusion, jet fire, vapor cloud flash fire and explosion accident development were analyzed. The results show that when designing explosion-proof measures and formulating emergency plans, the explosion risk area should be calculated according to the low wind speed. Natural gas leakage mainly affects the chemical park B area, office buildings A， B， C, street stores A. The downwind direction of the occurrence of jet fire accident 8.7~76.1 m is a high-risk area, affecting the area of the chemical park B area, office buildings B and the street stores A. The area affected by the vapor cloud flash fire is Chemical Park B, Chemical Park A, Office Buildings A, B, C, D, Street Shops A, Residential Area A, the main road and the edge of the Science and Technology Park, so the area should be evacuated in advance of the fire. Natural gas explosion damage area is downwind -47.1~67.2 m, mainly affecting the chemical park B, chemical park A, office buildings B, street stores A, residential neighborhoods A.

Key words: Gas pipeline, Rupture, Environmental hazards, Diffusion, Fire

中图分类号:

TE832

周雷, 徐琰, 彭昊. 化工燃气管道破裂环境危害研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2025, 38(1): 19-25.

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图/表 8

图1 燃气管道周边建筑物布局

Fig.1 Structural layout around a natural gas pipeline

图2 不同风速下燃气泄漏扩散体积分数变化曲线

Fig.2 Volume fraction change curve of gas leakage under different wind speeds

图3 不同风速下燃气泄漏扩散覆盖区域

Fig.3 Gas leakage diffusion coverage area under different wind speeds

图4 喷射火下风向不同距离处的辐射强度

Fig.4 Radiation intensity at different distances downwind of the jet fire

图5 12.5 kW/m2的辐射强度对周围建筑物的影响范围

Fig.5 Extent of impact of radiation intensity of 12.5 kW/m2 on surrounding structures

图6 蒸气云闪火在辐射强度为12.5 kW/m2时的影响范围

Fig.6 Range of influence of vapor cloud flash fire at 12.5 kW/m2 radiation intensity

图7 冲击波压力随下风向距离的变化趋势

Fig.7 Trend of shock wave pressure variation with downwind distance

图8 压力为6.9 kPa的冲击波对周围建筑物影响范围

Fig.8 Range of impact of shock wave with pressure of 6.9 kPa on surrounding structures

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