[发明专利]一种非液体泄漏影响范围实时预测方法

权利要求书

1.一种非液体泄漏影响范围实时预测方法，其特征在于，包括：

S1、获取非液体泄漏后的储存压力，并根据获取到的非液体泄漏后的储存压力计算出非液体泄漏出口处的压力，将取得的非液体泄漏出口处的压力与环境实施大气压力进行对比，并根据对比的结果判断出得出非液体泄漏的实际状态；

其中非液体的储存压力是通过储存罐上设有的压力传感器进行检测，检测到的储存压力为P_S，确定非液体泄漏口压力的公式为：

式中：P_*：非液体在泄漏出口处的压力；

γ：定压比热容与定容比热容之比；P_S：存储压力；

检测出的现场环境的实时大气压力为P₁，当确定出的非液体泄漏口压力P_*大于P₁，则非液体泄漏的实际状态为临界流，当确定出的非液体泄漏口压力P_*小于P₁，则非液体泄漏的实际状态为非临界流；

S2、对不同非液体泄漏实际状态的非液体泄漏口出口速率和排放速率进行检测，并提取泄漏化学品的储存密度，将获取到泄漏口出口速率、排放速率和储存密度输入到扩散源强模型中，获得排放源面积；

其中扩散源强模型按照如下方法建立：

S201、通过获取到的泄漏口的排放速率和出口速率及泄漏物的储存密度按照如下公式计算出泄漏孔洞直径；

A＝破口面积；ρ＝储存密度；E＝排放速率；u＝出口速率；D_s＝泄漏孔洞直径；

S202、根据计算出的泄漏孔洞直径D_s带入到以下公式得到排放源面积：

式中：ρ_rel＝泄漏物质密度；D_rel＝排放源直径；D_s＝泄漏孔洞直径；ρ_s＝泄漏孔洞上泄漏物质密度；

A_rel＝排放源面积；

如泄漏的非液体为气体时，气体泄漏物质密度ρ_rel按照以下公式确定：

式中：

ρ_rel＝气体密度，kg/m³；P_a＝环境压力；R＝气体常数；T_rel＝排放温度；M_i＝气体的分子量；

当泄漏的气体属于临界流时，该临界流状态下的排放温度T_rel按照如下公式确定：

式中：

T_rel＝排放温度；T_s＝气体节流后储存温度；γ＝恒定压力下比热容与恒定体积下的比热容之比；

当泄漏的气体属于非临界流时，该非临界流状态下的排放温度T_rel按照如下公式确定：

E＝排放速率；A_o＝初始破口面积；p_a＝环境压力；M＝摩尔质量；T_s＝气体节流后储存温度；R＝通用气体常数；C_p＝在Ts温度下气体比热容；ρ＝储存密度；u₀＝初始出口速率；

当泄漏的非液体为两相流时，该两相流密度ρ_i按照以下公式确定：

ρ_i＝两相流密度；ρ_rel＝两相流气体密度；F_rel＝气液比例；P_a＝环境压力；R＝通用气体常数；M_i＝气体分子量；

当泄漏的两相流属于临界流时，该临界流状态下的气液比例F_rel按照如下公式确定：

F_*＝节流后两相流气液比例；T_*＝两相流节流后储存温度；T_rel＝排放温度；F_rel＝两相流减压后气液比例；C_pl＝在T_s温度下液体比热容；λ＝在标准沸点T_b下的汽化热；

当上式中如两相流物质的F_rel≥1,用以下公式计算排放温度T_rel:

式中：

λ＝在标准沸点Tb下的汽化热；C_pl＝在温度Ts下，液体比热容；

如果两相流物质的F_rel1,使用克劳修斯-克拉皮龙方程估算排放温度

式中：

T_rel＝排放温度；λ＝在标准沸点T_b下汽化热；R＝气体常数；T_b＝标准沸点；p_a＝环境压力；

当泄漏的两相流属于非临界流时，该非临界流状态下的气液比例F_rel按照如下公式确定：

T_rel＝排放温度；M＝摩尔质量；λ＝在标准沸点Tb下的汽化热；R＝气体常数；T_s＝气体节流后储存温度；C_p＝在Ts温度下气体比热容；p_s＝储存压力；p_a＝环境压力；

上式中的排放温度T_rel按照如下公式确定：

式中：

T_rel＝排放温度；T_s＝气体节流后储存温度；γ＝恒定压力下的比热容与恒定体积下的比热容之比。