????同時(shí)，可以通過計(jì)算確定出上述3種燃?xì)庠诓煌瑩Q氣次數(shù)條件下房間內(nèi)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到爆炸下限所需的時(shí)間，計(jì)算結(jié)果見表2?？梢钥闯?，換氣次數(shù)越大，房間內(nèi)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到爆炸下限的時(shí)間越延后。對于天然氣和LPG，當(dāng)換氣次數(shù)大于10.0次/h時(shí)，泄漏到室內(nèi)的燃?xì)鉂舛炔粫?huì)達(dá)到爆炸極限范圍內(nèi)，即不存在整個(gè)空間同時(shí)達(dá)到爆炸極限的情況。但這并不說明使用該類燃?xì)獾木用裼脩艟筒淮嬖诎踩[患，因?yàn)樵谛孤c(diǎn)附近的局部區(qū)域內(nèi)，燃?xì)獾臐舛瓤赡軙?huì)達(dá)到或超過爆炸下限而形成局部危險(xiǎn)區(qū)，當(dāng)遇到點(diǎn)火源時(shí)會(huì)引起局部爆燃或火災(zāi)。
表2 燃?xì)庠谛孤┛臻g達(dá)到爆炸下限的時(shí)間
燃?xì)饷Q | 泄漏房間通風(fēng)換氣次數(shù)n/(次·h-1) |
0.5 | 1.0 | 2.0 | 5.0 | 10.0 |
焦?fàn)t煤氣 | 337 | 345 | 364 | 440 | 886 |
天然氣 | 592 | 618 | 683 | 1120 | ∞ |
LPG | 656 | 689 | 771 | 1472 | ∞ |
??? ② 燃?xì)赓|(zhì)量濃度與泄漏強(qiáng)度的關(guān)系
燃?xì)庑孤?qiáng)度對房間內(nèi)形成的燃?xì)鉂舛扔绊戄^大，為了分析燃?xì)赓|(zhì)量濃度與泄漏強(qiáng)度的關(guān)系，取計(jì)算條件：房間體積為15m3，泄漏時(shí)間為300s，模擬結(jié)果見圖2?？梢钥闯觯谙嗤男孤r(shí)間內(nèi)，泄漏強(qiáng)度越大，泄漏空間內(nèi)的燃?xì)鉂舛纫苍酱?。?dāng)泄漏強(qiáng)度達(dá)到10.0g/s、換氣次數(shù)分別為0.5次/h和10.0次/h時(shí)，房間內(nèi)的燃?xì)赓|(zhì)量濃度分別達(dá)到196g/m3和136g/m3，均超過3種城市燃?xì)獾谋ㄏ孪?，存在安全隱患。
? ③ 燃?xì)赓|(zhì)量濃度與換氣次數(shù)的關(guān)系
? ?為了分析在不同的泄漏強(qiáng)度和泄漏時(shí)間條件下泄漏房間內(nèi)燃?xì)赓|(zhì)量濃度與換氣次數(shù)的關(guān)系，選取房間體積為15m3進(jìn)行模擬，結(jié)果見圖3?？梢钥闯觯?dāng)泄漏強(qiáng)度較小時(shí)，通風(fēng)對泄漏的燃?xì)獾南♂屝Ч^好；泄漏強(qiáng)度越大，通風(fēng)稀釋的效果越差。當(dāng)泄漏強(qiáng)度超過5.0g/s時(shí)，在泄漏時(shí)間內(nèi)通風(fēng)對泄漏燃?xì)饣緹o稀釋作用。因此，當(dāng)管道泄漏口較大、管道系統(tǒng)泄漏壓力突降而出現(xiàn)快速泄漏時(shí)，由于在較短的時(shí)間內(nèi)通風(fēng)對泄漏的燃?xì)庀♂屪饔幂^差而導(dǎo)致很快在室內(nèi)環(huán)境中形成可燃危險(xiǎn)區(qū)域。當(dāng)泄漏強(qiáng)度不變時(shí)，隨著換氣次數(shù)的增加，房間內(nèi)的燃?xì)鉂舛葧?huì)逐漸減小。實(shí)際上，當(dāng)門窗處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，房間的換氣次數(shù)只有0.5～1.0次/h，在短時(shí)間內(nèi)不能有效降低燃?xì)獾臐舛?。因此，?dāng)察覺燃?xì)庑孤r(shí)應(yīng)立即開啟門窗，其自然換氣次數(shù)可達(dá)到10.0次/h以上，增加通風(fēng)量，從而迅速降低燃?xì)獾臐舛取?/span>
??? 對于發(fā)生的管道破裂等快速泄漏事故，在泄漏點(diǎn)噴射范圍以外的區(qū)域，由于燃?xì)庾陨淼臄U(kuò)散能力有限，故其主要擴(kuò)散方式是隨室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)而擴(kuò)散。對于房間內(nèi)的角落或障礙物處往往是通風(fēng)的死角，而這些區(qū)域恰好是不利于燃?xì)鈹U(kuò)散導(dǎo)致燃?xì)庑纬筛邼舛染奂膮^(qū)域。因此，即使室內(nèi)燃?xì)鉂舛扔?jì)算值低于爆炸下限，但在泄漏點(diǎn)附近及通風(fēng)死角的燃?xì)飧邼舛染奂瘏^(qū)域內(nèi)，其濃度仍然會(huì)達(dá)到爆炸極限。為了保證安全，實(shí)際稀釋所需的通風(fēng)量要比式(12)計(jì)算值大。在消除室內(nèi)燃?xì)膺^程中，應(yīng)注意通風(fēng)死角，利用啟動(dòng)排風(fēng)扇等措施進(jìn)行擾動(dòng)，盡快降低高濃度區(qū)燃?xì)鉂舛取?/span>
??? ④ 燃?xì)赓|(zhì)量濃度與房間容積的關(guān)系
??? 為了分析燃?xì)赓|(zhì)量濃度與泄漏房間體積的關(guān)系，在泄漏時(shí)間分別為100s和300s,泄漏強(qiáng)度均為1.0g/s時(shí)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果分別見圖4、5?？梢钥闯觯谛孤?qiáng)度一定時(shí)，隨著房間體積的增大，燃?xì)獾臐舛戎饾u減小。對于容積為5～45m3的房間，當(dāng)泄漏時(shí)間為100s,換氣次數(shù)為0.5～10.0次/h時(shí)，室內(nèi)燃?xì)獾馁|(zhì)量濃度均小于以上3種燃?xì)獾谋ㄏ孪?，即不存在整個(gè)房間同時(shí)達(dá)到爆炸極限的情況。當(dāng)泄漏時(shí)間為300s時(shí)，對于房間體積為5m3、換氣次數(shù)分別為0.5、5.0、10.0次/h時(shí)，燃?xì)赓|(zhì)量濃度分別為58.76、49.07、40.71g/m3，此時(shí)焦?fàn)t煤氣和天然氣的質(zhì)量濃度均超過其爆炸下限，而LPG僅在換氣次數(shù)為10.0次/h時(shí)，略低于其爆炸下限；當(dāng)房間體積超過15m3時(shí)，房間內(nèi)的燃?xì)赓|(zhì)量濃度均低于3種燃?xì)獾谋ㄏ孪蕖Ｓ纱丝梢?，房間體積越大，室內(nèi)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到爆炸極限的時(shí)間越延后。
3 結(jié)論
??? ① 在相同的泄漏時(shí)間內(nèi)，燃?xì)庑孤?qiáng)度越大，房間容積越小，換氣次數(shù)越少，泄漏空間內(nèi)的燃?xì)鉂舛染驮酱蟆．?dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到或超過爆炸極限下限時(shí)，遇到點(diǎn)火源會(huì)引起整個(gè)空間爆燃或火災(zāi)。
??? ② 燃?xì)庑孤?qiáng)度較小時(shí)，通風(fēng)對泄漏的燃?xì)獾南♂屝Ч^好；泄漏強(qiáng)度較大時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)通風(fēng)稀釋的效果較差。對于所選的3種城市燃?xì)?，?dāng)泄漏強(qiáng)度超過5.0g/s時(shí)，在較短的泄漏時(shí)間內(nèi)通風(fēng)對泄漏氣體基本無稀釋作用，容易很快在室內(nèi)環(huán)境中形成可燃危險(xiǎn)區(qū)域。
??? ③ 可通過改變通風(fēng)量對泄漏空間的燃?xì)鉂舛仁┘佑绊?。?dāng)發(fā)現(xiàn)泄漏時(shí)，應(yīng)立即開啟門窗，增加通風(fēng)量降低濃度；對于發(fā)生的快速泄漏事故，應(yīng)注意泄漏源附近以及通風(fēng)死角處的局部高濃度區(qū)，即使整個(gè)空間燃?xì)鉂舛鹊陀诒ㄏ孪?，但在這些區(qū)域的濃度仍然會(huì)超過爆炸下限。此時(shí)，可利用啟動(dòng)排風(fēng)扇等措施進(jìn)行擾動(dòng)，盡快降低燃?xì)鉂舛取?/font>
參考文獻(xiàn)：
[1] 田貫三，楊昭，劉萬福，等.可燃制冷劑泄漏及爆炸危害評價(jià)的研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2001，1(6)：39-40.
[2] 田貫三.可燃制冷劑爆炸理論與爆炸極限抑制機(jī)理的研究(博士學(xué)位論文)[D].天津：天津大學(xué)，2000.
[3] 同濟(jì)大學(xué)，重慶建筑工程學(xué)院，哈爾濱建筑工程學(xué)院，等.燃?xì)馊紵c應(yīng)用(第2版)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988.
[4] 彭世尼.燃?xì)獍踩夹g(shù)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2005.
[5] 段常貴.燃?xì)廨斉?第3版)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.
