风险分析2023年第3期·30·——CHEMICALSAFETY&ENVIRONMENT——基于PHAST软件的输气管道冷放空安全距离研究刘美磊陈敏中国石油工程建设有限公司西南分公司四川成都610041摘要：为应对输气管道在冷放空作业中面临的火灾和蒸汽云爆炸事故，在梳理冷放空模型和伤害准则的基础上，利用挪威船级社（DNV）PHAST软件模拟冷放空过程中的泄漏扩散过程，根据扩散半径确定热辐射和爆炸超压的影响范围，并分析不同放空速率、放空压力、地面粗糙度下的伤害距离。结果表明，正常工况下，冷放空引发的火灾不会造成站内人员伤亡及设备损坏；冷放空引发的爆炸形成的轻伤区会波及站内，而风速较低时引发的爆炸不会造成站内人员伤亡及设备损坏；对于热辐射伤害，放空压力的影响较大，对于冲击波超压伤害，放空速率的影响较大；地面粗糙度对热辐射和超压的影响较小。研究结果可为减轻火灾爆炸事故后果提供实际参考。关键词：输气管道；冷放空；放空压力；放空速率；地面粗糙度因设备检修、管道泄漏、下游堵塞、支线抢修等原因，输气管道和站场会遇到放空天然气的情况[1]。介质在放空管路中的流动过程相对简单，但进入大气环境后，受瞬态减压、近场射流和远场扩散等过程的影响，其扩散情形会有所不同。根据放空过程中是否点火，将放空方式分为冷放空和热放空[2-4]。鉴于冷放空的安全扩散半径通常为热放空的30%～50%，故其在征地困难及高后果区、高敏感区的站场内应用较多。天然气等可燃气体扩散后，当其体积分数在达到一定浓度时，依然会引发火灾或蒸汽云爆炸，进而对人员和设备造成损害。针对放空过程的危险性分析，黄坤等[5]对冷放空的闪燃范围进行了模拟和计算，确定了不同风速和大气稳定度下的轻伤范围；李新建[6]采用单点源模型对放空过程中的热辐射强度进行了模拟，确定了站场与周边的合理安全距离；薛旭艳等[7]给出了冷放空下的浓度边界空间和热放空下的热辐射影响范围，对放空立管与站场间的安全距离进行了修正；梁俊奕[8]根据介质亚临界流不点火模型，模拟了不同工况下的天然气扩散过程，得到了风速对扩散规律的影响。以上学者对放空危害进行了研究，但对于爆炸超压、热辐射影响和放空压力、放空速率等参数敏感性分析的研究不够深入。基于此，本文利用挪威船级社的DNVPHAST软件模拟冷放空过程中的泄漏扩散范围，根据扩散半径确定热辐射和爆炸超压的影响范围，进而得到不同放空速率、放空压力下的伤害距离，为确定合理的放空安全距离提供理论依据和实际参考。1冷...
