第三章管道燃气的风险分析与评价
　　
　　一、液化石油气及液化石油气掺混空气混合气的特性
　　
　　(一)液化石油气的性质　　
　　液化石油气(LiquefiedPetroleumGas，简称LPG或液化气)是我国城镇燃气的主要气源之一，目前许多城市还将液化石油气与空气混合配制成混合气作为气源。液化气及其掺混气是城市燃气中燃爆危险性较大的气体，下面是液化石油气的一些性质:
　　
　　(1)比空气重，比水轻　　
　　液化石油气的气态相对密度为1.5-2,液态的液化石油气与4℃水相比，相对密度为0.5-0.6。所以液化石油气在储配、运输及使用过程中，如发生泄漏，气化的LPG就会往低洼处流动并积聚，不易被风吹散，或是沿地面漂流。
　　
　　(2)挥发性强　　
　　在常温常压下，液态LPG极易挥发，1升液态LPG经挥发，可变成250升气体。
　　
　　(3)着火温度低　　
　　液化石油气的着火温度约为430-500'C，火柴焰、打火机火星、机械火星、汽车排气管火星等均可点燃液化石油气。
　　
　　(4)燃烧热值高　　
　　在标准状况下，1kg液化石油气燃烧后，发出的热量可达46.1-50.2MJ,约为焦炉煤气的6倍之多，其温度可达700-2000'C.
　　
　　(5)沸点低　　
　　丙烷的沸点为一42'C，丁烷的沸点为一10'C。因此，在容器中储存的液化石油气，只要温度略有升高，就会引起饱和蒸汽压的升高。
　　
　　(6)燃爆危险性大　　
　　液化石油气的爆炸极限是2^15%，而天然气和煤气分别为5%和4.5%,所以液化石油气与遇明火极易燃烧和爆炸。
　　
　　(7)体积膨胀系数大　　
　　由于液化石油气常以液态储存，其危险性一方面是因为它具有较大的体积膨胀系数。在15℃时，液化石油气的体积膨胀系数约为0.003，为水的16倍。
　　
　　(二)液化气掺混空气混合气(以下简称空混气)的特点
　　
　　(1)掺混过程是液化气被强制气化后和空气以一定比例混合，一般为液化气:空气=40:60　　
　　(2)空混气热值为452MJ/Nm3，它和天然气热值相当，是煤制气热值的3倍，因此炉具与用天然气的炉具有互换性，管网也适用于天然气的输送。　　
　　(3)空混气压力为。.1MPa时，露点为一20'C，在环境温度高于该温度的地区均不会冷凝。　　
　　(4)空混气爆炸极限为1.8%^'9.55%,混合气中空气占60%，比爆炸上限高出5倍，因此使用混合气安全可靠。　　
　　(5)掺混过程为简单的机械混合过程，所以过程无三废产生。　　
　　(6)目前掺混过程的关键设备及中央控制系统，国内尚无产品，各厂均从美国成套引进。以国产液化气制取混合气为例，液化气和混合气的组成及物性见下图：
　　
　　(三)液化石油气泄漏事故的特点
　　
　　1.突发性强。在气体泄漏事故发生之前，往往没有任何征兆，特别是大型储罐漏气时更是如此，储罐的容积越大，发生事故的损失也越大;
　　
　　2.扩散迅速，极易形成很大的危险区，液化石油气比空气重1.5-2.0倍，气体的体积是液体的250-350倍，泄漏出来的气体会随风漂移，无风时会积聚在低洼处，在很短的时间内就能造成数千甚至数万平方米的爆炸气体危险区;
　　
　　3。极易发生灾难性的爆炸、火灾事故和造成巨大损失.如1升液化气，与空气混合浓度达到2%时，形成12.5m'的爆炸性气体。其爆炸速度为2000-3000m/s,火焰温度达20000C，闪点在。℃以下，最小引燃能量在02-0.3mJ。在标准状态下，1m3的气体完全燃烧后发热高达1.05x103kJ相当于24kgTNT炸药爆炸的能量，由以上数据可想而知液化石油气的爆炸威力。
　　
　　4液化油气储罐被大火烧烤后，容器会发生强烈爆炸，壳体和碎片飞行距离远，会击毁和震坏附近的设施及建筑物，能产生二次灾害，造成群死群伤。
　　
　　第四章燃气事故风险评价模型研究
　　
　　从以往发生的燃气事故来看，特别是燃气火灾、爆炸事故，绝大多数是由于燃气泄漏引起的。因此，以燃气泄漏事故为起点，进行对火灾爆炸事故进行风险评价，是减少事故损失及人员伤亡的一项重要措施。
　　
　　一、燃气事故风险评价模型
　　
　　针对液化石油气掺混空气，下面以空混气为例阐述燃气火灾爆炸事故风险评价模型。
　　
　　(一)泄漏源强度
　　
　　空混气从管道及阀门中泄漏出来，假设其为理想气体(在压力较高时是合理的)，可以采用以下模型进行计算:　　
　　第一步先判断气流是处于临界状态还是次临界状态:　　
　　第二步是根据Crane公式计算泄漏源强度:　　
　　燃气的分子量，R是通用气体常数，;是热容比，T8是气体温度。评价者应考虑泄漏的时间长短是否足以显著地影响到压力的变化。如果周期短，那么在后果计算中采用最初的泄漏强度是合适的;否则，在整个周期中应选择等效泄漏强度。