LNG泄漏时时，起初会发生猛烈沸腾蒸发，随后蒸发率将迅速衰减至一个固定值，蒸气沿地面形成一个层流，从环境中吸收热量并逐渐上升和扩散，同时将周围的空气冷却至露点以下，形成一个可见云团。由于在大多数事故中存在点火源的可能性很高，所以意外溢出产生的热危险基本表现为LNG冷液池着火[8]。室外的液池火灾，因为氧气供应充足，燃烧较完全，产生的有毒、有害气体易扩散，热辐射是其主要危害。而当没有点火源时，溢出的LNG可能会形成蒸气云。蒸气云团扩散是一个复杂的问题，具体范围取决于溢出位置和现场气象条件。风和湍流是决定蒸气扩散稀释的最直接原因，风速越大，湍流越强，蒸气的扩散速度越快，气体浓度就越低，危险消除的就快。美国桑地亚实验室选择了距地面以上10m处2.33 m/s的风速和F稳定度的气象条件进行模拟[9]，获得了蒸气扩散的爆炸下限距离。在假设损坏船舱的泄漏孔面积1m2溢出40min后，可以形成直径为148m2的液池，扩散到爆炸下限的距离为1536m。当泄漏孔面积2 m2。时，仅20 min后，爆炸下限的距离既到达1710 m。王大庆等人[10]。利用高斯扩散模型，分别绘出了假设情况下天然气连续扩散和瞬时扩散的等浓度图。连续低强度泄漏时，在相同的泄漏口径下，风速越大越有利于扩散，危害区域就越小，如穿孔泄漏直径同为100 mm，风速为1m/s和5m/s的爆炸下限距离分别为400m和150m。而高强度的瞬时泄漏情况有所不同，大规模泄漏3min后，风速分别为1m/s和5m/s时，气体扩散达到最低爆炸极限的距离保守估计为225m和1000m。即在泄漏初期，泄露所造成的危险区域随着时间延长和风速加大而扩大，时间再延长，气体浓度降低，表现出的规律类似于低强度泄漏。

　　基于国内外对LNG泄露模拟得出的结果和气体扩散试验，大型溢出所产生的蒸气云的扩散可能会超过1000m。扩散范围的计算与所选择的模型，大气条件，泄露源强等因素都有关系，如果发生LNG蒸气扩散应当充分评估对于人身和财产安全的危险等级和潜在区域，采取危险减轻措施，开展快速引燃扩散云团和阻止溢出的步骤。

　　4．意外溢出的火灾危险性分析

　　LNG外溢蒸气遇到点火源时，产生的火焰以两种方式传播：一种是以预混合的发微弱光的火焰传播，从着火点顺风向传播；另一种是以发光的弥散火焰传播，逆风向移动，蔓延通过云层中燃料富集的部分，逐渐回烧到泄漏点。国内外进行了一批池火灾试验和计算机模拟，测得了一些LNG泄漏在水面上形成的池火的数据和火灾发生时的热辐射数据。桑地亚实验室利用标称火焰模型来计算[9]，意外损坏情况发生的火灾引起的预期热危险距离列于表2。

表2 火灾热强度距离的敏感性分析

　　结果显示，一次LNG气舱的意外损坏，其孔尺寸在1 m2时，其潜在火灾热强度为37.5 kW/m 时的热辐射危险距离溢出中心为177m。当船体同时有3处受损坏，孔尺寸为2m2的情况下，其燃烧的热辐射危险距离估算将达到398m。

　　二、LNG泄漏危害评价与模拟中的不确定性

　　对泄漏事故进行风险评价，是减少事故危害性的一项重要措施。由于LNG的泄漏、扩散以及造成的火灾、爆炸和中毒事故等方面都存在极大的不确定性，给实际的管理和预测造成了很大困难[11]。LNG泄漏与扩散问题中主要不确定性因素如下。

　　(1)LNG泄漏源位置与发生泄漏的概率的不确定性

　　LNG从生产地到最终用户的运输过程中，经过许多装置和管线。在海洋运输船和接受装置甚至再气化过程都有可能发生泄漏，但这种泄露的概率是不能确定的。一般都是通过有经验的工程师利用其积累的知识与经验来进行评价。

　　(2)泄漏与扩散模式的不确定性

　　对于危险性气体泄漏和扩散，国内外科研者都依据很多模式来进行研究，例如高斯模型、BM 模型和FEM3模型等。但这些模式中都采用了大量的数学假设，由于假设条件与实际情况可能不符，所建立的模式势必有些不确定性。此外，模式中许多参数的选取也具有不确定性，例如对模式影响较大的气象因素，因为所采用的气象历史资料与实际状况的差异，也造成了评价和预测的不确定性。

　　三、结 论

　　（1）LNG船舶设计中附加隔离层和三级保护壳，要造成类似油轮撞击造成相同的孔尺寸，其撞击速度要比撞击油轮高一到两节的速度。对于小型船只其动能通常不足以撞穿一艘LNG船壳。LNG运输船舶的结构设计具有防撞击、防泄漏和具有安全可靠性。

　　（2）LNG意外溢出时具有较高的蒸气扩散和火灾危险性。溢出蒸气扩散达到最低爆炸极限的距离保守估计为1600 m左右。一次LNG气舱的意外损坏，其孔尺寸在1m2时，其潜在火灾能源密度为37.5 kW/m2时的热危险在距离溢出中心为177m。船体同时有三处受损坏，孔尺寸为2m2的情况下，其燃烧的热危险距离估算将达到398m。

　　（3）LNG泄漏与扩散的风险评价中存在很多不确定性问题，需要在模式的选择、危害区域确定和救灾应急措施过程中充分考虑。

　　参考文献

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