年产6万吨超高分子量PMMA项目设计

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 某石化年产5.7万吨超高分子量PMMA项目 泄漏扩散模型及其模拟计算 泄漏扩散模型及其模拟计算 某石化年产6万吨超高分子量PMMA项目 泄漏扩散模型及其模拟计算 目 录 前言 1 第一章 泄漏源模型介绍 2 1.1 泄漏源模型概念 2 1.2 源模型作用 2 1.3 泄漏情况分析 3 1.3.1 泄漏主要设备 3 1.3.2 造成泄漏的原因 5 1.3.3 泄漏后果 6 第二章 常见的泄漏源模型 8 2.1 泄漏情形 8 2.2 基本泄漏源模型 8 2.2.1 平行圆板模型 8 2.2.2 三角沟槽模型 8 2.2.3 多孔介质模型 9 2.3 储罐泄漏模型 9 2.3.1 气体泄漏 9 2.3.2 液体泄漏 11 2.4 管道泄漏模型 12 2.4.1 气体或蒸气沿管道泄漏 12 2.4.2 液体沿管道泄漏 14 2.4.3 液体通过孔洞泄漏 14 2.5 泄压元件泄放模型 15 2.5.1 安全阀泄放模型 15 2.5.2 减压阀泄放模型 16 2.5.3 安全减压阀泄放模型 16 第三章 扩散模型介绍 17 3.1 扩散模型概念 17 3.2 扩散模型作用 17 3.3 扩散模型 17 3.3.1 SLAB模型 17 3.3.2 DEGADIS模型 19 3.3.3 ALOHA模型 19 3.3.4 ARCHIE模型 20 3.3.5 UDM模型 20 3.3.6 大气扩散模型的对比 21 第四章 高斯扩散模型 23 4.1 连续点源的扩散 23 4.1.1 大空间点源扩散 23 4.1.2 高架点源扩散 24 4.1.3 地面点源扩散 27 4.2 连续线源的扩散 27 4.3 连续面源的扩散 28 第五章 影响大气扩散的若干因素 30 第六章 泄漏模拟计算 31 6.1 气体经管道孔泄漏 31 6.2 气体管道断裂 33 6.2.1 绝热流动 33 6.2.2 等温流动 34 第七章 扩散模拟计算 36 7.1 大气稳定度确定 36 7.2 Pasquill-Gifford扩散模型 37 7.2.1 Pasquill-Gifford模型扩散方程 37 7.2.2 Pasquill-Gifford 模型扩散系数 38 7.3 模式应用及预测结果 39 第八章 毒性作用标准 41 8.1 ERPGs 41 8.2 LDLH 41 8.3 EEGLs 42 8.4 TLVs 42 8.5 PELs 42 8.6 LOC 43 第九章 应急救援预案 44 9.1 应急响应 44 9.1.1 预案启动 44 9.1.2 应急报告 44 9.1.3 应急行动 44 9.2 处置措施 45 9.3 事故的预防 45 9.3.1 设备、设施的硬件方面 46 9.3.2 管理方面 46 9.4 后期处置 46 9.4.1 人员安置 46 9.4.2 清理恢复 46 9.4.3 调查与总结 46 9.5 培训与演练 47 9.5.1 培训 47 9.5.2 应急预案演练 48 某石化年产6万吨超高分子量PMMA项目 泄漏扩散模型及其模拟计算 前言 在化工、石油化工及相关行业中，易燃、易爆及有毒有害物质在生产、储存和运输过程中经常发生泄漏事故。事故的发生不仅会导致巨大的经济损失，而且还会造成严重的人员及环境生态的毒性伤害和污染。更为严重的是可能会继而发生火灾或爆炸等灾害，使得灾害损失与破坏进一步加剧。 《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T 169-2011）要求对建设项目建设和运行期间发生的可预测突发性事件或事故引起有毒有害、易燃易爆等物质泄漏，或突发事故产生的新的有毒有害物质，所构成的对人身安全与环境的影响和损害，进行评估，提出防范、应急与减缓措施。对事故泄漏源进行分析，主要是根据项目所涉及的危险物品的化学性质、事故下设备情况，采取相应的数学模型来估算泄漏物的排放量、排放时间等。在计算得到事故泄漏源强参数后即可采用扩散模型进一步对事故泄漏对环境的影响进行预测分析。 同时为减少化学事故所造成的危害和损失，必须建立完善的应急系统，以迅速、及时、有效地应对可能的事故，切实保护人员财产和环境。事故期间，过程装备迅速释放出大量有毒物质，所形成的危险气云将遍及整个工厂和当地社会。因此在通过前期泄漏源模型建立后，需要通过扩散模型估算下风向有毒物质浓度（一旦知道了下风向的浓度，就可以使用一些准则来估算后果或影响），在计算得到事故扩散参数后即可做出相应的原则性设计和预防监测设计，这些将为工厂设置施工提供安全导向性建议。 第一章 泄漏源模型介绍 1.1 泄漏源模型概念 源模型是根据描述物质释放时所表现出来的物理化学过程的理论，或经验方程而建立的。对于较复杂的工厂，需要用多种源模型来描述释放。为了适用于特殊情况，通常需要对最初的模型进行改进和修正。结果往往仅是一种预测，这是因为物质的物理性质没有得到充分描述，或者是因为物理过程并没有得到充分的认识。如果存在不确定性，参数选择应该使释放速率和释放量最大化。这样就确保了设计是安全的。 1.2 源模型作用 图1-1 源模型作用 事故通常由导致过程中的物质遇到损失的某一事件开始。这些物质可能具有毒性和爆炸等特性。典型的事件可能包括管线的破裂或者断裂、储罐或管道上的小孔、反应失控或外部火焰作用与容器等。一旦知道了可能会发生的事件，就可以选择源模型来描述物质是怎么样从过程系统中泄放出来的，源模型给出了流出速率、流出总量和流出状态的表达。随后，我们可以进一步进行分析，为安全保障做好理论层面的模拟依据。 图1-2 后果模型 1.3 泄漏情况分析 根据释放机理，可以分为大孔和有限孔释放，一般大孔释放事件中，过程单元内形成大孔，短时间内大量物质释放，造成的损失是瞬时的。储罐的超压爆炸就是一个很好的大孔释放的例子。对于有限孔释放，物质以非常慢的速率释放，上游条件并不因此而立刻受到影响，也是我们在化工厂中常见的形式，往往就是小小的跑冒滴漏类型的泄漏导致大型的事故，因此有限孔的释放的源模型建立是非常重要的。 1.3.1 泄漏主要设备 根据各种设备泄漏情况分析，可将化工厂中易发生泄漏的设备分类，通常归纳为：管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器或反应器、泵、压缩机、储罐、加压或冷冻气体容器及火炬燃烧装置或放散管等10类。每一种设备的典型损坏类型及其典型的损坏尺寸不同，具体如下： （1）管道。它包括管道、法兰和接头，其典型泄漏情况和裂口尺寸分别取管径的20%~100%、20%和20%~100%。 （2）挠性连接器。它包括软管、波纹管和绞接器，其典型泄漏情况和裂口尺寸为： 连接器本体破裂泄漏，裂口尺寸取管径的20%~100%； 接头处的泄漏，裂口尺寸取管径的20%； 连接装置损坏泄漏，裂口尺寸取管径的100%。 （3）过滤器。它由过滤器本体、管道、滤网等组成，其典型泄漏情况和裂口尺寸分别取管径的20%~100%和20%。 （4）阀。其典型泄漏情况和裂口尺寸为： 阀壳体泄漏，裂口尺寸取管径的20%~100%； 阀盖泄漏，裂口尺寸取管径的20%； 阀杆损坏泄漏，裂口尺寸取管径的20%。 （5）压力容器、反应器。包括化工生产中常用的分离器、气体洗涤器、反应釜、热交换器、各种罐和容器等。常见的此类泄漏情况和裂口尺寸为： 容器破裂而泄漏，裂口尺寸取容器本身尺寸； 容器本体泄漏，裂口尺寸取与其连接的粗管道管径的100%； 孔盖泄漏，裂口尺寸取管径的20%； 喷嘴断裂而泄漏，裂口尺寸取管径的100%； 仪表管路破裂泄漏，裂口尺寸取管径的20%~100%； 容器内部爆炸，全部破裂。 （6）泵。其典型泄漏情况和裂口尺寸为： 泵体损坏泄漏，裂口尺寸取与其连接管径的20%~100%； 密封压盖处泄漏，裂口尺寸取管径的20%。 （7）压缩机。包括离心式、轴流式和往复式压缩机，其典型泄漏情况和裂口尺寸为： 压缩机机壳损坏而泄漏，裂口尺寸取与其连接管道管径的20%~100%； 压缩机密封套泄漏，裂口尺寸取管径的20%。 （8）储罐。露天储存危险物质的容器或压力容器，也包括与其连接的管道和辅助设备，其典型泄漏情况和裂口尺寸为： 罐体损坏而泄漏，裂口尺寸为本体尺寸； 接头泄漏，裂口尺寸为与其连接管道管径的20%~100%； 辅助设备泄漏，酌情确定裂口尺寸。 （9）加压或冷冻气体容器。包括露天或埋地放置的储存器、压力容器或运输槽车等，其典型泄漏情况和裂口尺寸为： 露天容器内部气体爆炸使容器完全破裂，裂口尺寸取本体尺寸； 容器破裂而泄漏，裂口尺寸取本体尺寸； 焊接点（接管）断裂泄漏，取管径的20%~100%。 （10）火炬燃烧器或放散管。它们包括燃烧装置、放散管、多痛接头、气体洗涤器和分离罐等，泄漏主要发生在筒体和多通接头部位。裂口尺寸取管径的20%~100%。 1.3.2 造成泄漏的原因 从人机系统来考虑造成泄漏事故的原因主要有4类。 （1）设计失误 ①基础设计错误，如地基下沉，造成容器底部产生裂缝，或设备变形、错位等； ②选材不当，如强度不够，耐腐蚀性差、规格不符等； ③布置不合理，如压缩机和输出管没有弹性连接，因振动而使管道破裂； ④选用机械不合适，如转速过高、耐温、耐压性能差等； ⑤选用计测仪器不合适； ⑥储罐、贮槽未加液位计，反应器（炉）未加溢流管或放散管等。 （2）设备原因 ①加工不符合要求，或未经检验擅自采用代用材料； ②加工质量差，特别是不具有操作证的焊工焊接质量差； ③施工或安装精度不高，如泵和电机不同轴、机械设备不平衡、管道连接不严密等； ④选用的标准定型产品质量不合格； ⑤对安装的设备没有按《机械设备安装工程及验收规范》进行验收； ⑥设备长期使用后未按规定检修期进行检修，或检修质量差造成泄漏； ⑦计测仪表为定期校验，造成计量不准； ⑧阀门损坏或开关泄漏，又未及时更换； ⑨设备附件质量差，或长期使用后材料变质、腐蚀或破裂等。 （3）管理原因 ①没有制定完善的安全操作规程； ②对安全漠不关心，已发现的问题不及时解决； ③没有严格执行监督检查制度； ④指挥错误，甚至违章指挥； ⑤让未经培训的工人上岗，知识不足，不能判断错误； ⑥检修制度不严，没有及时检修已出现故障的设备，是设备带病运转。 （4）人为失误 ①误操作，违反操作规程； ②判断错误，如记错阀门位置而开错阀门； ③擅自脱岗； ④思想不集中； ⑤发现异常现象不知如何处理。 1.3.3 泄漏后果 泄漏一旦出现，其后果不单与物质的数量、易燃性、毒性有关，而且与泄漏物质的相态、压力、温度等状态有关。这些状态可有多种不同的结合，在后果分析中，常见的可能结合有4种：常压液体；加压液化气体；低温液化气体；加压气体。泄漏物质的物性不同，其泄漏后果也不同。 （1）可燃气体泄漏。可燃气体泄漏后与空气混合达到燃烧极限时，遇到引火源就会发生燃烧或爆炸。泄漏后起火的时间不同，泄漏后果也不相同。 ①立即起火。可燃气体从容器中往外泄出时即被点燃，发生扩散燃烧，产生喷射性火焰或形成火球，它能迅速地危及泄漏现场，但很少会影响到厂区的外部。 ②滞后起火。可燃气体泄出后与空气混合形成可燃蒸汽云团，并随风飘移，遇火源发生爆炸或爆轰，能引起较大范围的破坏。 （2）有毒气体泄漏。有毒气体泄漏后形成云团在空气中扩散，有毒气体的浓密云团将笼罩很大的空间，影响范围大。 （3）液体泄漏。一般情况下，泄漏的液体在空气中蒸发而生成气体，泄漏后果与液体的性质和贮存条件（温度、压力）有关。 ①常温常压下液体泄漏。这种液体泄漏后聚集在防液堤内或地势低洼处形成液池，液体由于池表面风的对流而缓慢蒸发，若遇引火源就会发生池火灾。 ②加压液化气体泄漏。一些液体泄漏时将瞬时蒸发，剩下的液体将形成一个液池，吸收周围的热量继续蒸发。液体瞬时蒸发的比例决定于物质的性质及环境温度。有些泄漏物可能在泄漏过程中全部蒸发。 ③低温液体泄漏。这种液体泄漏时将形成液池，吸收周围热量蒸发，蒸发量低于加压液化气体的泄漏量，高于常温常压下液体的泄漏量。 无论是气体泄漏还是液体泄漏，泄漏量的多少都是决定泄漏后果严重程度的主要因素。 第二章 常见的泄漏源模型 2.1 泄漏情形 2.2 基本泄漏源模型 2.2.1 平行圆板模型 平行圆板模型将流体介质通过密封点处的泄漏简化为介质通过间隙高度为，由内径处流至外径处的定长、层流流动，其体积泄漏率为： （1） 式中：为介质粘度，、分别为垫片内、外侧的压力。 2.2.2 三角沟槽模型 三角沟槽模型认为，在正常的密封情况下，垫片与法兰面的间隙由许多三角沟槽所组成，设H为三角沟槽的深度，L为三角沟槽的底宽，b为流道的长度（通常为垫片的宽度），为介质密度，则体积泄漏率为： 对于液体： （2） 对于气体： （3） 式中：为常数。 2.2.3 多孔介质模型 多孔介质模型认为非金属垫片可近似看作各向同性的多孔介质，其流道由多个弯弯曲曲、半径大小不等的毛细管组成。气体通过多孔介质可分为层流流动和分子流流动，其气体的总流率为层流流率与分子流流率之和。研究表明毛细管半径r随垫片残余应力 的增大而减小，存在 的关系。这样就可以得到气体通过垫片的泄漏率方程： （4） 式中，为常数，其值可由实验得到，为泄漏率，，M是气体相对分子质量，T为气体绝对温度。 2.3 储罐泄漏模型 罐壁上的腐蚀、疲劳裂纹或孔洞以及碰撞、容器超压都能导致储罐泄漏。 2.3.1 气体泄漏 对于高压（低温）液化气储罐，如果处于满装状态，罐内不存在气相空间，此时即使少许裂缝出现，由于少量液体的泄漏也会引起内压的迅速下降而处于过热状态，液体全部汽化，从而最终导致灾难性破裂（闪蒸）；如果储罐没有满装，当破裂处位于气相空间时，在破裂面积较大的情况下，高压蒸气通过裂缝或孔洞喷出，储罐内压急剧下降，直到环境压力（常温）。由于内压急剧下降，气液平衡遭到破坏，储罐内流体处于过热状态，过热状态的液体为了再次恢复平衡，内部会均匀的产生沸腾核，同时产生大量气泡，液体体积急剧膨胀，最终也导致蒸气爆炸。对于以上两种情况（闪蒸），泄漏量可按存储介质瞬间全部泄漏计算。若裂口面积不大，即使有蒸气喷出，但由于储罐内压下降不急剧，液体不会达到过热状态，因此不会发生蒸气爆炸。气体或蒸气不同于液体，它属于可压缩流体。当气体或蒸气以较高速度流动时（倍音速）或前后压差大于2时，其在流动过程中的动能变化和物理性质的变化（尤其是密度的变化）就必须加以考虑。气体或蒸气的泄放可分为节流泄放（Throttling Release）和自由泄放（Free Expansion Release）。对于节流泄放，气体或蒸气的压缩能绝大部分用来克服摩擦阻力；而对于自由泄放，则气体或蒸气的压缩能绝大部分转化为动能。节流泄放模型需要裂口的详细物理特征，在这里就不作讨论了，而只考虑较为简单的自由泄放模型。据机械能守恒原理，得到气体或蒸气通过孔洞泄漏的质量流速模型： （5） 式中： 质量泄漏率； 泄漏系数； 裂口面积； 储罐内压； 气体或蒸气的摩尔质量； 理想气体常数； 泄漏源温度； 泄漏处压力； 热容比。 泄漏过程在临界状态时，泄漏源流量最大，此时泄漏处于塞压状态。对于理想气体而言，塞压是热容比的函数，见表2-1。r 表2-1 塞压和热容比的关系 气体 单原子 1.67 0.487P 两原子和空气 1.40 0.528P 三原子 1.32 0.542P 临界状态下，最大质量流量的计算公式如下： （6） 泄漏系数的确定直接影响气体泄漏速度的计算。一般而言，泄漏系数的取值范围在之间。按泄漏孔的形状可分为：圆形孔，（棱越多，泄漏系数越小）。孔口为内层腐蚀形成的渐缩孔，；孔口为外力机械损伤形成的渐扩孔，。 对于气体或蒸气泄漏，必须考虑动力抬升和热力抬升。其中动力抬升是由泄漏方向决定，热力抬升是由介质与环境的温差决定的。目前普遍使用国标GB3840-83推荐的抬升公式，但该公式只适用于泄漏方向竖直向上和泄漏介质的温度大于环境温度。不同的泄漏方向和泄漏介质与环境的温差将产生不同的泄漏扩散效果。 对于常压气体储存，由于交通事故或系统超压导致储罐大面积开裂或超压爆炸，可认为气体瞬间全部泄放到大气中，形成云团。 2.3.2 液体泄漏 对于高压（低温）液化储罐，当裂口处位于液相空间时，尽管液体流出并可能发生闪蒸，但由于液体的流出阻力大，内压下降速度缓慢，储罐内过热液体不会发生蒸气爆炸。闪蒸所需能量来自于过热液体中所储存的能量，即：。为过热液体的质量，是液体的热容，是降压前液体的温度，是降压后液体的沸点。当远远小于液体的蒸发热时可认为泄漏的液体不会发生闪蒸，此时的瞬间泄漏量为： （7） 式中：是泄漏处与液面之间的距离，。根据上式，随着储罐渐渐变空，液体高度减少，流速和质量流速也随之减少。泄漏出来的液体会在地面上蔓延，遇到防液堤而聚集，形成液池；若泄漏源周围地面平坦，泄漏液体也不会无限蔓延下去，而是趋于某一最大值，即根据不同的地表情况选用不同的液池最小厚度来确定液池的最大面积，以便计算液池的蒸发或蒸腾速率（泄漏模型的一种）。液池的蒸发或沸腾所需热量来自于地面的热传导、空气的热传导和热对流以及太阳或邻近热源的热辐射等。对于易挥发液体，其液池蒸发的质量流量为： （8） 式中：是质量转移系数，；是液体的饱和蒸气压，；是液体的温度，K。 当大于时，泄漏出来的液体发生完全闪蒸，此时应按气体泄漏处理。当小于时，按两相流模型计算： （9） 式中：是两相混合物的平均密度，；是两相混合物在储罐内的压力；是临界压力，一般假设。可由下式求出： （10） 式中：是闪蒸率；是两相中蒸气密度，；是两相中液体密度，。另外当闪蒸率时，可认为不会形成液池。 2.4 管道泄漏模型 若腐蚀、疲劳裂纹出现在流体输送管道上或者由于碰撞等原因导致管道断裂，同样会引起流体的泄漏，具体可分为以下4种情况： （1）气体或蒸气沿管道泄漏； （2）气体或蒸气通过管道上的孔洞泄漏； （3）液体沿管道泄漏； （4）液体通过官道上的孔洞泄漏。 其中第二种情况同上述气体或蒸气通过罐壁上的孔洞泄漏类似，以下是其他3种情况。 2.4.1 气体或蒸气沿管道泄漏 气体或蒸气沿管道流动可分为绝热流动和等温流动。绝热流动适合于蒸气流快速流过绝热管道，而等温流动适合于流经保持恒温的非绝热管道。真实的流动是介于两者之间的。对于绝对流动，随着流体的向前流动，压力下降并转化为动能，流体流速不断增加，当达到音速时（达到所谓的塞流），流体将在余下的管城中以音速流动，且温度和压力不再发生变化。当塞流没有发生时，其出口速度小于音速。气体或蒸气沿管道泄漏的质量流率为（压音速）： （11） 若泄漏处于塞流范围内（音速），此时泄漏的质量流率可用以下公式计算： （12） 式中： 非塞流情况下泄漏的单位面积上的质量流率； 塞流情况下泄漏的单位面积上的质量流率； 管道内达到塞流前任一点处的温度，压力和马赫数； 泄漏处的温度，压力。 对于等温流动，假设流体流速远远低于音速，其单位面积上的质量泄漏流率为： （13） 式中： 管道内任一点处的压力和马赫数。 流体温度。 Levenspiel研究表明，当气体在管道中等温流动时其最大的流速并不是声速。根据马赫数，其最大流速是： （14） 单位泄漏面积上的质量流率为： （15） 式中： 塞压。 （16） 2.4.2 液体沿管道泄漏 液体沿管道泄漏的驱动力主要是压力梯度，而液体与管壁之间的摩擦阻力则导致液体流速的下降、压力的降低以及热能的增加。 对于不可压缩性液体，其在管中的流动可由机械能守恒来描述，即： （17） 式中： 液体的压强； 液体的密度； 液体的流速； 无量纲速度廓线修正系数，其有以下几种取值：对于层流，取0.5；对于塞流，取1.0；对于湍流，取1.0； 重力加速度； 基准面上方的高度； 静摩擦损失项； 轴功； 质量。 函数代表终止状态与初始状态之差。 预测液体的泄漏速率必须知道泄漏出口处液体的流速，根据上述方程，计算泄漏过程中液体的摩擦损失成为关键。对于不同的液体流动情况以及泄漏所经过的管路的不同，有不同的摩擦损失计算公式，参见相关文献《Chemical process safety undamentals with application》。 2.4.3 液体通过孔洞泄漏 对于这种有限孔径的泄漏，可认为轴功为零，标高的变化也是可忽略的，泄漏中的摩擦损失可被泄漏系数，常数，来近似代替，定义为： （18） 由方程，确定从孔洞中泄漏的液体的平均泄漏速率，， （19） （20） （21） 泄漏系数是从孔洞中泄漏的流体的雷诺数和孔洞的直径的复杂的函数。通常情况下，对于尖角型孔洞和雷诺数大于30000，取0.61；对于较圆的喷嘴，可近似取1；对于与容器连接的短的关节（即长度于直径之比小于3），取0.81；对于泄漏系数不知道或不能确定的情况，直接取1.0以使所计算流量最大化。 若泄漏时发生闪蒸，或泄漏后在地面上形成液池，可按照前面所述方法进行计算。 2.5 泄压元件泄放模型 泄压元件可分为3类，即安全阀、减压阀和安全减压阀。其中，安全阀主要用于气体、蒸汽或蒸气的泄压系统，减压阀主要用于液体的泄压系统，而安全减压阀则用于液体和蒸气的泄压系统。 2.5.1 安全阀泄放模型 安全阀的作用是当压力容器内的压力超过其允许值时，安全阀能自动泄放工作介质，使容器内压力降低到所需限值，从而保证压力容器安全运行。 安全阀泄放量的数学模型如下： （22） 式中： 安全阀泄放量； 安全阀最小排气截面积； 安全阀泄放压力（绝压）； 流量系数，与安全阀结构有关； 气体特性系数； 气体的摩尔质量； 气体的温度； 气体在操作温度和压力的压缩系数，可按有关手册查得。 上式表明，在容器操作条件下和不更换安全阀的情况下，安全阀的泄放量随着容器内气体压力的增大而增大，但实际情况并非如此。研究表明，安全阀的泄放量存在一个最大值，达到此值后容器内压力再升高也不会影响其泄放量。这种现象与气体或蒸气通过小孔泄漏相似，即压力容器内的气体在通过安全阀泄漏过程中若形成塞流，此时即使环境压力低于塞压，其泄漏量也不会再增加。因此，安全阀的最大泄放量可参考方程（6）来计算。 2.5.2 减压阀泄放模型 同液体通过孔洞泄漏类似，可参考式（21）进行源强计算。 2.5.3 安全减压阀泄放模型 同两相流泄放模型类似，可参考式（9）进行源强计算。 第三章 扩散模型介绍 3.1 扩散模型概念 在石油、化工、天然气、染料等行业中使用的危险物质中，包括各种类型的有毒有害气体，如果在生产、储存和运输的过程中由于人为失误或其它原因，导致这些物质泄漏出来，就有可能对周围环境、人员、设备造成巨大的破坏和损失。不同种类的有毒有害气体物质在不同条件下的意外泄漏，会形成不同的扩散源，此后在不同条件下会有不同的扩散形式。扩散模型是根据描述物质在不同条件下的扩散时所表现出来的物理化学过程的理论，或经验方程而建立的。对于较复杂的扩散形式，需要中和多种因素分析，来描述扩散。为了适用于各种特殊情况，通常需要对最初的模型进行改进和修改。针对不同条件，通过理论和实践结合，不断修正模拟后得到适用于相应条件的模型。 3.2 扩散模型作用 扩散的过程进行数学模拟和建模研究对预防事故和应急救援工作有着极为重要的意义。 通过合适的扩散模型估算下风向有毒物质浓度，一旦知道了下风向的浓度，就可以使用一些准则来估算后果或影响，这样通过相应的毒性标准可以确定系统的安置距离和合理布置规划，为项目或者相关系统的建立提供依据。扩散模型的建立和分析对后果分析也有着不可替代的作用，是后果模型分析的一个充分条件。 3.3 扩散模型 3.3.1 SLAB模型 SLAB（an Atmospheric Dispersion Model for Denser than Air Release，混合层模型：用于重气的大气扩散模型）模型由美国能源部的劳伦斯-利弗莫尔（Lawrence Livermore）国家实验室开发，是用于重气释放源的大气扩散模型。该模型能够处理4中不同的释放源：地面池蒸发、高于地面的水平射流、一组或高于地面的射流以及瞬时体积源。 SLAB通过云层分布的空间平均浓度和某些假定分布函数来计算时间平均扩散气体浓度，计算流程图如图3-1所示。模型以空气卷吸作用为假设前提，计算大气湍流云层混合和源于地面摩擦影响的垂直风速变化。SLAB模型把气云的浓度看作与距离的函数，通过求解动量守恒方程、质量守恒方程、组分、能量和状态方程对气体泄漏扩散进行模拟。当需要SLAB提供精确结果时，可以通过重组控制方程和定义新变量得到部分方程的分析解。在预测浓度随时间变化方面，SLAB模型在稳定、中度稳定及不稳定的大气环境下均能得到比较好的预测结果。 图3-1 SLAB模型的结构 SLAB包含两个大气扩散模型：稳态烟羽模型和瞬变流模型。模拟时可以根据源的类型和泄漏持续时间来选择模型。SLAB模型的优点是使用简单、快速；不足之处是模型中未考虑有建筑物存在和地形变化的复杂情况，亦未考虑高度方向的浓度变化。 3.3.2 DEGADIS模型 DEGADIS（Dense GasAtmospheric Dispersion，重气大气扩散）大气扩散模型由美国海岸警备队和气体研究所开发，能够对短期环境浓度以及预期将暴露在高于特定有毒化学品限制浓度水平的区域进行精细模拟评估。DEGADIS模型基础是标准的高斯扩散模型。该模型假设气云具有均匀地浓度，能够描述在平坦地形和无障碍物的无限空间条件下，密度比空气大的燃气发生泄漏事故时在大气中的扩散过程。 DEGADIS可以用于模拟面源稠密气体（或悬浮颗粒）在平坦地形下由大气边界层的无动力释放，还可以预测在溢流事故中气体扩散的距离。 该模型主要优点是考虑到了如下重要因素：重力作用于高度蒸气对扩散和混合的影响；风导致的燃气的收聚作用；对区域而不单是对点的实际处理；泄漏状况随着时间改变的情况。 对于作用于扩散燃气的重力影响和在风的作用下燃气的“收聚”作用所做的处理，是该模型主要的优势所在。 DEGADIS的应用，证明它可以精确描述高密度燃气云中的重力扩散和紊流混合过程。DEGADIS模型的局限：只能限制在由平面泄漏的燃气泄漏后果预测，只考虑了燃气云在光滑表面进行泄漏扩散，而没有考虑有障碍物的情况，如地形的不同以及建筑物、储罐等障碍物造成的流动的变化。DEGADIS是一个综合扩散后果模型，应用于评估高危险性的高密度燃气和气溶胶的泄漏事故。 3.3.3 ALOHA模型 ALOHA（Area Location of Hazardous Atmosphere，有害大气区域定位）模型利用提供的信息和自身的综合化学物性参数库，预测发生化学事故后，有害气云如何在大气中扩散。 能处理的问题包括：洒在地面的液体蒸发（不能处理洒在水面的液体）；基面向蒸气云的传热；压力容器的气体、液体及气溶胶质量通量；闪蒸；气溶胶对未闪蒸液体的夹带。 不能处理的问题包括：多组分混合物；气溶胶蒸发；燃烧、爆炸和化学反应副产物；散粒、岩体和危险物碎片。 ALOHA模型在使用中存在着以下限制：极低风速时，计算可接受最低风速为10m高处的平均风速1m/s；非常稳定的大气条件；风速变化和地形变化影响；浓度突变区域，特别是在释放源附近。 3.3.4 ARCHIE模型 ARCHIE（Automated Resource for Chemical Hazard Evaluation，化学危害品评估自动资源）模型由哈兹迈特公司（Hazmat America,Inc.）提出。ARCHIE能够模拟燃烧、爆炸的有害物（非霰弹有害物）及大气扩散过程，并计算出在多种条件下各种储罐、管线和容器的逸出率，计算逸出化学品的挥发速率，以表格形式输出包括泄放源在地面和沿源高度上中心线的浓度、扩散化学物的抵达和离开时间。ARCHIE模型集合了高斯烟团模型的许多特点，适用于无障碍物和平坦地面无限空间模拟，并可以为危险物释放到大气后产生的蒸气扩散、火灾和爆炸影响的评估提供若干种完整的评价方法。 ARCHIE模型本身不包含重气扩散模型。因此它不能处理重气扩散。模型假设所有气体都是中性浮力气体且沿下风方向扩散，不能用于粗糙地面或相对潮湿的扩散计算，因此，常被用于模拟挥发化学品在泄漏点沿顺风方向的扩散。 3.3.5 UDM模型 UDM模型（Unified Dispersion Model）是PHAST软件用于计算泄漏扩散的模型。PHAST（Process Hazard Analysis Software Tool）软件是由DNV开发的一种专门用于石油石化和天然气领域危险分析和安全计算的软件。该软件通过对发生事故时的真实场景输入，包括设备类型、物质种类、存储参数、泄漏方式、周围环境（大气温度、湿度、稳定度、风速）等设置，即可模拟石油化工装置可能发生的火灾和爆炸事故的影响范围及程度。UDM模型通过计算在某一时刻物质泄漏扩散的浓度分布，连接等浓度点绘制成等浓度线，通过等浓度线来描述云团此时的高度、宽度、下风距离，从而得出发生事故之后的安全区域、易燃易爆区域、准危险区域。技术人员可以针对不同的区域采取不同的应急措施，从而减小事故带来的影响。 UDM模型主要模拟有限时间的泄漏。它假定泄漏速度在一个有限的时间内是一个常量。UDM模型包括两个子模型：准瞬时模型（Quasi-instantaneous model）和有限时间修正模型（Finite-duration-correction model）。 准瞬时模型主要模拟一个连续释放源的初始阶段（忽略下风向的垂直和水平扩散）。当云的宽度相对于长度变成“大”的时候，蒸气云就取而代之地成为一个“等效的”圆形云团，随后的阶段继续被模拟成一个“瞬时的”圆形云团。 有限时间修正模型是基于从SLAB扩散模型派生出的HGSYSTEM公式。有限时间修正模型有一个更好的科学依据，它逐步考虑顺风扩散的影响，包括湍流的传播和垂直的风切变。该模型的局限性是：严格地来说，它只适用于地面的无压力释放，并且没有明显的凝雨散落物。此外，它只能预测最高浓度（地面中心线）。 UDM模型适用于任何泄漏方式，无论是连续泄漏还是瞬时泄漏，泄漏气体是重气还是中性气体、浮性气体，都可采用PHAST软件描述气体泄漏扩散的过程以及造成的影响，由于模拟结果与现实场景接近，目前得到了广泛的关注。 3.3.6 大气扩散模型的对比 表3-1 部分大气扩散模型对比 模型名称 适用范围 使用举例 优点 缺点 SLAB模型 用于模拟重气释放源 密度比空气大的易燃/有毒气体，如汽油蒸汽、LPG、硫化氢等 使用简单、快速，稳定、中度稳定及不稳定的大气环境下均能得到比较好的预测结果 不考虑有建筑物存在和地形变化的复杂情况，亦未考虑高度方向的浓度变化 DEGADIS模型 用于模拟面源稠密气体（或悬浮颗粒）在平坦地形下向大气边界层的无动力释放，还可以预测在溢流事故中气体扩散的距离 LNG、LPG油品储罐泄漏形成的液池蒸发扩散 考虑了扩散燃气的重力影响，在风的作用下燃气的“收聚”作用，泄漏状况随着时间改变的情况 只能模拟平面泄漏的燃气泄漏后果，只考虑了在光滑表面的泄漏扩散，而没有考虑有障碍物的情况 ALOHA模型 用于模拟发生化学事故后，有害气云如何在大气中扩散 压缩液化气体泄漏，比如LPG储罐泄漏蒸汽扩散、丙烯储罐泄漏扩散等 考虑了液体蒸发（不能处理洒在水面的液体）、传热、压力容器的气体、液化及气溶胶质量通量、闪蒸和气溶胶对未闪蒸液体的夹带现象。 只考虑了极低风速和非常稳定的大气条件，没有考虑风速变化和地形变化影响，不能模拟多组分混合物、气溶胶、副产物和危险物碎片 ARCHIE模型 用于模拟燃烧、爆炸的有害物（非霰弹有害物）及大气扩散过程 油气燃烧后的有害物质扩散，如一氧化碳、氮氧化物等等 适用于无障碍物和平坦路面无限空间模拟 不能处理重气扩散，不能用于粗糙地面或相对潮湿的扩散计算 UDM模型 可以模拟轻、中、重气各种连续或瞬时释放源 各种易燃/有毒蒸汽/气体，比如LNG、LPG汽油储罐泄漏蒸汽扩散等等 考虑了高度方向的浓度变化，可以用于粗糙地面或相对潮湿的扩散计算，还可以模拟多组分混合物 不考虑有建筑物存在和地形变化的复杂情况 第四章 高斯扩散模型 4.1 连续点源的扩散 连续电源一般指排放大气污染物的烟囱、放散管、通风口等。排放口安置在地面的称为地面电源，处于高空位置的称为高架点源。 4.1.1 大空间点源扩散 高斯扩散公式的建立有如下假设：一、风的平均流场稳定，风速均匀，风向平直；二、污染物的浓度在y、z轴方向符合正态分布；三、污染物在输送扩散中质量守恒；四、污染源的源强均匀、连续。 图4-1 高斯扩散模型示意图 图4-1所示为点源的高斯扩散模式示意图。有效源位于坐标原点o处，平均风向与x轴平行，并与x轴正向同向。假设点源在没有任何障碍物的自由空间扩散，不考虑下垫面的存在。大气中的扩散是具有y与z两个坐标方向的二维正态分布，当两坐标方向的随机变量独立时，分布密度为每个坐标方向的一维正态分布密度函数的乘积。由正态分布的假设二，参照正态分布函数的基本形式，取，则在点源下风向任一点的浓度分布函数为： （1） 式中： 空间点的污染物浓度，； 待定函数； 分别为水平、垂直方向的标准差，即y、x方向的扩散参数，m。 有守恒和连续假设三和四，在任一垂直于x轴的烟流截面上有： （2） 式中： 源强，即单位时间内排放的污染物，； 平均风速，。 将式（1）代入式（2），由风速稳定假设一，A与y、z无关，考虑到假设三和四及，积分可得待定函数： （3） 将式（3）代入式（1），得大空间连续点源的高斯扩散模式： （4） 式中，扩散系数与大气稳定度和水平距离有关，并随的增大而增加。当y=0，z=0时，，即为轴上的浓度，也是垂直于轴截面上污染物的最大浓度点。当，，则，表明污染物以在大气中得以完全扩散。 4.1.2 高架点源扩散 在点源的实际扩散中，污染物可能受到地面障碍物的阻挡，因此应当考虑地面对扩散的影响。处理的方法是，或者假定污染物在扩散过程中的质量不变，到达地面时不发生沉降或化学反应而全部反射；或者污染物在没有反射而被全部吸收，实际情况应在两者之间。 （1）高架点源扩散模式。点源在地面上的投影点作为坐标原点，有效源位于轴上某点，。高架有效源的高度由两部分组成，即，其中为排放口的有效高度，是热烟流的浮升力和烟气以一定速度竖直离开排放口的冲力使烟流抬升的一个附加高度，如图2-2所示。 图4-2 地面全反射的高架连续点源扩散 当污染物到达地面后被全部反射时，可以按照全反射原理，用“像源法”来求解空间某点k的浓度。图4-2中k点的浓度显然比大空间点源扩散公式（4）计算值大，它是位于的实源在k点扩散的浓度和反射回来的浓度的叠加。反射浓度可视为由一与实源对称的位于的像源（假想源）扩散到k点的浓度。有图可见，k点在以实源为原点的坐标系中的垂直坐标为（z-H），则实源在k点扩散的浓度为（4）的坐标沿z轴向下平移距离H： （5） k点在以像源为原点的坐标系中的垂直坐标为（z+H），则像源在k点扩散的浓度为式（4）的坐标沿z轴向上平移距离H： （6） 由此，实源与像源之和即为k点的实际污染物浓度： （7） 若污染物到达地面后被完全吸收，则，污染物浓度，即式（5）。 （2）地面全部反射时的地面浓度。实际中，高架点源扩散问题中最关心的是地面浓度的分布状况，尤其是地面最大浓度值和它离源头的距离。在式（7）中，令z=0，可得高架点源的地面浓度公式： （8） 上式中进一步令则可得到沿轴线上的浓度分布： （9） 图4-3 高架点源地面浓度分布 地面浓度分布如图4-3所示。y方向的浓度以x轴为对称轴按正态分布；沿x轴线上，在污染物排放源附近地面浓度接近于零，然后顺风向不断增大，在离源一定距离时的某处，地面轴线上的浓度达到最大值，以后又逐渐减小。 地面最大浓度值及其离源的距离可以由式（9）求导并取极值得到。令，由于均为的未知函数，最简单的情况可假定常数，则当 （10） 时，得地面浓度最大值 （11） 由式（10）可以看出，有效源越高，处的值越大，而，则出现的位置离污染源的距离越远。式（11）表明，地面上最大浓度与有效源高度的平方及平均风速成反比，增加H可以有效的防止污染物在地面某一局部区域的聚积。 式（10）和式（11）是在估算大气污染时经常选用的计算公式。由于它们是在常数的假定下得到的，应用于小尺度湍流扩散更合适。除了极稳定或极不稳定的大气条件，通常可设估算最大地面浓度，其估算值与孤立高架点源（如电厂烟囱）附近的环境监测数据比较一致。通过理论或经验的方法可得的具体表达式，代入（10）可求出最大浓度点离源的距离，具体可查阅我国GB3840-91《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》。 4.1.3 地面点源扩散 对于地面点源，则有效源高度H=0。当污染物到达地面后被全部反射时，可令式（7）中H=0，即得出地面连续点源的高斯扩散公式： （12） 其浓度是大空间连续点源扩散式（4）或地面无反射高架点源扩散式（5）在H=0时的两倍，说明烟流的下半部分完全对称反射到上部分，使得浓度加倍。若取y与z等于零，则可得到沿x轴线上的浓度分布： （13） 如果污染物到达地面后被完全吸收，其浓度即为地面无反射高架点源扩散式（5）在H=0时的浓度，也即大空间连续点源扩散式（4）。 高斯扩散模式的一般适用条件是：一、地面开阔平坦，性质均匀，下垫面以上大气湍流稳定；二、扩散处于同一大气温度层结中，扩散范围小于10km；三、扩散物质随空气一起运动，在扩散输送过程中不产生化学反应，地面也不吸收污染物而全反射；四、平均风向和风速平直稳定，且u＞1~2m/s。 高斯扩散模式适应大气湍流的性质，物理概念明确，估算污染浓度的结果基本上能与实验资料相吻合，且只需利用常规气象资料即可进行简单的数学运算，因此使用最为普遍。 4.2 连续线源的扩散 当污染物沿一水平方向连续排放时，可将其视为一线源，如汽车行驶在平坦开阔的公路上。线源在横风向排放的污染物浓度相等，这样，可将点源扩散的高斯模式对变量y积分，即可获得线源的高斯扩散模式。但由于线源排放路径相对固定，具有方向性，若取平均风向为x轴，则线源与平均风向未必同向。所以线源的情况较复杂，应当考虑线源与风向夹角以及线源的长度等问题。 如果风向和线源的夹角，无限长连续线源下风向地面浓度分布为： （14） 当时，以上模式不能应用。如果风向和线源的夹角垂直，即，可得： （15） 对于有限长的线源，线源末端引起的“边缘效应”将对污染物的浓度分布有很大影响。随着污染物接受点距线源的距离增加，“边缘效应”将在横风向距离的更远处起作用。因此在估算有限长污染源形式形成的浓度分布时，“边缘效应”不能忽视。对于横风向的有限长线源，应以污染物接受点的平均风向为x轴。若线源的范围是从y1到y2，且y1＜y2，则有限长线源地面浓度分布为： （16） 式中，，积分值可从正态概率表中查出。 4.3 连续面源的扩散 当众多的污染源在一地区内排放时，如城市中家庭炉灶的排放，可将他们作为面源来处理。 图4-4 虚拟点源模型 常用的面源扩散模式为虚拟点源法，即将城市按污染源的分布和高低不同划分为若干个正方形，每一正方形视为一个面源单元，边长一般在0.5～10km之间选取。这种方法假设：①有一距离为x0的虚拟点源位于面源单元形心的上风处，如图4-4所示，它在面源单元中心线处产生的烟流宽度为，等于面源单元宽度B；②面源单元向下风向扩散的浓度可用虚拟点源在下风向造成的同样的浓度所代替。根据污染物在面源范围内的分布状况，可分为以下两种虚拟点源扩散模式： 第一种扩散模式假定污染物排放量集中在各面源单元的形心上。由假设①可得： （17） 由确定的大气稳定度级别和上式求出的，应用P-G曲线图可查取。再由分布查出和，则面源下风向任一处的地面浓度由下式确定： （18） 上式即为点源扩散的高斯模式（9），式中H取面源的平均高度，m。 如果排放源相对较高，而且高度相差较大，也可假定z方向上有一虚拟点源，由源的最初垂直分布的标准差确定，再由求出，由求出，由求出，最后代入式（18）求出地面浓度。 第二种扩散模式假定污染物浓度均匀分布在面源的y方向，且扩散后的污染物全都均匀分布在长为的弧上，如图4-4所示。因此，利用式（17）求后，由稳定度级别应用P－G曲线图查出，再由查出，则面源下风向任一点的地面浓度由下式确定： （19） 第五章 影响大气扩散的若干因素 扩散模型描述了有毒物质远离事故发生地，并遍及整个工厂和社会的空中运输过程，释放发生后，空气重的有毒物质被风以烟羽方式或者云团方式带走。由于有毒物质与空气的湍流混合和扩散，不同因素会较大程度的影响这一过程，从而影响相应的各个地点的浓度。 大致因素：风速；大气稳定度（垂直温度分布）；地面条件（建筑，树，水）；泄漏处距地面高度；物质泄漏的初始动量和浮力（有效高度）。各因素均有相关的规定和计算方式详见《Chemical Process Satety Fundamentals with Applications》。 第六章 泄漏模拟计算 通过流程分析，最终定位在PMMA合成反应器的PMMA气体管道进行模拟计算。 6.1 气体经管道孔泄漏 当式（1）成立时，气体流动属音速流动；当式（2）成立时，气体流动属亚音速流动。 （1） （2） 式中： 环境压力，单位为Pa； 容器内介质压力，单位为Pa； 热容比，。 音速流动的气体泄漏质量流率为： （3） 亚音速流动的气体泄漏质量利率为： （4） 式中： 气体泄漏质量流率，单位为； 气体泄漏系数，与裂口形状有关，裂口形状为圆形时取1.00，三角形时取0.95，长方形时取0.90； 裂口面积，单位为； 容器内介质压力，单位为Pa； 泄漏气体或蒸气的分子量，单位为； 理想气体常数，单位为； 气体温度，单位为K； 气体膨胀因子，按式（5）计算。 （5） 对从PMMA合成反应器上部出来的PMMA（取）气体分析： 由，气体属于音速流动。对管子取，在过程实际中，大于的管子按20%横截面积计算泄漏，则 考虑最差取1.0 。 6.2 气体管道断裂 6.2.1 绝热流动 对于长管或沿管程有较大压差，气体流速在大部分情况下接近声速。对于涉及塞流绝热流动的情况下，已知管长（L）、内径（d）、上游压力（P1）和温度（T1），计算质量通量G步骤如下： （1）由式确定摩擦系数。假设是高雷诺数的完全发展的湍流。随后将验证这一假设，通常情况下该假设是正确的。 （2）确定： （6） （7） 式中： 马赫数； 管道长度，单位为m； 管道内径，单位为m； 气体膨胀系数，无量纲。 （3）确定质量通量G： （8） （9） （10） 式中： 质量通量，单位为； 上游气体压力，单位为； 下游气体压力，单位为； 上游气体温度，单位为； 下游气体温度，单位为； （4）由式（10）确定，以确认处于塞流情况。 6.2.2 等温流动 对于大多数典型问题，已知管长（L）、内径（d）、上游压力（P1）和温度（T1），计算质量通量G步骤如下： （1）由式确定摩擦系数。假设是高雷诺数的完全发展的湍流。随后将验证这一假设，通常情况下该假设是正确的。 （2）确定： （11） （3）确定质量通量G： （12） （13） 式中： 质量通量，单位为； 上游气体压力，单位为； 下游气体压力，单位为； 上游气体温度，单位为； 马赫数； 热容比，； 理想气体常数，单位为； 物质分子量，单位为。 该类问题的标准求解过程，是将公国管道的流动描述成通过控的流动。文献数据表明，这种方法导致结算结果偏大。孔方法通常比绝热管道方法的计算结果大，能够确保保守的安全的设计。孔计算应用起来很容易，仅需要管道直径和上游供给压力及温度。不需要管道的详细外形，而这一点在绝热和等温方法中是困难的。 需要说明的是，对于每种情况计算得到的塞压是不同的，孔的情况和绝热/等温情况的差别很大。基于孔的计算进行的塞流计算，可能在试剂情况下因为较高的下游压力，二并不产生塞流。 绝热和等温管道方法得到的结果很接近，对于大多数实际情况，并不能很容易地确定热传递特性。因此选择绝热管道方法，通常能够得到较大的计算结果，适合于保守的安全设计。 对从PMMA合成反应器上部出来的PMMA（取）气体分析： 瞬间释放：400kg/s。 第七章 扩散模拟计算 本项目探讨生产过程中PMMA的无组织排放，考虑使用模型扩散进行估算。 7.1 大气稳定度确定 大气稳定度确定通常采用分类方法，大气稳定度分为A、B、C、D、E和F六类，A类表示气象条件极不稳定，B类表示气象条件中等程度不稳定，C类表示气象条件弱不稳定，D类表示气象条件的稳定性在稳定和不稳定之间，E类表示气象条件弱稳定，F类表示气象条件中等程度稳定。大气稳定度的具体分类见表7-1和表7-2。 表7-1 Pasquill大气稳定度的确定 地面风速 （m/s） 白天日照 夜间条件 强 中等 弱 阴天且云层薄，或低空云量为4/8 天空云量为3/8 <2 A~B B 2~3 B C E F 3~4 B~C C D E 4~6 C~D D D D >6 D D D D 表7-2 日照强度的确定 天空云层情况 日照角>60° 日照角<60°且>35° 日照角>15°且<35° 天空云量为4/8，或高空有薄云 强 中等 弱 天空云量为5/8~7/8 云层高度为2134m~4877m 中等 弱 弱 天空云量为5/8~7/8，云层高度<2134m 弱 弱 弱 7.2 Pasquill-Gifford扩散模型 7.2.1 Pasquill-Gifford模型扩散方程 （1）位于地面Hr高处的连续稳态源的烟羽 （1） 式中： 连续排放时，形成稳定的流场后，给定地点的污染物的浓度，单位为； 连续排放的物料质量流量，单位为； 风速，单位为； 侧方向和垂直风向的扩散系数，单位为m； 下风向距离，单位为m； 侧风向距离，单位为m； 垂直风向距离，单位为m。 （2）位于地面Hr高处的瞬时点源的烟囱，坐标系位于地面并随烟团移动 烟团中心在x=ut处，平均浓度方程为： （2） 式中： 瞬时排放时，给定地点和时间t的污染物的浓度，单位为； 瞬时排放的物料质量流量，单位为； 风速，单位为； 下风向，侧方向和垂直风向的扩散系数，单位为m。 7.2.2 Pasquill-Gifford 模型扩散系数 扩散系数确定见下表7-3和表7-4： 表7-3 推荐的烟羽扩散Pasquill-Gifford模型扩散系数方程 （下风向距离x的单位为m） Pasquill-Gifford