式中：ρ1—液体蒸发的蒸汽密度，kg/m3；ρ2为液体密度，kg/m3；FV为蒸发的液体占液体总量的比例，由下式计算：
C?T?TC? FV?PLG （式3-7）
H式中：CP为两相混合物的定压比热，J/（kg·K）；TLG为两相混合物的温度，K；TC为液体在临界压力下的沸点，K；H 为液体的气化热，J/kg。
（2）蒸发量计算
液体泄漏后在地面形成液池，液池内液体的蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种形式，不断向周围空气散发蒸气，蒸发量用下列公式计算：
① 闪蒸量的估算
过热液体闪蒸量可按下式估算：
Q1?FvWT/t1 （式3-8）
式中：Q1为闪蒸量，kg/s；WT为液体泄漏总量，kg；t1为闪蒸蒸发时间，s；Fv为蒸发的液体占液体总量的比例；按下式计算：
T?Tb Fv?CPL （式3-9）
H式中：Cp为液体的定压比热，J/（kg·K）；TL为泄漏前液体的温度，K；Tb为液体在常压下的沸点，K；H为液体的气化热，J/kg。
② 热量蒸发估算
当液体闪蒸不完全，有一部分液体在地面形成液池（或者冷冻液体泄漏至地面），并吸收地面热量而气化称为热量蒸发。热量蒸发的蒸发速度Q2按下式计算：
?S??To?Tb? （式3-10） Q2?H????t式中：Q2为热量蒸发速度，kg/s；T0为环境温度，k；Tb为沸点温度；k；S为液池面积，m2；H为液体气化热，J/kg；λ为表面热导系数（见表3-2），W/m·k；α 为表面热扩散系数（见表3-2），m2/s；t为蒸发时间，S。
表3-2 地面的热传递性质
地面情况 水泥 土地（含水8%） 干阔土地 湿地 砂砾地 λ（w/m·k） 1.1 0.9 0.3 0.6 2.5 α（m2/s） 1.29×10-7 4.3×10-7 2.3×10-7 3.3×10-7 11.0×10-7 36
③ 质量蒸发估算
当热量蒸发结束，转由液池表面气流运动使液体蒸发，称之为质量蒸发。 质量蒸发速度Q3按下式计算：
Q3???p?MR?T0?u?2?n??2?n??r?4?n??2?n? （式3-11）
式中：Q3 为质量蒸发速度，kg/s；α,n为大气稳定度系数，见表3-3；p为液体表面蒸气压，Pa；R为气体常数；J/mol·k；T0为环境温度，K；u为风速，m/s；r为液池半径，m。
表3-3 液池蒸发模式参数
n 稳定度条件 0.2 不稳定(A,B) 0.25 中性(D) 0.3 稳定(E，F) α 3.846×10-3 4.685×10-3 5.285×10-3 ④ 液体蒸发总量的计算
WP?Q1t1?Q2t2?Q3t3 （式3-12）
式中：Wp为液体蒸发总量，kg；Q1为闪蒸蒸发液体量，kg/s；Q2为热量蒸发速率，kg/s；Q3为质量蒸发速率，kg/s；t1 为闪蒸蒸发时间，s；t2 为热量蒸发时间，s； t3 为从液体泄漏到液体全部处理完毕的时间，s。
（3）泄漏后果分析
燃烧爆炸危险性物质发生泄漏，在空气中形成蒸气云团并运移扩散，当其浓度处于爆炸极限范围内，且在引燃源的作用下就会引起严重的火灾爆炸事故。火灾对人员的伤害主要来自火球燃烧的高温辐射和燃烧产物的烟气毒性；爆炸主要以冲击波的形式对人员、设备及环境造成伤害与破坏；而有毒有害物质的泄漏扩散会对人、畜造成中毒伤害，会对环境造成污染。液相泄漏和气液两相泄漏发生在水中，其离散过程对人员健康和环境生态产生影响。由于泄漏到水体中的污染物将会对水体中水生生物和生态环境产生致命而长期的影响，因为国家环境保护管理部门已要求有爆炸、火灾等事故风险的企业设置消防事故池，防止毒物泄漏到水体中。
危险性物质泄漏事故及其危害分析如图3-3所示。
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气液两相泄露 水中离散扩散 有无毒性？ 人畜中毒事故 Y N 落入水中？ N N 发生物质泄露事故 Y 气相否？ Y 连续源？ N Y N 连续泄露扩散 瞬时泄露扩散 液体蒸发扩散 落入水中？ N 液相泄露 快速否？ Y 有引爆源？ Y 喷射火灾事故 N 形成蒸气云 N 有引爆源？ N 有引爆源？ Y 闪燃、爆炸事故 Y 液池火灾事故 图3-3 危险性物质泄漏事故及其危害分析[102]
3.2.3.2 毒物在大气中的扩散
根据物质自身特性、泄漏的突发性、有毒蒸气扩散的移动性等特点，毒物扩散分为非重气体扩散和重气体扩散。
（1）非重气扩散 ① 预测模型
对非重气体评价采用多烟团叠加模式来预测下风向落地浓度，即将△t时间内排放的污染物看成是一个瞬时烟团，其排放量为Qi·△t=Q，为了求得连续源在下风向的落地浓度，可以把T时段内连续排放造成的下风向落地浓度看作若干个△t时间的瞬时烟囱在该点造成的浓度叠加。在假定流场是均匀、稳定的情况下，稳定度对事故烟团的影响是巨大的，因此在考虑稳定度的情况下，对多烟团模式进行修正。
取排放源所处坐标为坐标原点（0，0，0），下风向为X轴正方向，则排放源第i烟团，t时刻，j稳定度时对（x，y，0）点的影响浓度为：
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Ci(x,y,o,t,j)?2Qi(2?)3/2?x(i,j,t)?y(i,j,t)?z(i,j,t)?x?x0(i,j,t)?exp??2?2?x(i,j,t)?????2??（式3-13）
???y2He2???exp?-?exp???22???2?z(i,j,t)???2?y(i,j,t)??该排放源在t时刻j稳定度下对（x，y，0）点的总影响浓度为：
C(x,y,o,t,j)??Ci?1Ni(x,y,o,t,j) （式3-14）
式中：X0（i，j，t）为第i烟团t时刻j稳定度下的x坐标位置，X0（i，j，t）=u10t ，m；u0为烟团排放高度处的平均风速，m/s；?x(i,j,t),?y(i,j,t),?z(j,t,t)为第i烟团、j稳定度、t时刻的x、y、z向的扩散标准差；N为排放源的总烟团数；Q为第i烟团的源强，mg/s；t为烟囱运行的时间，s；He为排放源的烟气抬升高度，m。
② 参数的选取
a扩散参数：风速廓线指数和扩散标准差按《大气环境影响评价技术导则》，非正常排放情况分小风、静风两种情况选取。
b烟团总数 ：设烟团均匀时间间隔为△t，排放源的排放时间为T（s），则
当t>T时：N=T△t；当t≤T时：N=t/△t。 c风速：小风时取u10=1.2 m/s；静风时取u10=0.3 m/s。
d烟气抬升高度：排放高度按周围平均建筑物高度，一般取15 m。 （2）重气体扩散
由于煤气化工业企业中涉及的重气体仅为辅助设施中的氯气，重气体泄漏扩散预测采用常用的近似半球状扩散的理想状态模型[103,104,105]，不考虑地形、建筑物、风向、风速、温度等的影响，考虑其全部泄漏后的情况。预测重气体瞬时扩散半径，公式如下：
R?3(V/C)/[(1/2]?(4/3)? V?22.4WC(t-t0)/[Mq?(273?t0)/273]
（式3-15）
式中：R为重气体扩散半径，m；V为重气体的蒸汽体积，m3；C为重气体在空气中的危险质量分数值，%。W为重气体质量，kg；C为液体比热容，kJ/(kg·℃)；t为室温，取30℃；t0为液体沸点，℃；M为相对分子量；q为介
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质气化热，kJ/kg。 3.2.3.3 能量传递
火灾、爆炸事故发生后，对人体的伤害以能量传递的形式进行，这种伤害采用爆炸冲击波模型和火灾热辐射模型[106]。
（1）蒸气云爆炸的冲击波超压
泄漏物扩散到广阔的区域，形成弥漫相当大空间的云状可燃气体混合物，经过一段延滞时间后，可燃蒸气云被点燃，由于存在某些特殊原因和条件，火焰加速传播，产生危险的爆炸冲击波超压，发生蒸气云爆炸。
蒸气云爆炸通常采用传统的TNT当量系数法计算，将事故性爆炸产生的爆炸能量同一定的TNT联系起来，计算公式如下：
WTNT??WfQf/QTNT （式3-16）
式中：WTNT为蒸气云的TNT当量，kg；α为蒸气云的TNT当量系数，取值范围0.02~15.9%。一般取α=4%；Wf为蒸气云中燃料的总质量，kg；Qf为燃料的燃烧热，Mj/kg；QTNT为TNT的爆炸热，一般取4.52 Mj/kg。
蒸气云爆炸的死亡半径R0.5计算公式为：R0.5=13.6×（WTNT/1000）0.37 蒸气云爆炸的重伤半径（Rd0.5）及轻伤半径（Rd0.01）计算公式为[107]：
R0.5?Z1?(E/P0)1/3
R0..01?Z2?(E/P0)1/3 （式3-17）
E?1.8W?Q
式中：Rd0.5为重伤半径，m；Rd0.01为轻伤半径，m；E为爆炸总能量，J；W为含能材料的质量，kg；1.8为地面爆炸系数；Qc为爆炸物的爆热，J/kg；p0位环境压力，101325 Pa；Z1、Z2为计算参数，按下列公式计算：
△ps=0.137Z-3+0.119×Z-2+0.269×Z-1-0.019 （式3-18）
式中：△ps—冲击波峰值超压，重伤及轻伤采用不同的超压值。 （2）池火灾热辐射模型
R．Merrifield和T.A Roberts认为可燃液体引起的池火灾，热辐射是其主要危害。热辐射对人体的伤害主要由不同热辐射通量对人体伤害程度来表示[108]。
①池直径的计算
危险单元为罐体时，防护堤所围池面积S（m2）计算池直径D（m）：
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