② 热辐射通量

热辐射通量是距射流轴线距离r处(火灾危险区域半径)的热辐射强度，它表示距点源一定距离的热接收量，它与点源辐射量和位置有关。

 

式中τ——辐射率，此处取0.2^[6、7、10]

    Φ——点热源的辐射量，w

    r——火灾危险区域半径，m

   ③ 点热源的辐射量

   火焰热辐射可简化为热量都是由一点释放的，点热源的辐射量与燃气热值和泄漏量有关，当发生稳定持续燃烧时点热源的辐射量由下式计算：

    Φ=ηq_mQ_L    (8)

式中η——效率因子，此处取0.35^[6、7、10]

   Q_L——燃气低热值，J/kg，天然气的低热值取5.002×10⁷J/kg

④ 火灾危险区域半径

联立式(7)、(8)得：

 

由彼德森模型式(5)得：

 

联立式(9)、(10)得：

   

    因为q_m是关于A和P的函数，P是关于D的函数，所以r是关于管道破损面积、管道运行压力、人员暴露时间及死亡百分数的函数。

    北京市玉泉营燃气管道被第三方施工破坏。2006年6月9日凌晨2:40左右，玉泉营南三环路北侧辅路旁，某汽车销售公司委托某施工单位在该公司院内施工，在安装广告牌过程中使用破碎炮，将地下DN 500mm中压燃气管道打破，产生了一个直径为15cm的圆洞，造成燃气大量泄漏。经燃气输配分公司应急抢险队伍紧急处理，于当日中午约12时消除险情，恢复正常供气。此次事故导致南三环路北侧主、辅路封闭近6h。

    北京市中压燃气管网覆盖面广，中压管道总长度约4100km，占管网总长度的比例为37.7%，事故发生的可能性较大，相对于低压管网其危险性也更大。因此，此案例为第三方破坏燃气管道的典型事故。

    代入基本参数计算泄漏速率，满足式(1)的条件，属于声速流动，选择式(2)计算得到泄漏速率为6.12kg/s；人员暴露的时间：紧急情况下在场人员寻找遮蔽、逃离火灾伤害的时间约为15s，t取15s：将P分别等于2.67、5.00、8.06以及t、Q_L的值分别代入式(11)，得到r₁=7.3m，r₅₀=5.0m，r₉₉=3.1m。由式(6)可知其数学意义为：

    ① 在场人员滞留15s，在半径为7.3～5.0m的范围内，死亡百分数为：1%＜D＜50%。

   ② 在场人员滞留15s，在半径为5.0～3.1m的范围内，死亡百分数为：50%＜D＜99.9%。

    ③ 在场人员滞留15s，在半径小于3.1m的范围内，死亡百分数为：D＞99.9%。

    D＞99.9%时的火灾危险区域半径大于城镇燃气设计规范中规定的中压管道距建筑物基础的最小距离(1.5m)。

    安全距离究竟多少最为恰当，这是一个很难确定的问题，仅从安全角度出发，距离越远越安全。然而发生火灾和爆炸的原因是多方面的，影响因素很多，即使符合规定的安全距离，也有发生危险的可能，因此，安全距离只能是相对的。

    在国外的标准规范中关于防火间距没有一个统一的标准。由于各国技术水平、消防设施等多方面因素的影响，因而制定的防火间距也不尽相同。例如，有些国家国土面积不大，土地昂贵，偏重于采用高程度的安全设备而较少占用土地，因而制定的防火间距较小；而另一些国家则相反，如美国石油保险协会推荐安全距离往往偏大^[14]。对于我国城市天然气输送管道，加强管道保护措施比安全距离划分更切合实际。

   管道外力破坏的防护可以采取增大管道埋深、埋设警示带、管顶覆土厚度较小的地方加盖混凝土板等措施，对于大量的已建管道，主要依靠巡线人员的巡查和针对第三方施工单位的报建制度来保护管道。国内外的一些天然气输送系统建立了相应的通信服务系统，旨在加强管道运营方与第三方施工单位以及公众的联系。

   英国管道风险管理专家W.K.Muhlbauer所著《管道风险管理手册》介绍了这种能够加强信息通报与响应的直呼系统(One-call System)。这种通信系统一般由政府部门、数个管道公司共同建立，独立的管道运营企业也可以建立这种系统。它提供电话号码给挖掘承包商及公众，要求他们在开挖活动之前通告直呼系统中心，从而使管道运营者有机会与开挖人预先取得联系，管道运营者在开挖活动中用临时标记标示他们的管道设施，随时跟踪挖掘活动并检测其地下设施^[15、16]。

   1964年，在纽约州的罗彻斯特(Rochester)建立了第一套现代直呼系统。1992年，在美国47个州及华盛顿特区中，已建有88个直呼系统，在加拿大、澳大利亚、苏格兰也运行着类似的直呼系统。美国运输部通过对16个直呼系统中心的调查表明：该系统对于降低管道事故有着明显效果。有10个例子(为16个研究例子中的一部分)与挖掘有关，事故减少了20%～40%；其余6例的事故发生率减少了60%～70%^[15、16]。

    提供联系方式的管道标志牌也是类似于直呼系统的管道安全保障措施，如标明“此处有燃气管道，施工前请联系某某燃气公司，电话为……”，它能够提高公众对燃气设施的保护意识，减小盲目和违规开挖带来的风险。管道标志牌向公众展示了地下管道的位置，有可能增加蓄意破坏的可能性，但是缺少图纸资料，确定地下管道位置的难度较大，蓄意破坏的可能性较小。

    结合现有安全防范措施，在地面开挖可能性较大的地段，设立提供电话号码的管道标志牌，能够加强管道运营公司与公众的联系，降低管网运行风险。

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