當(dāng)發(fā)生泄漏的設(shè)備的裂口是規(guī)則的，而且裂口尺寸及泄漏物質(zhì)的有關(guān)熱力學(xué)、物理化學(xué)性質(zhì)及參數(shù)已知時，可根據(jù)流體力學(xué)中的有關(guān)方程式計算泄漏量。當(dāng)裂口不規(guī)則時，可采取等效尺寸代替；當(dāng)遇到泄漏過程中壓力變化等情況時，往往采用經(jīng)驗公式計算。

1.液體泄漏量

液體泄漏速度可用流體力學(xué)的柏努利方程計算，其泄漏速度為：

 

 

式中 ?Qo——液體泄漏速度，kg／s；
Cd——液體泄漏系數(shù)，按表6—1選取；
A——裂口面積，m2；
ρ——泄漏液體密度，kg／m3；
P——容器內(nèi)介質(zhì)壓力，Pa；
Po——環(huán)境壓力，Pa；
g——重力加速度，
g=9．8m／s2；
h——裂口之上液位高度，m。

 

對于常壓下的液體泄漏速度，取決于裂口之上液位的高低；對于非常壓下的液體泄漏速度，主要取決于窗口內(nèi)介質(zhì)壓力與環(huán)境壓力之差和液位高低。
當(dāng)容器內(nèi)液體是過熱液體，即液體的沸點低于周圍環(huán)境溫度，液體流過裂口時由于壓力減小而突然蒸發(fā)。蒸發(fā)所需熱量取自于液體本身，而容器內(nèi)剩下的液體溫度將降至常壓沸點。在這種情況下，泄漏時直接蒸發(fā)的液體所占百分比F可按下式計算：

式中??Cp——液體的定壓比熱，J／(kg·K)；?????T——泄漏前液體的溫度，K；?????To——液體在常壓下的沸點，K；?????H——液體的氣化熱，J／kg。
按式6—2計算的結(jié)果，幾乎總是在0～1之間。事實上，泄漏時直接蒸發(fā)的液體將以細(xì)小煙霧的形式形成云團，與空氣相混合而吸收熱蒸發(fā)。如果空氣傳給液體煙霧的熱量不足以使其蒸發(fā)，由一些液體煙霧將凝結(jié)成液滴降落到地面，形成液池。根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)F>0．2時，一般不會形成液池；當(dāng)F<0．2時，F(xiàn)與帶走液體之比有線性關(guān)系，即當(dāng)F=0時，沒有液體帶走(蒸發(fā))；當(dāng)F=0．1時，有50％的液體被帶走。

2??氣體泄漏量

氣體從裂口泄漏的速度與其流動狀態(tài)有關(guān)。因此，計算泄漏量時首先要判斷泄漏時氣體流動屬于音速還是亞音速流動。前者稱為臨界流，后者稱為次臨界流。???當(dāng)下式成立時，氣體流動屬音速流動：

 

當(dāng)下式成立時，氣體流動屬亞音速流動：

 

 

 

式中??Po、P——符號意義同前；
k——氣體的絕熱指數(shù)，即定壓熱容～與定容熱容Cv之比。???氣體呈音速流動時，其泄漏量為：

 

 

 

氣體呈亞音速流動時，其泄漏量為：

 

 

 

式中??Cd——氣體泄漏系數(shù)，當(dāng)裂口形狀為圓形時取1．00，三角形時取0．95，長方形時取0．90；
M——相對分子質(zhì)量；
R——氣體常數(shù)，J／(mol·K)；?????T——氣體溫度，K；
Y——氣體膨脹因子，由下式計算：

當(dāng)容器內(nèi)物質(zhì)隨泄漏而減少或壓力降低而影響泄漏速度時，泄漏速度的計算比較復(fù)雜。如果流速小或時間短，在后果計算中可采用開始時排放速度，否則應(yīng)計算其等效泄漏速度。

3??兩相流泄漏量

在過熱液體發(fā)生泄漏時，有時會出現(xiàn)氣、液兩相流動。均勻兩相流的泄漏速度可按下式計算：

 

 

 

式中??Qo——兩相流泄漏速度，kg／s；?????Cd——兩相流泄漏系數(shù)，可取0．8；?????A——裂口面積，m2；?????p——兩相混合物的壓力，Pa；
pc——臨界壓力，Pa，可取pc=0．55?Pa；
ρ——兩相混合物的平均密度，kg／m3，由下式計算：

 

 

 

式中??ρ1——液體蒸發(fā)的蒸氣密度，kg／m3；?????ρ2——液體密度，kg／m3
；
Fv——蒸發(fā)的液體占液體總量的比例，由下式計算：

 

 

 

式中??Cp——兩相混合物的定壓比熱，J／(kg·K)；?????T——兩相混合物的溫度，K；?????Tc——臨界溫度，K；?????H——液體的氣化熱，J／kg。
當(dāng)Fv>1時，表明液體將全部蒸發(fā)成氣體，這時應(yīng)按氣體泄漏公式計算；如果Fv很小，則可近似地按液體泄漏公式計算。