大型储罐因内含可燃气体的泄漏扩散而诱发一系列泄漏燃爆事故屡见不鲜,对社会造成巨大的经济损失和人员伤亡。尽管对储罐内可燃气体泄漏和燃爆有大量的研究报道,但现有的研究或者对气体扩散的研究大多对于连续泄放的居多,而对瞬时泄漏的研究较少也不深入；或者多关注介质压力、气象条件等因素对扩散的影响,对于地面粗糙度和大气稳定度等参数对泄露的影响规律关注不多；又或者对于天然气瞬时泄漏后的燃爆区域的领域研究几乎空白,导致现有的研究成果不能为瞬时泄漏扩散继而引起燃爆的此类事故模式提供较为有效和明确的技术指导。基于此,本文采用Matlab软件,以某天然气储罐为例,对天然气瞬时泄漏的扩散规律进行数值仿真分析为分析和预测天然气泄漏的扩散距离、扩散面积及扩散后的动火区域提供了依据,有效控制事故发生及降低事故后果。首先,确定适用于轻气的高斯烟团模型；然后,基于高斯烟团模型仿真分析,绘制天然气瞬时泄漏扩散的等质量浓度曲线和动火燃爆区域；第三,分析泄漏量、大气稳定度、地表粗糙度等因素对天然气扩散的影响,并分别确定不同条件下的动火燃爆区域；最后,基于数值仿真结果分析,提出天然气泄漏后的应急疏散和救护措施。本文的主要研究内容和结论如下：(1)建立了天然气储罐泄漏扩散的数值模拟模型。在对扩散模型进行了有效性验证后,针对天然气的瞬时泄漏进行了较深入的探讨。(2)研究了天然气储罐内可燃性气体的瞬时泄漏扩散规律,提出采用两个参数即下风向距离x和横风向距离y来定量评估可燃性气云的范围大小。结果表明,在泄漏量Q=1×109mg,地表粗糙度Z0=1m,风速u=5m/s时,天然气泄漏扩散浓度沿水平方向对称分布,泄漏达到稳定状态后,其扩散距离和扩散面积分别为1576m和472595m2。(3)充分考虑不同的泄漏量、地面粗糙度、大气稳定度对天然气泄漏扩散规律的影响,确定了其下风向的扩散距离和扩散面积。结果表明：天然气扩散距离和面积随着泄漏量的增大而增大；大气越稳定,扩散距离和扩散面积越大；扩散距离及扩散面积随着地面粗糙度的增大而减小。(4)在不同的参数下,分别确定了动火燃爆区域范围,结果表明,燃爆区域大小的规律同扩散规律一样。