盐酸储罐泄露事故定量分析

2011年 39卷第6期 广州化工 ·139· 盐酸储罐泄露事故定量分析 贾 沛 ，祝启坤 (武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北 武汉 430073) 摘 要 ：在分析化学品泄露影响因素的基础上，利用泄露 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型对工程项目中盐酸储罐的泄露事故进行了定量分析计算，模 拟计算出泄露的基本事故后果数据，并提出了相应的预防泄露控制措施。计算结果用于指导化工企业对危化品液体泄露进行安全监 控和应急救援等，以提高企业的安全管理水平。 关键词：化学品；泄露；定量分析；预防控制措施；应急救援 Quantitative Analysis of Hydrochloric Acid Leakage at Storage Tanks JIA Pei，ZHU Qi—kun (School of Environment and Civil Engineering，Wuhan Institute of Technology，Hubei Wuhan 430073，China) Abstract：Based on the influencing factors of chemical leakage，a mathematical model of liquid leakage analysis was established．Quantitative analysis of hydrochloric acid leakage at engineering project storage tanks was achieved．Then the calculation data about leakage accident were simulated for control measures purposes．The results of the study can be used as reference in security monitoring and control emergency rescue and raising the level of the fire safety management for the chemical companies． Key words：chemical；leakage；quantitative analysis；control measures；emergency rescue 随着现代化学工业的迅猛发展 ，现代化工企业的装置 日趋 密集，规模 13趋庞大，而且在化生产过程中，要使用大量易燃 、易 爆、有毒原料。在生产、储存、运输过程 中所发生由泄漏扩散引 起的爆炸 、火灾 、中毒等事故越来越多，造成的危害也越来越大： 不仅造成事故现场的人员伤亡、设备损坏 ，也可能造成严重的环 境污染问题。因此，研究危险化学品泄露事故对于科学预防灾 害的发生、指导紧急救灾具有重要理论价值和实践意义。 。 1 化学品泄露影响因素分析 通过对化学品泄露事故案例进行分析，化学品泄露事故原 因主要包括：自然灾害，工艺技术不合理，设备(材料)固有缺陷， 安全管理缺陷，外来破坏作用和其它破坏作用等。除此之外 ，安 全监测、控制系统故障，储罐的安全操作和管理工作失误，火灾、 爆炸，交通事故等因素也会导致化学 品泄露的发生。同时预防 泄漏扩散事故应重点对化T和化学品行业加强监管 。 结合国内外对重(特)大典型泄漏事故的研究成果 ，影响 泄漏扩散的主要因素包括：物质存储状态，存储条件，填充程度， 泄漏 位置 ，泄漏面积 ，流动限制 ，泄漏形式等 。 泄漏物质本身的理化特性对泄漏也有一定影响。如液氨储 罐破裂后的泄漏扩散 ，如果储罐的气相空间出现微小裂纹，泄漏 面积远远小于液氨液面面积 ，泄漏以气体形式发生，由于氨的密 度小于空气的密度 ，其扩散过程以高斯模型进描述；当液氨储罐 气相空问⋯现较大孑L洞时(如灾难性破裂)，由于闪蒸，液氨以微 小滴的形式弥散于氨蒸气中，形成重气云 ，此类扩散应采用重 气扩散模型捕述 ； 裂面积与液氨液面面积之比处于 I：述两者 之间时，泄漏后所形成的云团同样也夹带液氨滴 ，但云团密度的 大小具有不确定性，要视裂 口大小和当时的具体情况而定。因 此，在 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 泄漏模式时，一般按照气相空间泄漏面积的大小分为 大孔泄漏和有限孔洞的泄漏两种类型 。 。 2 盐酸储罐泄露事故后果模拟分析 2．1 工程概况 某精细化工企业，由于生产工艺需要设置一个盐酸储罐：设 计最大储量30 t，溶液浓度 35％，储存环境为常温 、常压，设水喷 淋冷却保护装置，事故清消池等。 由于盐酸储罐储量较大，且属于8．1类酸性腐蚀品，有一定 的挥发性 ，危险性较大，事故后发生腐蚀及巾毒的影响范围较 广 ，因此对该罐区利用事故后果模拟分析法进行分析，并确定其 泄漏量、泄漏时间、最大影响半径等。 2．2 盐酸储罐泄露事故后果模拟分析过程 (1)液体泄漏量 ： 液体泄漏速度可用流体力学的柏努利方程计算，其泄漏速 度为： Q。：Cd／ 2(P~Po)一+2Q C ap 2gh (1) o= 一+ (1) P 式中：Q．．——液体泄漏速度，kg／s c ——液体泄漏系数，取 0．50 A—— 裂 口面积 ；m (取 裂 口半 径 0．1Ill，A =3．14× 0．12=0．03141 作者简介：贾沛(1980一)，女，讲师，主要从事安全 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 、] 、【 通风的教学和科研T：作 E—mail：ddjp1980@163 eom · l40· 广州化工 2011年39卷第6期 p——泄漏液体密度，kg／m (盐酸 p：1097) P——容器内介质压力，Pa(P：P ) J)f)——环境压力 ，Pa G——重力加速度，9．8 m／s H——裂口之上液位高度，m(取 h=5) _P —一 O0=Cd40^／ — +2gh=170．5 k s P 对于常压下的液体泄漏速度，取决于裂 口之上液位的高低； 对于非常压下的液体泄漏速度，主要取决于窗口内介质压力与 环境压力之差和液位高低。 当容器内液体是过热液体，即液体的沸点低于周围环境温 度，液体流过裂口时由于压力减小而突然蒸发。蒸发所需要热 量取自于液体本身，而容器内剩下的液体温度将降至常压沸点。 在这种情况下，泄露时直接蒸发的液体所 占百分比 F町按下式 计算 ： — F=c (2) 式中：C ——液体的定压比热，J／kg·K(盐酸 C。=136．4) T——泄漏前液体的温度，K(取常温 T=20℃=293 K) Tn——液体在常压下的沸点，K(盐酸 To=110℃ =383 K) H——液体的气化潜热，J／kg(盐酸 H=167．15) ． · ． F =C I, 0734 ·‘· =0· 4 泄漏之间蒸发的液体将以细小烟雾的形式形成云团，与空 气相混合而吸收热蒸发。如果空气传给液体烟雾的热量不足以 使其蒸发，由一些液体炯雾将凝结成液滴降落到地面，形成液 池。根据经验，但 F>0．2时，一般不会形成液池；当 F<0．2时， 没有液体带走(蒸发)。 (2)泄露液体的扩散 液体泄漏后立即扩散到地面，一直流到低洼处或人工边界， 如防火堤、岸墙等，形成液池。液体泄漏出来不断蒸发。当液体 蒸发速度等于泄漏速度时，液池中的液体量将维持不变。 如果泄漏的液体是低挥发度的，则从液池中蒸发量较少， ，f、= 容易形成气团，对厂外人员没有危险；如果着火则形成池火灾； 如果渗透进土壤，有可能对环境造成影响。如果泄漏的是挥发 性液体或低温液体 ，泄漏后液体蒸发量大，大量蒸发在液池上面 后会形成蒸气云，并扩散到厂外 ，对厂外人员有影响。 如果泄漏液体已达到人工边界，则液池面积即为人j二边界 围成的面积。如果泄漏液体未达到人T边界，则可假设液体 的 泄漏点为中心呈扁圆柱形的光滑平而上扩散，这时液池半径 r用 下式计算： (1)瞬时泄露(泄漏时阃不超过30 s)时 ，：( )孚 (3) 7rp (2)连续泄露(泄露持续 10 rain以上)时 r：f 篷 1÷ (4) 7"rp 式中：r——液池半径，m M——泄漏的液体量，kg(瞬时：m=Q ，x I=5115；连 续：1312：102300(最大存储量为 30 t)，取 m2= 30000) G——重力加速度，9．8 kg／s P——设备中液体压力，Pa(取常压) T——泄漏时间 ，S(瞬 时泄 漏取 30，连续 泄漏 取 t2= G／Qo=176) ． · ． 瞬时泄漏： r=( 巴)警=1 ． 4 m 竹p ^^ 3 连续泄漏 ： r：( g )了l：ll3 m 订p 由计算结果可知，一旦盐酸储罐发生泄漏 ，理论状态下瞬间 泄漏量为 170．5 k#s；瞬时泄漏液面影响距离为 1．4 m，最长泄 漏时间为 176 s，泄露液面最大影响距离为 1 13 m。 2．3 盐酸泄露控制措施 为避免储罐内盐酸泄漏对外界的影响，应从根本上实现盐 酸储罐的本质化安全存储措施，减少南于设计 、制造、安装、维修 过程中的缺陷导致泄露事故等不安全隐患。 强化安全管理措施 ：建 健全安全生产责任制，加强安全教 育 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 工作，提高从业人员的安全意识和技术业务素质，建立盐 酸泄露事故救援 预案 社区应急预案下载社区应急预案下载社区应急预案下载应急救援预案下载应急救援预案下载 ，有针对性的开展演练并及时修改完善。 完善储罐区安全管理措施 ：设置避雷设施 ，划分出禁行及禁 火区域 ，对外界车辆进出装卸作业进行现场指导，提高现场危险 化学品泄露的安全监控水平。 工艺设计中设置水喷淋冷却保护措施，降低储罐温度，若发 生泄露及时吸收溢出盐酸；储罐区外围设置围堰，利用事故池进 行泄露液体的收集，从而使得盐酸等腐蚀性物质的泄漏影响面 积控制在较小范围内，以减少对外界的破坏作用[2,6 7。 3 结 论 本文通过对化学品泄露影响因素分析的基础上，结合工程 项目的盐酸储罐实际情况，利用泄露数学模型对盐酸的泄露事 故进行了理论分析，得到盐酸储罐发生泄露后，理论状态下的瞬 间泄漏量，瞬时泄漏液面影响距离，最长泄漏时间及泄露液面最 大影响距离等事故参数。本分析过程对危化品储罐的液体泄露 评价较为简单实用，对于提高企业的安全管理水平，对危化品液 体泄露进行监控和应急救援等都具有较大的指导和实际应用价 值 。 参考文献 [1] 丁斌 危险化学品泄漏事故的应急处置[J]．安徽化工，2008，34 (1)：58—61． [2] 常保卫．氯气泄露及安全管理对策[J]．中围公共安全：综合版， 2004，11(7)：l64～165． [3] 潘旭海，蒋军成．重(特)大泄漏事故统计分析及事故模式研究[J]． 化学工业与工程，2002，19(3)：248—253． [4] 王婕，张网，吕东，等．易燃液体使用场所的火灾危险性半定量评价 [J]．消防科学与技术，2010，29(1)：79—82 [5] 宇德明．易燃 、易爆、有毒危险品储运过程定量风险评价[M]．北 京：中国铁道出版社，2000：173—178． [6] 董希琳．常见有毒化学品泄漏事故模型及救援警戒区的确定[J]． 武警学院学报，2001，17(6)：25—28．