液态有毒物质破裂时毒害区估算.doc

液态有毒物质破裂时毒害区估算 化学世界 ??2009-09-23 09:58 ??阅读112???评论0 ? 字号： 大大? 中中? 小小 1液氨管道破裂时毒害区估算液氨在管道破裂时会发生蒸气爆炸，会造成大面积的毒害区域，企业在生产过程中，存在着液氨管道破裂的可能性。 已知拟建邻氯苯甲腈项目每小时供氨量为55.56kg/h,若管道发生100%破损，则每小时的泄漏量为55.56kg，每10分钟的泄漏量为9.26 kg，现以氨管道在20℃时破裂为例，若泄漏的氨未发生爆炸，可能造成的毒害区半径为： 每小时蒸发的氨气体积： Vg 1=22.4W·C(t-t0)(273+t0)/273Mq =22.4×55.56×4.6×(20+33)×[273+(-33)]/17×1370×273 =14.60m3 每10分钟蒸发的氨气体积： Vg 2=22.4W·C(t-t0)(273+t0)/273Mq =22.4×9.26×4.6×(20+33)×[273+(-33)]/17×1370×273 =2.43m3 式中：W——介质重量，kg t——容器破裂前介质温度，℃ C——介质比热，kj/kg℃ t0——介质标准沸点，℃ q——介质汽化热，kj/kg M——介质分子量 已知空气中氨气浓度达到0.5%时，人吸入5-10分钟即致死，则上述氨气可以令人致死的有毒空气体积为： V1=Vg1×100/0.5=14.60×100/0.5=2.92×103m3 V2=Vg2×100/0.5=9.26×100/0.5=1.852×103m3 假设氨气以半球形向外扩散，有毒气体扩散半径为： R1= 2.0944 = = 37.34m 3 Vg1/C 14.60/0.005 1/2×4/3π R2= 2.0944 = = 29.74m 3 Vg2/C 9.26/0.005 1/2×4/3π 已知氨的最高容许浓度为30mg/m3(折合体积百分比为0.4%),D2车间的长度21米,当D2车间氨浓度达到0.4%时,泄漏氨的体积为: V=2.0944R2×0.004=3.69m3 折合氨的量为:3.69/0.7081=5.22kg所需的时间为:5.22/55.56=0.094小时(约5.64分钟) F8.6.3 爆炸、火灾伤害模型 2液氯泄漏事故后果模拟计算1)液态气体体积膨胀计算 在标准状态下（0℃,101.3KPa），1摩尔气体占有22.4升体积。根据液态气体的相对密度由下式可计算出它们气体后膨胀的体积； V＝V0×d0×1000×22.4 式中：V——膨胀后的体积（升）； V0——液态气体的体积（升）； d0——液态气体的相对密度（水＝1）； M——液态气体的分子量。 将液氯有关数据代入上式中： d0＝1.46，M＝70.9 计算得到V＝463V0 由计算可知：若液氯发生泄漏迅速气化，有膨胀体积为原液态体积的463倍。液氯泄漏所形成的毒气扩散速度可想而知，容易造成有社会影响的重大事故。 2)液态气体扩散半径模拟计算 液态气体灌泄漏后迅速气化并扩散，在一定泄漏量范围内，因其液态气体比重大于空气，则其沿地面能扩散到相当远的地方，可模为半椭圆球形，其短轴与长轴之比将随着扩散半径的增大而减少。其可由下式计算： 3 V R＝ 2/3×π×ρ×K 式中：V—液态气体膨胀后的体积； ρ—液态气体在空气中的浓度； K—椭圆形短轴与长轴之比，即K＝h/R。 根据《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）查得：液氯在空气中时间接触容许浓度值为1mg/m3，其在空气中体积浓度换算为ρ=0.316×10-6。 该建设项目所使用液氯钢瓶所装液氯重量为1000kg，若发生重大泄漏事故时，当一只液氯钢瓶内的液氯全部泄漏时，其可能发生中毒事故的浓度区域半径计算如下： 液氯体积Vo＝1000/1460＝0.685m3 则V＝463Vo＝317m3 取K＝0.1 ρ＝0.316×10-6 V 3 R＝ 2/3×π×ρ×K =1683.5(m) 由上述计算可得，当泄漏1000kg液氯时，可能发生中毒浓度的区域半径为1683.5m，实际上由于液氯比空气重，因此，其扩散时的浓度半径将会大于此计算值。 由计算半径得到发生中毒可能浓度的区域面积计算为： S＝πR2＝8.92km2 3液氯泄漏毒害区域危险性评价该建设项目的液氯储罐区、液氯钢瓶仓库均构成重大危险源，一旦发生事故，将会导致严重的人员伤亡和财产损失。因此．必须对泄漏所造成的毒害区域进行评价，为南通中泰化工有限公司、如皋港开发区化工专业园区及安监部门建立重大事故应急救援体系，组织及时有效的应急救援行动，控制灾害蔓延，降低危害后果和损失提供理