水上危险化学品泄漏事故处置技术研究

1、 姓姓 名：名： 题目题目 水上危险化学品泄漏事故处置技术研究水上危险化学品泄漏事故处置技术研究课题研究的主要内容课题研究的主要内容 1 1 引言引言 2 2 危险化学品水路运输事故现状危险化学品水路运输事故现状 3 3 水上危险化学品的分类及其危害水上危险化学品的分类及其危害 4 4 水上危险化学品泄漏事故应急处置技术水上危险化学品泄漏事故应急处置技术 5 5 结论结论 一、引言一、引言 本文在分析现阶段水上危险化学品泄漏事故的现本文在分析现阶段水上危险化学品泄漏事故的现状及其危害的基础上，从危化品泄漏的主要特性和入状及其危害的基础上，从危化品泄漏的主要特性和入水后的短期行为，对水上危险化学

2、品进行分类，借鉴水后的短期行为，对水上危险化学品进行分类，借鉴水上溢油污染的处置，并针对四种危化品泄漏提出了水上溢油污染的处置，并针对四种危化品泄漏提出了合理化的处置措施，为今后消防部队及其他专业救援合理化的处置措施，为今后消防部队及其他专业救援力量提供有益借鉴。力量提供有益借鉴。二二 、危险化学品水路运输事故现状、危险化学品水路运输事故现状1.1.危险化学品水路运输概况危险化学品水路运输概况 随着科学技术发展和化工业的迅速崛起，危险化随着科学技术发展和化工业的迅速崛起，危险化学品运输日益增多，其中水路运输量也逐年增大，我学品运输日益增多，其中水路运输量也逐年增大，我国水路运输起步较晚，但是近

3、些年，我国水上运输危国水路运输起步较晚，但是近些年，我国水上运输危险化学品船只增多，一些航运公司专门从事危险化学险化学品船只增多，一些航运公司专门从事危险化学品的水上运输。品的水上运输。 近年来近年来, ,随着危险化学品水上运输日益频繁，世界各国随着危险化学品水上运输日益频繁，世界各国己发生了许多严重的危险化学品事故。己发生了许多严重的危险化学品事故。 19931993年年1212月英国丹佛附月英国丹佛附近海面一艘散化船由于大风近海面一艘散化船由于大风沉没，造成沉没，造成2500t2500t甲苯泄漏甲苯泄漏严重污染海洋环境严重污染海洋环境 。 2.2.水上危险化学品运输事故现状水上危险化学品运

4、输事故现状 20012001年年4 4月月1717日，韩国籍日，韩国籍“大勇大勇”轮从日本装载苯乙烯轮从日本装载苯乙烯2290.2812290.281吨拟运吨拟运往中国宁波港，该轮在长江口与中国往中国宁波港，该轮在长江口与中国香港香港“大望大望”轮相撞，造成左舷第四轮相撞，造成左舷第四舱破损，泄漏出苯乙烯舱破损，泄漏出苯乙烯700700吨左右。吨左右。 由此可见，水上危险化学品运输事故的形势不容乐观。由此可见，水上危险化学品运输事故的形势不容乐观。 三、水上危险化学品的分类及其危害三、水上危险化学品的分类及其危害1.1.水上危险化学品的分类水上危险化学品的分类 据有关资料显示，水上运输的化学品

5、多为液态，一般据有关资料显示，水上运输的化学品多为液态，一般将液体化学品划分为四大类十小类。将液体化学品划分为四大类十小类。 本文考虑危险化学品泄漏后的主要特性和入水后的短本文考虑危险化学品泄漏后的主要特性和入水后的短期行为，将危险化学品划分成四大类，具体划分如下：期行为，将危险化学品划分成四大类，具体划分如下： 1.1.挥发型危险化学品挥发型危险化学品 2.2.漂浮型危险化学品漂浮型危险化学品 3.3.溶解型危险化学品溶解型危险化学品 4.4.沉降型危险化学品沉降型危险化学品2.2.水上危险化学品泄漏的污染危害水上危险化学品泄漏的污染危害 1.1.对海洋及水域生物影响对海洋及水域生物影响 2

6、.2.生物积聚的污染生物积聚的污染 3.3.影响人类健康影响人类健康 4.4.影响生态系统影响生态系统 5.5.损害人类休憩环境损害人类休憩环境4、毒气泄漏危害区域的确定、毒气泄漏危害区域的确定4.1 4.1 有毒化学品伤害准则及伤害范围的划分有毒化学品伤害准则及伤害范围的划分4.2 4.2 气体扩散影响因素气体扩散影响因素4.3 4.3 气体扩散模型气体扩散模型4.4 4.4 危害区域的确定危害区域的确定4.5 4.5 实例应用实例应用 4.1 有毒化学品伤害准则及伤害范围的划分有毒化学品伤害准则及伤害范围的划分 有毒化学品对人体的伤害程度主要是考虑毒物浓度有毒化学品对人体的伤害程度主要是考

7、虑毒物浓度和作用时间，当毒物浓度高于某一临界数值时才会对人和作用时间，当毒物浓度高于某一临界数值时才会对人员造成伤害，并且毒物浓度越高对人体的伤害越大，作员造成伤害，并且毒物浓度越高对人体的伤害越大，作用时间越长对人体的伤害也越大。用时间越长对人体的伤害也越大。 毒气浓度毒气浓度时间伤害准则又分为毒物剂量准则和毒时间伤害准则又分为毒物剂量准则和毒负荷准则。本文选择毒物剂量准则，即用危险化学品浓负荷准则。本文选择毒物剂量准则，即用危险化学品浓度与接触时间的乘积度与接触时间的乘积ctct表示危险化学品的伤害程度。即表示危险化学品的伤害程度。即可以分为重、中、轻三个区域。可以分为重、中、轻三个区域。

8、4.2 4.2 气体扩散影响因素气体扩散影响因素（1 1）密度的影响）密度的影响（2 2）大气稳定度的影响）大气稳定度的影响（3 3）海面的影响）海面的影响（4 4）泄漏特征和泄漏强度的影响）泄漏特征和泄漏强度的影响 4.3 4.3 气体扩散模型气体扩散模型 目前关于气体泄漏扩散的模型较多目前关于气体泄漏扩散的模型较多, ,包括一维模型、二维包括一维模型、二维模型和三维流体力学模型。模型和三维流体力学模型。 其中一维模型在实际生活中应用的较为广泛，现有的一其中一维模型在实际生活中应用的较为广泛，现有的一维模型主要有维模型主要有BMBM模型、重气扩散模型、箱或板模型、高斯烟模型、重气扩散模型、箱

9、或板模型、高斯烟羽模型和高斯烟团模型等。本文选择高斯烟羽扩散模型，主羽模型和高斯烟团模型等。本文选择高斯烟羽扩散模型，主要考虑到高斯模型提出较早，并且其模型简单，易于理解，要考虑到高斯模型提出较早，并且其模型简单，易于理解，计算方便，试验数据多，且计算结果与实验值相差不大。计算方便，试验数据多，且计算结果与实验值相差不大。 取泄漏点为坐标原点，取泄漏点为坐标原点，x x轴与主导风向一致，垂直于主导轴与主导风向一致，垂直于主导风向的水平方向为风向的水平方向为y y轴，铅垂方向为轴，铅垂方向为z z轴，则连续点源近地面轴，则连续点源近地面泄漏后的有毒气体浓度公式为：泄漏后的有毒气体浓度公式为：22

10、, ,0exp2yzyQyc x y 在主导风向下风方地面的有毒物质浓度为：在主导风向下风方地面的有毒物质浓度为： ,0,0yzQc x 4.4 4.4 危害区域的确定危害区域的确定 确定危害区域需要先求得泄漏源强度确定危害区域需要先求得泄漏源强度Q Q、水平扩散系数、水平扩散系数yy和和垂直扩散系数垂直扩散系数z,z,然后再根据相应的毒气标准和应急救援或处理然后再根据相应的毒气标准和应急救援或处理事故的持续时间，得到不同级别的危险区域。例如，对于事故的持续时间，得到不同级别的危险区域。例如，对于D D类大类大气条件，水平扩散系数气条件，水平扩散系数yy和垂直扩散系数和垂直扩散系数zz与泄漏源

11、下风方的与泄漏源下风方的距离距离x x的对应关系为的对应关系为: : 120.081 0.0001yxx120.0610.00015zxx 将公式将公式、代入代入或或，并取，并取c(x,y,0)c(x,y,0)或或c(x,0,0)c(x,0,0)等于相等于相应有毒气体应有毒气体Lct50Lct50、Ict50Ict50和和Pct50Pct50的值，就可以求得等浓度的的值，就可以求得等浓度的c(x,y,0)c(x,y,0)曲线，从而绘出不同的危险区域图，在曲线，从而绘出不同的危险区域图，在Pc50Pc50以外，则为以外，则为轻微危险区域。轻微危险区域。4.5 4.5 实例应用实例应用 一艘载有一

12、艘载有5t5t液氯的运输船在港口靠港时发生液氯的运输船在港口靠港时发生1000kg1000kg液液氯持续泄漏事故，泄漏时间为氯持续泄漏事故，泄漏时间为2h2h，海面风速为，海面风速为3m/s3m/s，确定各，确定各危害区域边界。危害区域边界。 根据高斯模型和危害区域的确定，可以求得液氯泄漏后根据高斯模型和危害区域的确定，可以求得液氯泄漏后在下风方向扩散的距离，既可以得出液氯在泄漏后的重、中、在下风方向扩散的距离，既可以得出液氯在泄漏后的重、中、轻三个区域。轻三个区域。 由此可以绘出不同浓度下等浓度曲线，该曲线为椭圆由此可以绘出不同浓度下等浓度曲线，该曲线为椭圆形。形。Pc50Pc50等浓度曲线

13、、等浓度曲线、Ic50Ic50浓度曲线和浓度曲线和Lc50Lc50等浓度曲线如等浓度曲线如图所示。图所示。Lct50等浓度曲线等浓度曲线Ict50等浓度曲线等浓度曲线yPct50Pct50等浓度曲线等浓度曲线B区C区A区xD区主导风向253628929A A区：区：重度区重度区 B B区：区：中度区中度区 C C区：区：轻度区轻度区 D D区：区：警戒区警戒区泄漏毒害区域泄漏毒害区域 五、水上危险化学品泄漏事故应急处置五、水上危险化学品泄漏事故应急处置 1.1.挥发型危险化学品泄漏事故的应急处置技术挥发型危险化学品泄漏事故的应急处置技术 2.2.漂浮型危险化学品泄漏事故的应急处置技术漂浮型危险

14、化学品泄漏事故的应急处置技术 3.3.溶解型危险化学品泄漏事故的应急处置技术溶解型危险化学品泄漏事故的应急处置技术 4.4.沉降型危险化学品泄漏事故的应急处置技术沉降型危险化学品泄漏事故的应急处置技术 5.15.1 挥发型危险化学品挥发型危险化学品 泄漏事故的应急处置技术泄漏事故的应急处置技术 1.1. 喷雾稀释喷雾稀释 采用移动式气体捕消器、开花水枪、喷雾水枪、大型喷雾器等对挥发型采用移动式气体捕消器、开花水枪、喷雾水枪、大型喷雾器等对挥发型危化品进行稀释或驱散，降泄漏现场毒气浓度或破坏燃烧、爆炸条件。危化品进行稀释或驱散，降泄漏现场毒气浓度或破坏燃烧、爆炸条件。 2.2.化学洗消化学洗消

15、根据危险化学品的化学性质，有针对性的配置化学洗消剂，利用大型喷根据危险化学品的化学性质，有针对性的配置化学洗消剂，利用大型喷雾器或喷雾水枪对泄漏危险区域的挥发型气体云团实施洗消，彻底消除其危雾器或喷雾水枪对泄漏危险区域的挥发型气体云团实施洗消，彻底消除其危害后果。害后果。3.3.强力驱散强力驱散 利用动力机械排风装置对挥发型泄漏物实施强力驱散，降低污染区域挥利用动力机械排风装置对挥发型泄漏物实施强力驱散，降低污染区域挥发性气体浓度，减轻事故危害。发性气体浓度，减轻事故危害。5.25.2 漂浮型危险化学品漂浮型危险化学品 泄漏事故的应急处置技术泄漏事故的应急处置技术 1.1.泡沫覆盖泡沫覆盖 一

16、方面能降低泄漏物挥发一方面能降低泄漏物挥发,另一方面，在漂浮型泄漏物上使另一方面，在漂浮型泄漏物上使用泡沫也能够限制其在水表面的扩散。用泡沫也能够限制其在水表面的扩散。 2.2.围油栏围控围油栏围控 为了防止漂浮型危险品的扩散，便于漂浮型危险化学品的为了防止漂浮型危险品的扩散，便于漂浮型危险化学品的清除，而采用的一种能够把危险化学品漂浮层限制在一定范围清除，而采用的一种能够把危险化学品漂浮层限制在一定范围的方法。的方法。 3.3.分散剂法分散剂法 喷洒分散剂能使漂浮型危险化学品分散成微小颗粒，使其喷洒分散剂能使漂浮型危险化学品分散成微小颗粒，使其在波浪或外加搅拌力的作用下分散到水体中，从而加速

17、水上危在波浪或外加搅拌力的作用下分散到水体中，从而加速水上危险化学品被水中微生物降解的过程，达到降低污染和尽快消除险化学品被水中微生物降解的过程，达到降低污染和尽快消除漂浮型危险化学品的目的。漂浮型危险化学品的目的。 5.2 5.2 漂浮型危险化学品漂浮型危险化学品 泄漏事故的应急处置技术泄漏事故的应急处置技术4.4.机械回收机械回收 通过浮油回收器、浮油回收船等作用于水体表面，对漂浮通过浮油回收器、浮油回收船等作用于水体表面，对漂浮型危险化学品进行回收处理。型危险化学品进行回收处理。 5.5.吸收剂法吸收剂法 对漂浮的液体、或慢慢挥发和溶解的漂浮型泄漏物可采用传统的溢油吸对漂浮的液体、或慢慢

18、挥发和溶解的漂浮型泄漏物可采用传统的溢油吸收剂。收剂。6.6.现场焚烧现场焚烧 当泄漏物易燃且燃烧产物危害小时，处置人员可以对漂浮型危险化学品当泄漏物易燃且燃烧产物危害小时，处置人员可以对漂浮型危险化学品的泄漏区域进行点燃，使其燃烧，这样既可以消除或降低漂浮型危险化学品的泄漏区域进行点燃，使其燃烧，这样既可以消除或降低漂浮型危险化学品的危害程度，又可以减少处置程序和措施。的危害程度，又可以减少处置程序和措施。5.3 5.3 溶解型危险化学品溶解型危险化学品 泄漏事故的应急处置措施泄漏事故的应急处置措施 1.1.化学洗消化学洗消 根据泄漏物的化学性质，选择合适的洗消剂，如氧化还原剂中和剂等对根据

19、泄漏物的化学性质，选择合适的洗消剂，如氧化还原剂中和剂等对污染水域实施洗消处置，降低或消除溶解型危险化学品对水域的污染。污染水域实施洗消处置，降低或消除溶解型危险化学品对水域的污染。 2.2.絮凝法絮凝法 可向泄漏危险水域中添加絮凝剂，使水中的溶解型危险化学可向泄漏危险水域中添加絮凝剂，使水中的溶解型危险化学品与絮凝剂结合，降低危险化学品在水中的溶解度，从而减少事品与絮凝剂结合，降低危险化学品在水中的溶解度，从而减少事故危害。故危害。3.3.活性炭吸附活性炭吸附 利用多孔性活性炭对溶解型危化品进行吸附，使其吸附在活利用多孔性活性炭对溶解型危化品进行吸附，使其吸附在活性炭上，从而降低其污染程度。

20、性炭上，从而降低其污染程度。5.4 5.4 沉降型危险化学品沉降型危险化学品 泄漏事故的应急处置技术泄漏事故的应急处置技术 1.1.固化河床固化河床 固化河床是指利用水泥或其他固化剂，将沉降型危险化学固化河床是指利用水泥或其他固化剂，将沉降型危险化学品覆盖，并使之固化在水底的一种方法。品覆盖，并使之固化在水底的一种方法。 2.2.动力捕捞动力捕捞 捕捞技术即利用捕捞设备对沉降于水底的危险化学品进行捕捞技术即利用捕捞设备对沉降于水底的危险化学品进行捕捞回收，从而降低其危害程度的一种方法。捕捞回收，从而降低其危害程度的一种方法。3.3.深水挖掘深水挖掘 由于沉降型危险化学品泄漏后大部分沉降到水底，并在水由于沉降型危险化学品泄漏后大部分沉降到水底，并在水底部