事故后果模拟计算

1、事故后果模拟中毒有毒物质泄漏后生成有毒蒸气云，它在空气中飘移、扩散，直接影响现场人员，并可能波及居民区。大量剧毒物质泄漏可能带来严重的人员伤亡和环境污染。毒物对人员的危害程度取决于毒物的性质、毒物的浓度和人员与毒物接触时间等因素。有毒物质泄漏初期，其毒气形成气团密集在泄漏源周围，随后由于环境温度、地形、风力和湍流等影响气团飘移、扩散，扩散范围变大，浓度减小。在后果分析中，往往不考虑毒物泄漏的初期情况，即工厂范围内的现场情况，主要计算毒气气团在空气中飘移、扩散的范围、浓度、接触毒物的人数等。有毒液化气体容器破裂时的毒害区估算液化介质在容器破裂时会发生蒸气爆炸。当液化介质为有毒物质，如液氯、液氨、

2、二氧化硫、硫化氢、氢氰酸等，爆炸后若不燃烧，会造成大面积的毒害区域。设有毒液化气体质量为W（单位：kg）,容器破裂前器内介质温度为t（单位：C）,液体介质比热为C单位：kJ/（kgC）。当容器破裂时,器内压力降至大气压,处于过热状态的液化气温度迅速降至标准沸点t0（单位：C）,此时全部液体所放出的热量为：Q=WC（tt。）设这些热量全部用于器内液体的蒸发，如它的气化热为g（单位：kJ/kg）,则其蒸发量：wQW-C(t-to)W=0-qq如介质的分子量为M,则在沸点下蒸发蒸气的体积Vg(单位：m3)为：“22.4W273+122.4W-C(t-1)273+1V=o=-ogM273M273为便于

3、计算，现将压力容器最常用的液氨、液氯、氢氰酸等的有关物理化学性能列于表2-3中。关于一些有毒气体的危险浓度见表2-4。若已知某种有毒物质的危险浓度，则可求出其危险浓度下的有毒空气体积。如二氧化硫在空气中的浓度达到0.05%时，人吸入510min即致死，则Vg的二氧化硫可以产生令人致死的有毒空气体积为：V=VgX100/0.05=2000Vg。假设这些有毒空气以半球形向地面扩散，则可求出该有毒气体扩散半径为：R=IVg/c32.0944式中R有毒气体的半径，m；Vg有毒介质的蒸气体积，m3；C有毒介质在空气中的危险浓度值，。表2-3一些有毒物质的有关物化性能物庾名称1啜液体平均比瘦QWkgT弋-

4、0汽化鷄g八kpkgT)17-334砧I.SXIO371-34仏弼二氣化it64-10.S1.W3.93X102丙烯匪%.O6N152.31.885.73xitf27.0325,7乳339.75X10=四ufta76,80.85lixlO2表2-4有毒气体的危险浓度物庚名称510min致死的KA0-5-1h致死的性度他吸人0,5-1h致蛊病的ifeffi/%0,5氯0.09(L0035TL0050+00!4-D+0021二:mt碗0.050,053-0.063(,015-0.01?辄1K醸0,0270口一0血40.010-08*0-1O.OttTLOS0.036-0,05二氧化辄0.050+0

5、32-0.fl53Q.011-0.021举例液氨事故后果模拟计液氨储罐破裂时，氨气泄漏后生成的有毒蒸气云团，随着环境温度、地形、风力和湍流的影响使蒸气云团漂移、扩散，会造成大面积的毒害区域，直接使现场和周围人员中毒。氨对人员的危害程度取决于氨的性质、浓度和人员与毒物接触的时间等因素。1) 扩散半径计算液氨站有2台200m3的液氨储罐，假设1台球罐发生破裂，液氨全部泄出，氨气以半球形向地面扩散，则氨气扩散半径为：R=iVg/c=Vg/c3_32.094423式中：R-氨气扩散半径，mVg-氨气的体积，m3C-氨气在空气中的危险程度，%200m3液氨储罐中液氨的质量为W=136xl03kg，其蒸气

6、体积：=22.4W.Cp(t-to)273+tVg=MQ273式中：W-氨气质量，kgCp-液氨比热，kJ/kg.Ct-氨储罐破裂前液氨温度，Cto-液氨沸点，CM-氨的分子量Q-氨的气化热，kJ/kg计算：V=22.4xl36000x4.625-(-33)273+(-33)=306803Vg-17x1.37x103273_30680m3空气中氨气浓度达0.5%时，人吸入5l0min致死，可产生令人致死的有毒空气体积为：v=vg/c=vgx100/0.5=200vg=200x30680=6136000m3假设这些有毒空气以半球形扩散，有毒气体扩散半径为：Vg/c6136000R=3=丸2929

7、.72=143m2.09442.0944假设1台球罐中的液氨泄漏1/2、1/4，则其扩散半径分别为：R=/Vg/C=3068000=V1464859=113m(100m3液氨泄漏)2.09442.0944R=3：Vg/c=11534000=3732430=90m(50m3液氨泄漏)32.09442.09442) 液氨泄漏事故后果分析200ms液氨泄漏,氨气扩散半径达143m氨气浓度可达).5%，人吸入510min致死。 I00m3液氨泄漏,氨气扩散半径达13m氨气浓度可达）.5%,人吸入510min致死。 50m3液氨泄漏，氨气扩散半径迦0m,氨气浓度可达0.5%,人吸入510min致死。3）

8、液氨泄漏后的防护距离参照北美化学事故应急响应指南（2000年版）给出的液氨泄漏扩散预测分析方法，对液氨储罐可能发生的泄漏影响范围进行分析，得出泄漏后最初30min液氨扩散范围如下表所示：液氨泄漏后最初30min扩散范围（单位：m）物质名称小量泄漏大量泄漏隔离距离下风向防护距离隔离距离下风向防护距离白天夜晚白天夜晚液氨3020030095300800注：小量泄漏是指小包装泄漏或大包装小泄漏，其泄漏量小于或等于200L；大量泄漏是指大包装泄漏或许多小包装同时泄漏，其泄漏量大于200L；随着时间的延长，影响的范围还会继续扩大。液氨泄漏影响范围理论预测如下图所示（图中的初始隔离区是指泄漏源周围的区域，

9、该区域的人员可能因吸入氨蒸汽而危及生命；防护区是指泄漏源下风向一矩形区域，矩形区域的长度、宽度称为防护距离。在该区域内如不采取防护措施，可能使人致残或产生严重的或不可逆的健康危害）：1/2防护距离1/2防护距离4.3.3安全防护措施从液氨爆炸冲击波和泄漏中毒事故后果分析可以看出，氨气泄漏扩散将对扩散范围内的人员和建筑物造成极大危害。故应根据泄漏扩散区域的范围和特点，严格按照相关规范的要求安装有毒、可燃气体泄漏检测报警仪，确保出现泄漏时能及时发现和处理。对球罐以及压力表、安全阀、液位计、紧急切断阀等安全附件应定期进行维护保养和检验检测，确保灵活好用，杜绝跑冒滴漏。现场应设置风向标，发生事故时能根

10、据风向标的指示和风速情况，按预定的救援预案，通知在影响区域范围内的人员疏散、撤离，减少事故造成的损失和人员伤害。企业负责人应对生产过程中可能产生的危险因素有充分的认识和足够的重视，做好事故预防：加强安全管理、提高安全技术；设置畅通的通信装置、有效的报警系统，配备熟悉掌握其使用程序和方法的操作人员；配备足够、适用的消防器材和设施；制定完善、操作性强的应急救援预案并定期演练，以确保事故发生时能及时控制，并把损失减到最低程度。液氯事故后果模拟计算氯是一种剧毒性物质，若钢瓶破裂，液氯泄漏后迅速气化，向四周扩散，会造成大面积的毒害区域。氯对人员的危害程度取决于氯的性质、浓度和与毒物接触的时间等因素。氯气

11、泄漏后生成的有毒蒸气云团，随着环境温度、地形、风力和湍流的影响使蒸气云团漂移、扩散，直接使现场和周围人员中毒。3.2.3.1 氯气泄漏扩散半径计算若生产区有1只液氯钢瓶破裂，假设氯气以半球形沿地面向四周扩散，则氯气扩散半径为：R=IVg/C=Vg/c，立一32094423式中R一氯气扩散半径，mVg氯气的体积，m3C氯气在空气中的危险程度，%1只液氯钢瓶中液氯的质量为W=1000kg，其蒸气体积为：22.4W.Cp(t-to)273+tVg=XMQ273式中：W一氯气质量，kgCp一液氯比热，kJ/kgCt一钢瓶破裂前液氯温度，Cto液氯沸点，CM氯的分子量，71Q氯的气化热，kJ/kg经计算

12、得：Vg=22.4X1000X0.9625(34)71X2.89X102273+(-34)273=54.13m31）当空气中氯气浓度达0.09%时，氯气扩散半径为：R=3：Vg/c=3：54.13/.9/1=30.62m2.09442.09442）当空气中氯气的浓度达0.0035%时，氯气的扩散半径为：54.13/0.0035/1002.0944=90.35m3）当空气中氯气的浓度达0.0014%时，氯气的扩散半径为：=122.67mR二,54.13/0.0014/10032.09443.2.3.2 1000kg液氯泄漏事故后果分析 氯气扩散半径达30.62m时，氯气浓度可达0.09%，人吸入

13、510min致死。 氯气扩散半径达90.35m时，氯气浓度可达0.0035%,人吸入0.51h致死。 氯气扩散半径达122.67m时，氯气浓度可达0.0014%,人吸入0.51h致重病。通常情况下,液氯钢瓶泄漏后,现场有毒气体检测报警设施将发出警示信号,值班人员进行及时堵漏抢修处理,氯气蒸发量一般小于上述值。特别是当液氯钢瓶泄漏点在上部时,液氯泄漏后沿着器壁流淌在地面上,氯气蒸发吸热使容器降温,器壁表面结冰,减弱了液氯继续通过器壁从空气中吸热蒸发,从而降低了蒸发速度。但若应急处理不当，采用水喷淋钢瓶的方法减少液化介质的蒸发时，往往由于水的温度高于介质温度，反而增加了介质的蒸发。3.2.3.3 针对液氯的特性和事故特点，应采取的事故预防措施 氯气的扩散不是均匀地向四周扩散，而是大部分延地面向下风向扩散，因此，企业应在显著位置设置风向标，引导职工在液氯泄漏时向侧风向跑，尽快脱离危险区。 根据安全生产法规定，企业对重大危险源要登记建档，进行定期检测、评价、监督控制，制定事故应急救援预案，告知从业人员和相关人员在紧急情况下应当采取哪些应急措施。并将本单位重大危险源及有关措施、应急救援预案上报地方人民政府