液氯泄漏事故后果模拟分析

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1、方法简述

火灾、爆炸、中毒是常见的重大事故，可能造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失，影响社会安定。重大事故原因及灾难后果分析评价主要是根据不同的事故类型、不同的数学模型，定量地描述了一个可能发生的重大事故，对工厂、厂内职工、厂外居民，对环境造成危害的严重程度，例如泄漏、火灾、爆炸、中毒造成的死亡区、重伤区、轻伤区、安全区划分，破坏状况及财产损失状况等。该分析评价的结论将为企业或管理部门提供关于事故后果的信息，提供关于应采取何种防护措施的信息，如防火系统、报警系统或减压系统等信息，以达到减轻事故影响的目的，同时也以满足政府主管部门对重大危险源进行宏观分级监控和管理的需要。

重大事故原因及灾难后果分析评价主要依据重大危险源可能导致的事故后果进行评价，主要考虑三种灾难形式：爆炸危险、火灾危险、毒泄漏扩散危险。通过爆炸伤害模型、火灾伤害模型、毒物泄漏扩散模型的计算，以预计事故发生的死亡和受伤半径为主要评价指标，以死亡或受伤半径的大小进行重大危险源的分级。该方法应用时有如下原则与假设条件：

(a)原则：

①最大危险原则。假使危险源具有多种危险物质或多种事故形态，按后果最严重的危险物质或事故形态考虑；假使一种危险物质具有多种事故形态，且它们的事故后果相差悬殊，则按后果最严重的事故形态考虑。

②概率求和原则。假使一种危险物质具有多种事故形态，且它们的事故后果相差不太悬殊，则按统计平均原理估计总的事故后果。

(b)假设条件：

①在估算事故后果时假设事故的伤害效用是各向一致性的，且无障碍物；②伤害区域是以单元的中心为圆心、以伤害半径为半径的圆形区域。2、有毒液化气体容器破碎时的毒害区估算①液氯钢瓶爆炸时的毒害区估算

公司在生产过程中需使用液氯，涉及到液氯钢瓶的储存。现以1只1t液氯钢瓶在25℃时破碎爆炸为例，计算可能造成的毒害区半径，液发的比热为0.96

kJ/kg℃,汽化热为289kJ/kg,沸点为-34℃。

蒸发的氯气体积：

Vg=22.4W·C(t-t0)(273+t0)/273MQ

=22.4×1000×0.96×(25+34)×[273+(-34)]/(71×289×273)=54.1(m3)

式中：W——介质重量，kgt——容器破碎前介质温度，℃

C——介质比热，kJ/kg℃t0——介质标准沸点，℃Q——介质汽化热，kJ/kgM——介质分子量；

已知空气中氯气浓度达到0.09%时，人吸入5～10min即致死，则上述氯气可以令人致死的有毒空气体积为：

V=Vg×100/0.09=54.1×100/0.09=60111m

3

R=2023m

计算结果说明，假使1只1t液氯钢瓶破碎可引起液氯泄漏，则毒害致死区半径为30.6m，轻度中毒暴露区半径为2023m。也就是说，在一定的气象条件下，除了厂区外，周邻地区将受到毒物影响。

上述计算的扩散半径是在静风状态下，考虑到风、建筑物等因素的影响，液氯泄漏实际扩散半径比静风状态下大得多。

假使液氯钢瓶发生爆破泄漏，将会引起严重的后果，不但危害到生产车间的作业人员，还会波及其他作业场所的人员。因此液氯钢瓶应按规范要求严格管理，并应制订液氯泄漏处置应急预案，同时应配置相应防护用品供紧急状况时使用。

②液氨钢瓶爆炸时的毒害区估算

生产区的液氨钢瓶，存在爆炸的可能性。若一只液氨质量为400kg的液氨钢瓶发生破碎，破碎前的温度为25℃，液氨的比热为4.6kJ/kg℃，液氨的沸点为-33℃，液氨的气化热为1.37×103kJ/kg，则可能造成的毒害区半径。

蒸发的氨气体积：

Vg=22.4W·C(t-t0)(273+t0)/273MQ

=22.4×400×4.6×(25+33)×[273+(-33)]/(17×1.37×103×273)=87.5(m)

式中：W——介质重量，kgt——容器破碎前介质温度，℃

C——介质比热，kJ/kg℃t0——介质标准沸点，℃Q——介质汽化热，kJ/kgM——介质分子量；

已知空气中氨气浓度达到0.5%时，人吸入5～10min即致死，则上述氨气可以令人致死的有毒空气体积为：

V=Vg×100/0.5=87.8×100/0.5=17500m

3

3

上述计算的扩散半径是在静风状态下，考虑到风、建筑物等因素的影响，液氨泄漏实际扩散半径比静风状态下大得多。

假使液氨钢瓶发生爆破泄漏，将会引起严