液氨泄漏中毒事故后果分析.doc
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液氨泄漏中毒事故后果分析
液氨泄漏为液体泄漏，泄漏的液体在空气中蒸发而生成气体。
本项目氨储罐中液氨的贮存压力为2.5MPa，温度为常温，属加压常温下的液体泄漏，这种液体泄漏时将形成液池，吸收周围热量蒸发扩散，引起中毒。
（1）毒害区估算
若液氨罐破裂后，未发生燃爆，会造成大面积的毒害区域。
泄漏后的液氨在沸点下氨蒸汽体积Vg（m3）为
Vg=
式中：
W——为液氨量，100×0.85×603=51255kg
t——25℃
t0——-33℃
c——液氨比热（4.6KJ/kg℃）
g——液氨汽化热（1.37×103KJ/kg）
m——分子量（17）
Vg=
若液氨罐破裂时，当液氨在空气中的浓度达到c=0.5%时，人吸入5-10min即致死，那么可致死的有毒气体体积约为：
11562.4/0.5=23124.9m3
假设这些有毒气体以半球形向地面扩散，则有毒气体扩散半径为：
R=
（2）从以上计算说明：
a、瞬时泄漏（不超过30s）时，泄漏半径约13.61m（根据泄漏流速而得）。
b、当氨罐破裂泄漏时空气中氨浓度达到0.5%时吸入5-10min就会发生人员中毒致亡事故。
c、氨罐泄漏半径为22.3m，在此范围内如果5分钟内人员未逃离现场会发生中毒致亡事故。
d、一般来说，接触毒物时间不会超过30分钟，因为在这段时间内人员完全可以逃离现场或采取保护措施。
4.高压反应釜发生爆炸事故的预测及后果
根据该公司的生产条件，选定物理爆炸模型，模拟计算高压反应釜爆炸产生的能量及伤亡范围，最后对风险程度作出总结，给出建议。
一、爆炸的可能性
该公司生产过程中，爆炸为主要危险因素，容易发生爆炸并能造成较严重后果的主要是氨化反应釜、液氨罐等位置。
该公司可能会发生的爆炸分为：
1、化学爆炸：
在氨化釜内对硝基氯苯与氨水发生反应，氨气与空气混合形成爆炸性混合物，在高温、电火花等作用下产生爆炸。
2、物理爆炸：
反应釜操作不当，出现压力速增而发生爆炸。
以上可能发生的化学爆炸和物理爆炸，物理爆炸造成的后果较严重，并且可能性也较大。
二、反应釜爆炸事故后果预测
物理爆炸中，气体膨胀所释放的能量（即爆破能量）不仅与气体压力和容器的容积有关，而且与介质在容器内的物性相态有关。
在高温作用下，反应釜内氨水与对硝基氯苯激烈反应，产生大量氨水及蒸汽，急剧膨胀对外做功。
当反应釜内全部为液体时，其皮肤量计算模型如下：
El=
式中：
El为常温液体压力容器的爆炸时释放的能量（KJ）
P为釜内液体的绝对压力（Pa），反应釜额定压力为6.3MPa
V为容器的体积（m3），反应釜容积6m3
Βl为液体在压力p及温度下的压缩系数（Pa-1），查表为0.242-1，则
El=
有研究表明，物理爆炸时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量三种形式表现出来，后两者所消耗的能量只占总爆破能量的3%-15%，也就是说大部分能量产生空气冲击波。
根据荷兰应用研究院TNO（1979）建议，可按下式预测蒸汽云爆炸的冲击波的损害半径：
R=Cs（NE）1/3
式中：
R——损害半径，m；
E——爆炸能量，KJ；
N——为效率因子，取值10%；
Cs为经验常数，取决于损害等级，按下表取值。
表5-23损害等级表
损害等级
Cs/（mJ-1/3）
损害半径
设备损坏
人员伤害
1
0.03
19.8
重创建筑物、加工设备
1%死亡
大于50%耳膜破坏
大于50%被碎片击伤
2
0.06
39.7
损坏建筑物的外表，可修复性破坏
1%耳膜破裂
1%被碎片击伤
3
0.15
99.0
玻璃破碎
被碎玻璃击伤
4
0.40
264
10%玻璃破碎
人员伤害
则根据不同的Cs取值，计算出的损害半径为：
Cs=0.03R=19.8m
Cs=0.06R=39.7m
Cs=0.15R=99.0m
Cs=0.40R=264m
公司每班在该厂房内作业的人员约为8-9名，若发生该爆炸事故，这些人将受到伤害甚至死亡。
三、小结
本部分分析了高压反应釜发生爆炸的可能性、爆炸的原因，其次根据物理爆炸中过热液体爆炸模型模拟计算了不同损害等级下的损害半径。
在模拟计算中，根据BLEVE原理，假设了反应釜内料液上部空间为密闭空间，又假设了物理爆炸能量全部转化为冲击波的形式。
因此，计算结果会有误差。
由于模型的限制及爆炸过程发生的复杂性，模拟结果会和实际情况不会完全吻合。
因此，爆炸模拟结果仅供参考。
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