危险化学品泄漏事故后果评Word格式.docx

1、甲醇储罐320.0126MPa64.5常温1.11甲醇管道二甲醚球罐460.51MPa-24.90.70.671.61二甲醚管道1.4丁烷储罐58.120.106-0.53.80.582.058.2.2典型泄漏事故情景的选取1）泄漏物料液氨、天然气、甲醇、二甲醚、丁烷泄漏2）泄漏源 选取的泄漏源包括： 天然气配气站至主装置的输送管道液氨储罐（球） 从合成氨至尿素装置的成品氨输送管道粗甲醇储罐的进出管道 甲醇库区甲醇储管的进出管道二甲醚精馏塔的进出管道 二甲醚库区球罐的进出管道丁烷罐区储罐的进出管道3）泄漏事故规模 根据泸天化集团公司天然气输送管道、液氨储罐、甲醇储罐、二甲醚储 罐、丁烷储罐、液

2、氨输送管道、甲醇输送管道、二甲醚输送管道的实际安全 状况，结合国内外化学危险品罐区安全技术状况以及事故案例的调查，选取 以下两种典型泄漏事故作为评价对象。小型泄漏（泄漏孔径 25mm）中型泄漏（泄漏孔径 75mm） 大型泄漏（管道完全破裂，泄漏孔径 100/150/200mm，根据储罐的进出口管 道最大直径确定）8.3毒物扩散气象条件对毒物扩散起作用的气象条件主要包括：风速、大气稳定度、混合层高 度、光照和气温等。根据项目所在地的气象条件，风速选取静风（风速 1.0m/s ）和年平均风 速（风速 1.7m/s ）以及最大风速（风速 13.5m/s ）三种情况，风向选取本地 区年主导风向之一的东

3、北风向进行模拟计算。本评价主要考虑一旦天然气输 送管道、甲醇成品储罐、二甲醚储罐、丁烷储罐、甲醇输送管道、二甲醚输 送管道发生泄漏事故，氨气对小下风向区域的危害程度和可燃气体爆炸下限 所涉及的区域。气温选取年平均气温 17.1 ，大气稳定度选取中性稳定度。 混合层高度和光照条件选取一般条件。8.4泄放源模式8.4.1气体释放量以声速气体流量公式为基础，用来计算气体释放量。AQ=4.75110-6D2PaMw/（T+273）1/2式中： AQ气体释放量， Kg/s；Pa 绝压， KPa；Mw 物质的相对分子量T 温度，D 泄漏孔的直径， mm8.4.2液体释放量1）确定释放的液体流量液体释放流量

4、 L 由下式确定：L=9.4410-7D21（1000Pg/ 1+9.8 h） L液体释放流量， Kg/s；Pg表压， KPa；1 操作温度下液体的密度， Kg/m3； h 释放点以上液位高度， mD泄漏孔的直径， mm 公式假设所有的释放在终止前至少持续 5min，如果 5min 释放可能超过总 储量，则释放流速用总量除以 5min 来计算。确定释放的液体总量 为了确定液池尺寸，必须估算形成液池的毒物总量。如果一次释放大得足 以在 15min 内放空容器（包括在 5min 内发生很大的释放），则进入液池中的 液体量是容器的总储量。对更长时间的持续释放（大于 15min），假设液池在 15mi

5、n 后达到最终的尺寸。 因此，总的液体释放量 WT 是储罐储量（储罐在 15min 内放空），或用下式表示：WT=900L计算闪蒸系数比较液体的操作温度与它的标准沸点，如果温度小于沸点，闪蒸率 0。如果温度大于沸点，则需要计算闪蒸系数。释放时的闪蒸系数 Fv 用下式表示： Fv=Cp（Ts-Tb）/Hv 式中： Fv释放液体的闪蒸系数T b液体标准沸点，；T s液体的平均热容， J/ （Kg）H v液体的蒸发热， J/Kg； 如果不能得到所需资料，那么 Cp/ H v可取 0.0044 。 由闪蒸产生的释放量由下式计算：AQf=5FvL AQf 由闪蒸产生的释放量， Kg/s； 如果 Fv0.

6、2 ，那么 AQf =L，并且不形成液池。 确定液池尺寸 进入液池总液体总量 Wp 由下式表示：Wp=Wt（1-5FVn） Wp由闪蒸产生的释放量， Kg； 如果泄漏的液体没有充满围堤或流到围堤外，则液池表面积按下式计算： Ap=100Wp/ 1 Ap液池面积， m2 当泄漏的液体进入围堤并充满整个围堤，则液池面积等于围堤面积减去储 罐占有的面积。确定从液池表面蒸发产生的释放量 从液池表面蒸发产生的释放量按下式计算：-4 0.95AQp=9.0 10-4 Ap 0.95 MWw Pv（T+273） AQp液池表面蒸发释放量， Kg/sMW相对分子量；Pv液体在特定液池温度下的蒸气压， KPa；

7、T特定液池温度，；如果液体温度等于或高于环境温度，而低于标准沸点，液池温度等于操作 温度。如果液体温度等于或大于沸点，液池温度是液体的标准沸点。标准沸 点指液体在大气压下的沸点。 确定大气中的释放量大气中总的释放量由下式表示：AQ=AQf +AQp AQ大气中总的释放量， Kg/s8.5气体扩散模拟由于氨球罐区、甲醇灌区、二甲醚罐区均设置有围堤，泄漏的液体物料会 在围堤内形成液池，气体物料（天然气外管泄漏、丁烷储罐连接管泄漏）泄 漏点接近地面，因此其扩散模式选用在地面连续释放的扩散模式：Q 1 y2 z2Cxyz= exp - （ + ）y z 2 2y 2z Cxyz给定某一点（ x， y，

8、 z）的浓度， mg/m3Q连续质量释放量， Kg/s ；yz扩散相关系数；y横风向距离；z离地面的高度风速，m/s8.6评价特征值的选择由于天然气、甲醇、二甲醚、丁烷的主要危害特性是泄漏的物料扩散所带 来的火灾爆炸危险，因此选用天然气、甲醇、二甲醚、丁烷的爆炸下限进行模拟计算，而液氨的主要危害特性是泄漏的物料对人体的毒害性，因此选用 液氨对人体的毒性影响进行评价。表 8-2 评价特征值序号物料爆炸下限（ mg/m3）1330002甲醇802533二甲醚570004丁烷3068736表 8-3 氨对人体的毒性影响浓度（ mg/m3）对人体的影响30车间空气中最高容许浓度210接触 1h 的最大

9、耐受量1750接触半小时，可危及生命3500短时间迅速致死8.7模拟计算结果8.7.1.1液氨储罐出料管道完全断裂泄漏事故情景表 8-4 氨球罐出料管道完全断裂泄漏事故情景项目事故情景泄漏源氨球罐出料管道完全断裂泄漏状况孔径 150mm工作条件-33 泄漏速率425.5kg/s515min 泄漏量382953.9Kg6液池面积1216m2（围堤内面积）7气体释放速率5.4346Kg/S8.7.1.2液氨泄漏扩散浓度分布、危险、危害距离与面积模拟计算结果表 8-5 液氨泄漏扩散时蒸气浓度的分布 （离地面高度 1.6m）下风向距离（ m）风速1.713.5457631269195338991021

10、7048127675160782088705521796571402725816.342019501782610485132010045352668336200112466183.230049529236.740023313717.35001368060083496.5700524048003520.63.284217.72.8表 8-6 液氨泄漏扩散时评价特征值对应扩散距离 （H： 1.6m）特征浓度（ mg/m）3184173351261601234311387表 8-7 液氨泄漏扩散时评价特征值对应扩散面积扩散面积（ m2）特征浓度（ mg/m3）24280017080034400410

11、003860064009400620020005000320012008.7.2甲醇、二甲醚、天然气、丁烷泄漏事故情景模拟计算结果表 8-8 泄漏扩散后爆炸下限浓度分布结果泄漏孔径气体释放速率 Kg/s下风向扩散距离 m天然气管道泄漏25mm0.77静风23.81.7m/s16.575mm6.8983.562.3200mm48.98243.5182.6生产区到甲醇库区的甲 醇管道0.054/0.436100mm0.75412.3生产区到二甲醚库区的 二甲醚管道0.428.93.7643.932.46.6860.545粗甲醇储罐0.432.442815.50.2654.0245.633.536.

12、2253.5114.92757.54463348.8本部分评价小结由模拟计算结果及泄漏事故爆炸下限浓度分布图可看出： 天然气配气站管道出现大型泄漏事故后，在静风条件下，以泄漏点为 圆心，半径为 243.5 米的下风向范围内天然气的浓度将达到爆炸下限，如果 遇到点火源将会引发火灾爆炸事故。生产区到甲醇库区甲醇管道出现大型泄漏后，在静风条件下，以泄漏 点为圆心，半径为 12.3m 的下风向范围内挥发的甲醇蒸气的浓度将达到爆炸 下限，如果遇到点火源将会引发火灾爆炸事故。生产区到二甲醚库区的二甲醚管道出现大型泄漏后，在静风条件下， 在以泄漏点为圆心，半径为 60.5m 的下风向范围内二甲醚气体的浓度将

13、达到 爆炸下限，如果遇到点火源将会引发火灾爆炸事故。二甲醚库区的二甲醚球罐的进出管道出现大型泄漏后，在静风条件下， 在以泄漏点为圆心，半径为 446m的下风向范围内二甲醚气体的浓度将达到爆 炸下限，如果遇到点火源将会引发火灾爆炸事故。其影响范围远远超过了库 区的范围，对下风向的居民有一定的影响。生产区的粗甲醇储罐的进出管道出现大型泄漏后，在静风条件下，在 以泄漏点为圆心，半径为 28m 的下风向范围内挥发的甲醇蒸气的浓度将达到 爆炸下限，如果遇到点火源将会引发火灾爆炸事故。由浓度分布图可知，粗 甲醇储罐泄漏后的影响范围大部分在本装置范围内，对附近装置无影响。甲醇库区的甲醇储罐出现泄漏后，由于其

14、本身储存量小，泄漏的量也 较少，挥发的甲醇蒸气也基本在围堤内，基本不向下风向扩散，对甲醇罐区 外的民用住宅无影响。丁烷库区的丁烷储罐出现泄漏后，其本身的储存量小（ 7 吨以下），加 上其分子量比空气重，扩散速度较慢并容易积聚在下水道或阴沟内，遇火可 引起回燃，严重时可引起爆炸。但由于其位置距离主体装置和附近居民较远 （ 100米以外），对主装置和附近居民无影响。根据有关统计资料可看出，就管道、阀门及接头而言， 12mm（代表2.83-16.7mm ）及以下孔径的泄漏事故占全部泄漏事故的 98%，而 25mm（代表 16.7-31mm）以上孔径的小泄漏事故占全部泄漏事故的 2%。这说明管道、 阀

15、门、 法兰及接头等发生的泄漏事故绝大部分是孔径在 12mm及其以下的微型泄漏事 故，发生中、大型泄漏事故的可能性相对较小。因此，工厂在运行过程中， 应着重对管道、阀门、法兰及接头的小型及微型泄漏事故进行防范。虽然中、 大型泄漏事故的可能性较小，但由于其事故后果较严重，也不能忽视这方面 的管理。从液氨的毒物扩散地域图和模拟计算结果可以看出：1比较静风（ 1m/s）、平均风速（ 1.7m/s ）和最大风速（ 13.5m/s ）三种 情况，都存在浓度值超过最大允许浓度（ 30mg/m3）的区域，该区域面积在静 风状态时为最大，为 242800m2，对应下风向距离为 842m。2氨球泄漏时，在静风（1

16、m/s）、平均风速（1.7m/s ）和最大风速（13.5m/s ） 三种情况下都存在一个高浓度的区域， 如短时间致死浓度 3500mg/m3 的区域也 以静风状态时最大，其对应下风向距离为 113m。3对扩散模拟计算结果分析可知，在静风条件下，泄漏的氨的危害区域 最大，平均风速下次之，而在最大风速条件下，其危害范围最小。4从工厂的平面布置图可以看出，液氨球罐处于工厂的中心，位于工厂 的生产辅助设施、办公区及生活区主导风向（ NE 风向）的上风向。当液氨球 罐发生泄漏事故后，氨气的扩散范围（评价特征值 30mg/m3）最大为 842m，工 厂的大部分辅助生产设施及办公区、以及少部分生活区将处于氨气的笼罩氛 围内，将对处于这些区域内的人员带来危害 , 但由于公司在液氨球罐区设置有 计算机自动监控装置，对液氨罐区情况进行严密的监视，同时还修建有泄漏 事故处理围堰、设置了事故喷淋水装置、消防水炮等设施，可对液氨泄漏事 故进行应急处理，为处于危害区域内的人员疏散赢得时间 。由于氨是一种刺激性较大的毒性气体，吸入少量的高浓度的氨就会引 起中毒、窒息，甚至死亡，并且液氨储罐泄漏后其扩散氛围很大，因此工厂 在运行中一定要对液氨球罐采取严格、安全的监控措施，防止出现液氨储灌 泄漏事故。