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氯气泄漏扩散计算模拟

氯气泄漏扩散计算模拟
氯气泄漏扩散计算模拟

氯气泄漏扩散计算模拟

(1)氯气泄漏扩散过程

氯气管道、阀门、压力表或液氯钢瓶的材质、焊缝以及腐蚀造成的强度下降等设备缺陷原因都可能引起容器破裂从而引发氯气泄漏,使氯气迅速扩展。

氯气属于重气,它泄漏时的扩散机理与一般烟囱热污染性烟羽的扩散完全不同,它在地表的释放可分为三个过程。

初始阶段:气云刚形成的阶段,主导其运动的作用力为释放的惯性及外界的平均风速。

重力扩展阶段:初始的动量消失后,主导作用为重力及外界的湍流扰动,由于重力使气团下降到地表拓展范围,而且稀释作用主要靠大气湍流以及气云下降引起的湍流卷增作用引入外界空气。

被动扩散阶段:当气云经一段时间混合稀释后,其密度和温度或浓度逐渐接近外界空气,主要靠大气的湍流。

(2)氯气危害浓度

根据有关资料,氯气的半数致死浓度,即引起实验染毒动物半数死亡的毒物浓度为850mg/m3。氯的最高允许浓度为1mg/m3,即在一个工作日内任何时间都不应超过的浓度。选取浓度850mg/m3(283ppm)、300mg/m3(100ppm)、90mg/m3(30ppm)、30-90mg/m3(10-30ppm)、15mg/m3(5ppm)、5mg/m3(1.7ppm)和1mg/m3(0.3ppm)7种浓度分别计算氯气泄漏的影响范围。

浓度

伤害分区危害程度Mg/m3ppm

850283深吸入少量可能危及生命

300100致死区(A区)可能造成致命性损害

9030重伤区(B区)引起剧咳

(3)液氯泄漏量计算

流体泄漏速度可用流体力学的柏努利方程计算。其泄漏速度为:

()

gh p p A Cd Q 220+-??=ρ

ρ

(7-1)

式中Q 0——液体泄漏速度,kg/s ; Cd ——液体泄漏系数; A ——裂口面积,m 2; ρ——泄漏液体密度,kg/m 3; P ——容器内介质压力,Pa ; P 0——环境压力,Pa; g ——重力加速度,9.8m/s 2; h ——裂口之上液位高度,m 。

对于非常压下的液体泄漏速度,主要取决于内介质压力与环境压力之差和液位高低。

(4)液氯容器破裂形成毒害区半径估算

液化介质液氯在容器破裂时会发生蒸气扩散,从而造成大面积的毒害区域,其毒害区按如下方法估算。

设液氯质量为W (单位:kg ),容器破裂前器内温度为t (单位:℃),液体介质比热为C[单位:KJ/(kg ?℃)]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t 0(单位:℃),此时全部液体所吸收的热量为:

()0t t C W Q -??= (7-2)

设这些热量全部用于器内液体的蒸发,如它的汽化热为q (单位:kJ/kg ),则其蒸发量:

()q

t t C W q Q W 0'-?==

(7-3)

如介质的分子量为M ,则在沸点下蒸发蒸气的体积Vg (单位:m 3)为:

()273

2734.222732734.220

00t q M t t C W t M W Vg +??-??=+?=

(7-4)

假设这些带有氯气的空气以半球形向地面扩散,则可求出该氯气扩散半径为:

30

3

00994.2/3

421/C Vg C Vg R =

?=

π (7-5) 式中R ——有毒气体的半径,m ; Vg ——有毒介质的蒸气体积,m 3; C O ——有毒介质在空气中的危险浓度,%; (5)气体连续扩散高斯分布

采用世界银行提供的中等密度云连续扩散模型(高斯扩散模型),分析时,根据分析源周边的实际情况,考虑地面有效粗糙度并进行修正。连续排放:

()???

?

??????????????+-=222221exp ,,z y z y Z y u Q

z y x c σσσπσ (7-6)

式中c ( x,y,z )——连续排放时,给定地点的污染物浓度,mg/m 3;

Q ——连续排放的物料流量,mg/s ; u ——平均风速,m/s;

x ——下风向距离,m; y ——横风向距离,m ; z ——离地面的距离,m;

σx ,σy ,σz ——x,y,z 方向扩散参数,按下表选择:

表2 不同大气稳定度下的扩散参数

有效粗糙度Z 0>0.1m 的粗糙地形扩散参数按如下计算(地面有效粗糙度长度按下表选取):

y yo y f σσ=

z z z f 0σσ=

(

)0001Z Z f y α+=

()()()x g f z Z x e d x c b Z x f ln 01

0000000ln ln ,--+-=

上式中,大气稳定度为D ,各参数按下表选择:

表4 不同大气稳定度下的系数值

(6)气体瞬时扩散高斯分布

采用世界银行提供的中等密度云瞬时扩散模型(高斯扩散模型)。

()()()???

?

??????????????++--=22222

22/321exp 22,,,z y x z y x Z y ut x Q

t z y x c σσσμσσσπ (6-7) 式中c ( x,y,z,t )——瞬时排放时,给定地点( x,y,z )和时间t 的污染物浓度,mg/m 3;

Q ——瞬时排放的物料流量,mg/s ; t ——瞬时排放时,污染物运行的时间,s ; u ——平均风速,m/s ; x ——下风向距离,m ; y ——横风向距离,m ; z ——离地面的距离,m ;

σx ,σy ,σz ——x,y,z 方向扩散参数,地面有效粗糙度修正等因素的修正方法同上。瞬时源时,给定取样时间t ( s ),则按下式修正:

()()2.0min 10600/t y y σσ=

氯气管道连续泄漏模拟计算

(1)事故模式设定

选取氯气从液氯钢瓶连接管到真空加氯机之间的管道、阀门和压力表泄漏事故进行分析,按管道内径DN8计算:

压力:0.1MPa

泄漏裂口设定:设裂口直径为DN=8mm,

则裂口面积为5.027X10-5m2

(2)泄漏模拟计算结果

选取裂口面积为A =5.027X10-5m2,压力:0.1Mpa,

Cd=0.65;ρ=1.468kg/m3;

P=202660Pa;P0=101330Pa; H=0m。

输入相关参数代入“有毒有害物质泄漏扩散模拟评价与风险分析系统”软件计算,泄漏模型选择:气体泄漏;扩散模型选择:连续排放;得计算结果如下:

泄漏速度=0.0376 kg/s;

气体流动情况分析:音速流动。

按泄漏时间15分钟计,得泄漏量为33.84 kg。

(3)风速为1.6m/s时,中毒危害距离

取xx市年平均风速:U=1.6m/s; 代入软件计算,得扩散模拟计算结果详见下表。

(4)风速为1.0m/s时,中毒危害距离

取风速:U=1.0m/s; 代入软件计算,得扩散模拟计算结果详见下表。

表5 在1.6m/s风速下,管道泄漏氯气扩散的中毒危害距离

液氯钢瓶阀门或易熔塞破损时连续泄漏模拟分析

1)事故模式设定

选取液氯瓶在起吊、装卸、使用过程中,更换瓶头接管、易熔塞针阀损坏等无法及时抢修,导致液氯连续泄漏事故模式进行分析,根据xx水厂液氯仓库的实际操作情况,选取单个液氯实瓶作为事故模式进行分析。

型号规格:800L 储存温度:计算时取293K

储存压力:0.6MPa 液氯密度:1470kg/m3

单瓶液氯重量:1吨

2)分析模型简介

按连续扩散浓度分布模型进行分析。详见7.1所述。

3)单个氯实瓶连续泄漏

单个氯实瓶液氯最大存量为1000kg,以准静风和平均风速分别为1.0和1.6m/s,大气稳定度为D级进行计算分析,模拟出氯气在空间中的浓度分布。

将有关数据代入“有毒有害物质泄漏扩散模拟评价与风险分析系统”软件进行计算,7种空间浓度计算结果如下表所示。

①单个氯实瓶发生单个阀连续泄漏时的计算结果见下表。

②单个氯实瓶2个针阀和1个易熔塞同时发生连续泄漏时的计算结果见下表。

4)6个氯实瓶连续泄漏

以准静风和平均风速分别为1.0和1.6m/s,大气稳定度为D级进行计算分析,模拟出氯气在空间中的浓度分布。

将有关数据代入“有毒有害物质泄漏扩散模拟评价与风险分析系统”软件进行计算,7种空间浓度计算结果如下表所示。

①6个氯实瓶的6个针阀同时发生连续泄漏时的计算结果见下

液氨泄漏事故案例

青岛崂特啤酒厂1吨氨水泄漏村民被熏出家门 作者:青岛早报文章来源:青岛早报 点击数:71 更新时间:2007-6-18 11:21:56 16日晚8时许,位于崂山区崂山路的青岛崂特啤酒有限公司制冷车间的氨水出现泄漏,险情发生后,厂内的职工及周边村庄的村民们迅速疏散,急救人员将附近敬老院中6名出现不适反应的老人送至医院,经抢救,老人们都已脱离危险。 氨水泄漏得到控制 昨晚8时30分,记者闻讯赶到青岛崂特啤酒有限公司时,闻到了一股浓重的氨水气味,10多辆消防车和5辆120急救车停靠在崂山路上,消防人员和急救人员戴着防毒面罩冲进了公司车间,“氨水泄漏已得到初步控制,我们正在现场喷水,稀释空气中的氨气量。”负责现场抢险的消防人员告诉记者,昨晚8时,119指挥中心接到市民报警,称沙子口一带大面积出现异味,经调查,氨气来源于“崂特”公司制冷车间,一个装有1吨多的氨水罐阀门破损泄漏,接到报警后,消防部门调集了15辆消防车抢险。 不少村民熏出家门 险情发生后,“崂特”公司立即疏散了厂内正在加班的职工,紧邻该公司的砖塔岭村村民闻到异味后也从家中跑了出来。“我当时正在家里看电视,当我闻到了这股怪味后,立刻推醒了正在睡觉的孩子,带着老人跑了出来。”一名村民捂着鼻子向记者介绍说,当时许多村民都闻到了这股怪味,当他们发现氨气是从“崂特”公司泄漏的后,连忙跑到上风口,躲避氨气的“袭击”。 启动紧急预案救人 记者采访了解到,由于抢险及时,此次氨水泄漏事故没有造成人员死亡,但与“崂特”公司仅一墙之隔的沙子口街道中心敬老院众多老人却出现了不适反应。“有6人出现恶心头晕等不适症状。”敬老院护理员王爱欣向记者介绍。“我们启动了紧急救助预案。”昨晚,市急救中心主任赵珊介绍,险情发生后,他们立即带着5辆急救车赶来救人,并已准备好第二梯队。 事故原因正在调查 昨晚10时,记者赶到解放军409医院时见到了6名正在接受治疗的老人,6名老人中有5位女性1位

苯槽车泄漏扩散及事故状态的数值模拟

苯槽车泄漏扩散及事故状态的数值模拟 (中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳 471012) 刘敬钊马洪斌刘爱彬 苯是具有易燃、易爆、毒害物性的危险化学品,在生产、运输、装卸和储存等过程中均易造成人身中毒、易燃易爆等危害,而需要特别加以防护的物品。在生产和运输等环节中存在高度危险性;苯车泄漏后,在外部风和内部浓度梯度的作用下会沿地表面扩散,在事故现场形成燃烧爆炸或毒害危险区,变化或扩大的危险区增加了现场抢险救援工作的难度;判断泄漏气体扩散的危险区范围关系到现场戒严、人员疏散、火源控制区域的确定。本文对泄漏气体的扩散行为进行讨论,并对泄漏苯蒸汽气的扩散事故状态进行模拟。 1 泄漏扩散类型 由于苯发生泄漏后,在空气中形成蒸气云团并运移扩散,而有毒有害物质的泄漏扩散会对人、畜造成中毒伤害,会对环境造成污染。泄漏有两种方式,即连续性泄漏和瞬时性泄漏。所谓连续性泄漏是指泄漏源是连续源或泄放时间大于或等于扩散时间;而瞬时性泄漏是指泄放时间相对于扩散时间比较短的泄漏。而泄漏物质扩散有重气扩散和中性气体扩散两种模式,由于苯蒸汽的相对于空气的密度为2.77,属于重气扩散类型。重气扩散过程经历四个阶段(见图1): 1)初始阶段:物质从容器泄漏出,形成气云后在本身的惯性力和外界风速的作用下,上升变形。 2)重力沉降阶段和空气卷吸阶段:当气云初始动量消失后,重力占主导地位。由于云团与周围空气间的密度差,导致重气塌陷,沿地表面拓展,引起云团厚度的降低和 径向尺寸的增大,而在大气湍流 的作用下外界空气进入云团,即 空气卷吸,云团被稀释,同时由 于初始泄漏云团与周围环境的 温度差异而进行热量交换。 3)非重气扩散转变:随着 云团的稀释冲淡,重气效应逐渐 消失,重气扩散转变为非重气扩散。图1 重气扩散过程 4)大气湍流扩散阶段(被动扩散),即大气湍流对云团的扩散起支配作用。 目前,关于物质泄漏扩散模型有许多(表1),其中包括高斯箱模型、BM模型、Sutton 模型等。BM模型即唯象模型,是由一系列重气体连续泄放和瞬时泄放的实验数据绘制成的计算图表组成,能够很好地用于重气瞬时或连续释放的地面面源或体源,属于经验模型,外延性较差。Sutton 模型是用湍流扩散统计理论来处理湍流扩散问题,但在模拟可

氯气泄漏事故案例

致9人死亡的重庆4-16氯气泄漏事故责任人受查处https://www.wendangku.net/doc/2315143165.html, 2004年10月23日15:29 中国新闻网 中新网10月23日电经重庆天原化工总厂“4·16”事故调查组调查确认,造成死亡失踪9人,15万人撤离的重庆“4·16”氯气泄漏事故是一起责任事故。 重庆晨报消息,按照有关规定,经重庆市委、市政府批准,市纪委、监察局决定对事故有关责任人给予以下处分: 给予对事故发生负有重要领导责任的化医控股集团公司董事长、党委书记缪光奎党内警告处分; 给予对事故发生负有重要领导责任的化医控股集团公司经济运行部部长李华夏行政记过处分; 给予对事故发生负有主要领导责任的重庆天原化工总厂厂长张定禄撤消重庆天原化工总厂厂长、党委委员职务处分; 给予对事故发生负有重要领导责任的重庆天原化工总厂党委书记兼副厂长陈德国党内警告处分; 给予对事故发生负有主要领导责任的重庆天原化工总厂副厂长吴照华行政记大过处分; 给予对事故发生负有直接责任的重庆天原化工总厂动力分厂代理副主任王为民撤消重庆天原化工总厂动力分厂代理副主任职务处分; 给予对事故发生负有直接责任的重庆化工节能计量压力容器监测所所长助理兼压力容器监测科科长、技术负责人、检验师周军撤消重庆化工节能计量压力容器检测所所长助理和压力容器检测科科长职务处分;

给予对事故发生负有重要领导责任的重庆化工节能计量压力容器检测所副所长吴明中(主持工作)行政记大过处分。 重庆天原化工总厂氯气泄漏事故责任人受查处 https://www.wendangku.net/doc/2315143165.html, 2004年10月24日11:53 新华网 新华网重庆10月24日电(记者李永文)经重庆天原化工总厂“4·16”事故调查组调查确认,“4·16”事故是一起责任事故。按照有关规定,经重庆市委、市政府批准,重庆市纪委、监察局日前决定对事故有关责任人分别给予处分。 给予对事故发生负有重要领导责任的化医控股集团公司董事长、党委书记缪光奎党内警告处分,化医控股集团公司经济运行部部长李华夏行政记过处分;给予对事故发生负有 主要领导责任的重庆天原化工总厂厂长张定禄撤销重庆天原化工总厂厂长、党委委员职务处分;给予对事故发生负有重要领导责任的重庆天原化工总厂党委书记兼副厂长陈德国党内警告处分;给予对事故发生负有主要领导责任的重庆天原化工总厂副厂长吴照华行政记大过处分;给予对事故发生负有直接责任的重庆天原化工总厂动力分厂代理副主任王为民撤销重庆天原化工总厂动力分厂代理副主任职务处分;给予对事故发生负有直接责任的重庆化工节能计量压力容器检测所所长助理兼压力容器检测科科长、技术负责人、检验师周军撤销重庆化工节能计量压力容器检测所所长助理和压力容器检测科科长职务处分;给予对事故发生负有重要领导责任的重庆化工节能计量压力容器检测所副所长吴明中(主持工作)行政记大过处分。 今年4月15日下午,处于重庆主城区的重庆天原化工总厂氯氢分厂2号氯冷凝器出现穿孔,有氯气泄漏,厂方随即进行处置。16日1时左右,列管发生爆炸;凌晨4时左右,再次发生局部爆炸,大量氯气向周围弥漫。由于附近民居和单位较多,重庆市连夜组织人员疏散居民。16日17时57分,5个装有液氯的氯罐在抢险处置过程中突然发生爆炸,当场造成9人死亡。事故发生后,重庆市消防特勤队员昼夜用高压水网(碱液)进行高空稀释,在较短

合成氨典型事故案例分析报告

合成氨典型事故案例分析 【大中小】发布人:管理员来源:时间:2010-12-23 17:05:36 浏览1098 人次 一、氧含量超标,煤气气拒爆炸 事故经过:1986年6月22日,某氮肥厂正常生产时,1号煤气炉下行煤气阀阀杆在突然脱落,造成该阀门不能及时关闭,使正在吹风阶段时的空气通过该下行煤气阀直接进人煤气气柜,导致气柜内半水煤气中氧含量在短时间内迅速上升。造气岗位并没有及时发现,而是由变换岗位发现触媒层温度上升,要求分析人员进行气体中氧含量分析时,氧含量已经达到5.7%,正要向造气岗位报告时,气柜已经发生爆炸。重约6.57t的钟罩顶盖沿着焊缝被撕裂炸飞,落在45rn远的压缩机房路边,砸死1人。一根长6m的气柜放空管飞落在90m处的合成塔顶上.事故原因:操作人员未作巡回检查,未能及时发现阀门故障,致使气柜内形成爆炸性气体,由于静电作用引发爆炸。加之分析工未能及时报告分析数据,延误了时机,使气柜大量过氧,导致爆炸。 事故教训:煤气阀阀杆脱落是常见的设备故障,如果加强巡回检查,能及时发现,及时处理,就可以避免事故的发生。分析工发现分析数据有问题,必须立即报告有关岗位和调度室,

以便尽快处理,避免重大事故的发生。 二、夹套爆炸,煤气炉爆炸 事故经过:1994年4月19日,某化肥厂检修后,6号煤气炉开始制气,15分钟后煤气炉发生爆炸,4人死亡,煤气炉炉体坍塌,煤气护厂房楼面、楼顶被炸坏。 事故原因:操作人员违反操作规程,开车前未将汽包上面的蒸汽出口阀和安全阀下面的根部阀打开,至使锅炉夹套憋压,夹套爆裂,热汽水进人炉内,大量汽化,压力迅速上升,导致煤气炉爆炸。 事故教训:严格执行操作安全规程,开车前必须仔细检查每一个应该开和关的阀门。汽包蒸汽出口阀,在开车之前就必须仔细检查是否已经打开,不能等到开车后。汽包上安全阀的根部阀,按照氮肥生产安全规程,不允许关闭,开车前必须严格检查,不能失误。 三、静电除尘器爆炸 事故经过:1986年8月20日,某县化肥厂在检修静电除尘器时,没有对设备进行隔离、置换,不取样分析就开始检修,当电工使用摇表测量绝缘电阻时,产生火花发生爆炸,当场死亡1人。

液氨泄漏事故专项应急预案

液氨泄漏事故专项应急预案 1、风险分析 1.1事故风险分析 公司的危险源为制冷机房、夹层管道间、库房内风机、制冷机 房屋顶蒸发器,危险性分析见下表。 1.2事故预防措施 公司建立事故隐患排查制度,定期对氨储罐、压缩机、风机、 管道等易产生事故隐患的场所进行排查,对发现的问题立即整改, 消除隐患。 2、应急指挥机构及职责 成立安全生产事故应急小组,结合本单位实际情况,下设抢险、抢修组、疏散交通管制组、后勤保障组、支援组5个应急救援组。 2.1、应急指挥组织结构

a.启动和终止应急预案。 b.指挥各组现场排险工作。 c.组建应急队伍,组织实施和演练。 d.负责向到达事故现场的公安、消防、本地区街道汇报灾情,并移交现场指挥权。 2.2.2通讯联络组主要职责 a.应急预案启动后按照领导小组组长的命令,负责通知各应急组前往现场救援。 b.在抢救过程中,联络、搜集各组进展情况,随时向领导小组组长如实报告情况。 c.在抢救过程中,负责传达领导小组组长的最新命令。 d.保证信息畅通。 2.2.3抢险救灾组主要职责 a.熟悉事故现场、地形、设备、工艺,并作出初步处置措施。 b.在具有防护措施的前提下,必要时深入事故发生中心区域,关闭系统、抢修设备 c.防止事故扩大,降低事故损失,抑制危害范围的扩大。 d.负责事故调查工作。 2.2.4疏散保卫组主要职责

a.保持疏散通道及安全出口的畅通。 b.拉好警戒带,做好警戒和保卫工作。 c.控制现场秩序,控制无关人员进入现场。 d.疏导现场人员按序从安全出口疏散至安全区域。 e.核实疏散人员是否疏散至安全区域。 f.随时向领导小组组长报告疏散进展情况。 2.2.5医疗救护组主要职责 a.对受伤人员进行简单的包扎和处理。 b.判断受伤人员的伤情,必要情况下转院治疗。 c.随时向领导小组组长报告抢险、抢救进展情况 2.2.6后勤保障组主要职责 a.负责抢险救灾人员食品和生活用品的及时供应。 b.落实抢险救灾装置、设备抢修、恢复生产所需的物资。 c.随时向领导小组组长报告后勤保障及救护情况。 d.记录事故信息相关内容,并上报地区及有关部门主管领导。 3、处置程序 3.1事故风险报告、监控

气体泄漏及扩散计算

学号: 07412225 常州大学 毕业设计(论文) (2011届) 题目重气泄漏扩散模拟及应急救援 学生薛云龙 学院环境与安全工程学院专业班级安全072班 校内指导教师王新颖专业技术职务讲师 校外指导老师专业技术职务 二○一一年六月

重气泄漏扩散模拟及应急救援 摘要:重气泄漏扩散事故是经常发生且危害较大的一种事故形式,由于重气的密度大于空气,因此重气往往沿地面扩散,泄放物质进入人体将引起中毒事故,若泄放物质被点燃或引爆将引起大规模的燃烧爆炸事故。虽然人们对重气泄漏扩散所造成的危害十分重视,但由于缺乏足够有效的数据来提供人们作风险评估及预防改善措施,因此采用数学模型进行模拟是必要的。应在生产过程中,加强管理,强化生产者的安全生产教育。分析了泄漏扩散事故的七大影响因素,提取并建立了泄漏事故模式,并对各种事故模式的泄漏机理和发生条件进行了研究分析。通过试验研究得出在实际环境中大气主导风的风速,泄漏方向对气体扩散浓度分布有重大的影响,泄漏气体在下风向扩散的最快。静风时,随着时间的增加,空间各点的浓度有升高的趋势;在稳定风流中,空间各点的浓度随时间的变化不明显,可以认为是稳态的。泄漏的气体在下风向扩散的最快,在现场一旦发生天燃气泄漏,应综合考虑泄漏源的方向和该点当时的风向,风速等因素,及时准确预测泄漏气体可能扩散到危险区域,做好应对措施。 关键词:相似理论;泄漏模型;泄漏扩散模式;示踪法;重气;应急救援;

Heavy gas leak dispersion modeling and emergency rescue Abstract : As it is well-known, many industrial and domestic gases are toxic and flammable are stored in highly-pressurized vessels at liquefied state with ambient temperature. If there is by chance a sudden release, it often forms heavy-than-air vapour. The accident release and dispersion of toxic and flammable heavy gas can present a serious ris k to the public’s safety and to the environment. Disease may be caused when the flammable heavy gases are lit. Although great attention has been paid to the hazard of heavy gas dispersion, effective data of filed experiments are still insufficient to make risk assessment and precaution. Through the statistical analysis, draw a conclusion that chemical system in production, transportation and storage process, should first consideration and control of hazardous chemicals, and summarizes the characteristics of the leak diffusion process performance. Subjective factors, equipment inherent defect caused by leakage on China's chemical system is the main reason of the accident. In the process of production, should be strengthen management, strengthen the education of production safety producer. Analysis of the seven factors affecting diffusion of leakage accident, to extract and established the patterns of the leakage accident, and various and leakage accident modes mechanism and the conditions were studied and analyzed. Through the experimental study on practical environment atmosphere that dominated the wind, the wind of gas leakage direction spread concentration distribution, has enormous influence on the spread of gas leakage next wind fastest. Static, as time flies, the space increased concentration of the each point of the trend. In the stable romantic, space the concentration of each point does not change significantly over time, can be considered a steady. Leak gas diffusion next wind fastest, on the site once produce natural gas leak, should be taken into account in the direction and point source leaking the wind direction, wind speed at factors such as timely and accurate prediction leakage, gas may be spread to dangerous area, completes the countermeasures. Key words:Theory of similarity; Leakage model;Leakage diffusion mode;Trace method; heavy gas;Emergency rescue

事故后果模拟计算

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、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:℃),液体介质比热为C[单位:kJ/(kg·℃)。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:℃),此时全部液体所放出的热量为:Q=W·C(t—t0) 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:

q t t C W q Q W )(0-?==' 如介质的分子量为M ,则在沸点下蒸发蒸气的体积Vg(单位:m 3)为: 273273)(4.222732734.22000t M t t C W t M W V q g +?-?=+?= 为便于计算,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5~10min 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=Vg ×100/0.05=2000 Vg 。 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=33 421/π?c Vg =30944.2/c Vg 式中 R ——有毒气体的半径,m ; Vg ——有毒介质的蒸气体积,m 3; 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

氯气泄漏扩散计算模拟

氯气泄漏扩散计算模拟 (1)氯气泄漏扩散过程 氯气管道、阀门、压力表或液氯钢瓶的材质、焊缝以及腐蚀造成的强度下降等设备缺陷原因都可能引起容器破裂从而引发氯气泄漏,使氯气迅速扩展。 氯气属于重气,它泄漏时的扩散机理与一般烟囱热污染性烟羽的扩散完全不同,它在地表的释放可分为三个过程。 初始阶段:气云刚形成的阶段,主导其运动的作用力为释放的惯性及外界的平均风速。 重力扩展阶段:初始的动量消失后,主导作用为重力及外界的湍流扰动,由于重力使气团下降到地表拓展范围,而且稀释作用主要靠大气湍流以及气云下降引起的湍流卷增作用引入外界空气。 被动扩散阶段:当气云经一段时间混合稀释后,其密度和温度或浓度逐渐接近外界空气,主要靠大气的湍流。 (2)氯气危害浓度 根据有关资料,氯气的半数致死浓度,即引起实验染毒动物半数死亡的毒物浓度为850mg/m3。氯的最高允许浓度为1mg/m3,即在一个工作日内任何时间都不应超过的浓度。选取浓度850mg/m3(283ppm)、300mg/m3(100ppm)、90mg/m3(30ppm)、30-90mg/m3(10-30ppm)、15mg/m3(5ppm)、5mg/m3(1.7ppm)和1mg/m3(0.3ppm)7种浓度分别计算氯气泄漏的影响范围。 浓度 伤害分区危害程度Mg/m3ppm 850283深吸入少量可能危及生命 300100致死区(A区)可能造成致命性损害 9030重伤区(B区)引起剧咳

(3)液氯泄漏量计算 流体泄漏速度可用流体力学的柏努利方程计算。其泄漏速度为: () gh p p A Cd Q 220+-??=ρ ρ (7-1) 式中Q 0——液体泄漏速度,kg/s ; Cd ——液体泄漏系数; A ——裂口面积,m 2; ρ——泄漏液体密度,kg/m 3; P ——容器内介质压力,Pa ; P 0——环境压力,Pa; g ——重力加速度,9.8m/s 2; h ——裂口之上液位高度,m 。 对于非常压下的液体泄漏速度,主要取决于内介质压力与环境压力之差和液位高低。 (4)液氯容器破裂形成毒害区半径估算 液化介质液氯在容器破裂时会发生蒸气扩散,从而造成大面积的毒害区域,其毒害区按如下方法估算。 设液氯质量为W (单位:kg ),容器破裂前器内温度为t (单位:℃),液体介质比热为C[单位:KJ/(kg ?℃)]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t 0(单位:℃),此时全部液体所吸收的热量为:

氯气泄漏重大事故后果模拟分汇总

国内外统计资料显示,因防爆装置不作用而造成焊缝爆裂或大裂纹泄漏的重大事故概率仅约为6.9×10-7~6.9×10-8/年左右,一般发生的泄漏事故多为进出料管道连接处的泄漏。据我国不完全统计,设备容器一般破裂泄漏的事故概率在1×10-5/年。此外,据储罐事故分析报道,储存系统发生火灾爆炸等重大事故概率小于1×10-6,随着近年来防灾技术水平的提高,呈下降趋势。 第七章氯气泄漏重大事故后果模拟分析 7.1危险区域的确定 概述: 泄漏类型分为连续泄漏(小量泄漏)和瞬间泄漏(大量泄漏),前者是指容器或管道破裂、阀门损坏、单个包装的单处泄漏,特点是连续释放但流速不变,使连续少量泄漏形成有毒气体呈扇形向下风扩散;后者是指化学容器爆炸解体瞬间、大包装容器的泄漏、许多小包装的多处泄漏,使大量泄漏物形成一定高度的毒气云团呈扇形向下风扩散。 氯泄漏后虽不燃烧,但是会造成大面积的毒害区域,会在较大范围內对环境造成破坏,致人中毒,甚至死亡。根据不同的事故类型、氯气泄漏扩散模型,危害区域会有所不同。氯设备泄漏、爆炸事故概率低,一旦发生可造成严重的后果。 以下液氯钢瓶中的液氯泄漏作为事故模型进行危险区域分析。 毒害区域的计算方法: (1)设液氯重量为W(kg),破裂前液氯温度为t(℃),液氯比热为C(kj/kg .℃),当钢瓶破裂时瓶内压力降至大气压,处于过热状态的液氯迅速降至标准沸点t0(℃),此时全部液氯放出的热量为:

Q=WC(t-t0) 设这些热量全部用于液氯蒸发,如汽化热为q(kj/kg),则其蒸发量W为: W=Q/q=WC(t-t0)/q 氯的相对分子质量为M r,则在沸点下蒸发的液氯体积V g(m3)为: V g =22.4W/M r273+t0/273 V g =22.4WC(t-t0)/ M r q273+t0 /273 氯的有关理化数据和有毒气体的危险浓度如下: 相对分子质量:71 沸点: -34℃ 液体平均此热:0.98kj/kg.℃ 汽化热: 2.89×102kj/kg 吸入5-10mim致死浓度:0.09% 吸入0.5-1h致死浓度: 0.0035-0.005% 吸入0.5-1h致重病浓度:0.0014-0.0021% 已知氯的危险浓度,则可求出其危险浓度下的有毒空气体积: 氯在空气中的浓度达到0.09%时,人吸入5~10min即致死。则V g(m3)的液氯可以产生令人致死的有毒空气体积为: V1 = V g×100/0.09 = 1111V g(m3) 氯在空气中的浓度达到0.00425(0.0035~0.005)%时,人吸入0.5~1h,则V g(m3)的液氯可以产生令人致死的有毒空气体积为: V2=V g×100/0.00425=23529V g(m3) 氯在空气中的浓度达到0.00175(0.0014~0.0021)%时,人吸入0.5~1 h,则

涉氨制冷项目中液氨中毒事故后果模拟分析法

涉氨制冷项目中液氨中毒事故后果模拟分析法 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设计贮存压力为2.0MPa ,制冷系统中存在大约3.0t 氨,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.静风条件下毒害区域计算 运用毒物泄漏重大事故后果分析方法进行计算,求出其在静风时造成的毒害区域。假定一个的液氨储罐下部出料管阀门破裂,1个罐中20%液氨泄漏,泄漏时液氨储罐内温度为25℃,计算其毒害区域情况。 破裂前的温度为25℃,液氨的比热为 4.6kJ/kg ℃,液氨的沸点为-33.5℃,液氨的气化热为1.37×103 kJ/kg ,氨的分子量为17。 项目液氨的灌装量为3吨假设20%液氨泄漏,经计算泄露的液氨质量为600kg ,泄漏后的液氨在沸点下氨蒸汽体积Vg (m 3)为 Vg=273 273)(4.2200t mg t t WC +?- 式中: W ——为液氨量600kg t —— 25℃ t 0—— -33.5℃ c ——液氨比热(4.6KJ/kg ℃) g ——液氨汽化热(1.37×103KJ/kg ) m ——分子量(17) Vg= 333.136273 5.332731037.117)5.3325( 6.46004.22m =-???+??? 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: 136.3×100/0.5=27260m 3 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=m c Vg 1.140944 .2/3 上述计算结果表明,液氨贮罐若发生泄漏,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,氨罐泄漏半径为14.1m ,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。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因此液氨贮罐应按相关规定要求贮存和使用,并应制订液氨泄漏处置应急预案,配备相应的防护用品供紧急状况时使用。 以上计算均为静风状态下,在有风状态下,有毒氨气的扩散半径将会受风向、风力、风速的影响和作用而扩大,在有风条件下液氨贮槽发生大量泄漏时,毒害区域的扩大是必然趋势,范围将会迅速达到数百米乃至数公里,在此区域内的人员和居民必须紧急疏散或采取其它防护措施。 2.有风条件下毒害区域计算 根据《液氨泄漏的处理处置方法》HG/T 4686-2011,根据液氨的泄漏量、现场的气候条件(风向、风力大小)、地理位置可以划分为防护区、隔离区,一般分为初始隔离区、防护区和安全区。防护区、隔离区的设置可参照下表给出的数值,并根据事故现场的具体情况做出适当的调整。在防护、隔离区设置警示标识牌,并设立警成人员,禁止车辆及与事故处置无关人员进入。少量泄漏时,初始隔离距离为30m ,下方向白天疏散距离100m ,夜间疏散距离200m ;大量泄漏时,初始隔离距离为150m ,下方向白天疏散距离800m ,夜间疏散距离2000m 。紧急隔离区是以紧急隔离距离为半径圆,非事故处理人员不得入内;下风向疏散距离是指必须采取措施的范围,即该区域内的人员和居民处在危害接触之中,应采取疏散或密闭住所门窗等其它防护措施。 有风条件下的紧急隔离区和疏散距离如图5-1所示

危险化学品泄漏扩散模型的研究现状分析与比较

?42?中国安全科学学报 ChinaSafetyScienceJournal 第21卷 2011年 [11]邵辉,施志荣,朱其良.季节趋势模型在气体泄漏扩散模拟预测中的应用[J].中国安全科学学报,2006,16(6):30—34. ShaoHui,ShiZhirong,ZhuQilia甥.Applicationoftrendsessonmodeltopredictionofgas-leakagediffusionsimulation[J].ChinaSafetyScienceJournal,2006,16(6):30—34. [12]刘国梁,宣捷,杜可,等.重烟羽扩散的风洞模拟实验研究[J].安全与环境学报,2004,4(3):27—32.LiuGuoliang,XuanJie,DuKe.Windtunnelexperimentsondensegasplumedispersion[J].JournalofSafetyandEnvi-ronment,2004,4(3):27—32. [13]孟志鹏,王淑兰,丁信伟.可燃性及毒性气体在障碍物附近泄漏扩散的数值模拟[J].化工装备技术,2004,25(1):47—50. MengZhipeng,WangShulan,DingXinwei.FlammableandtoxicgasleakinthebalTiernearthenumericalsimulationofdiffusion[J].ChemicalEquipmentTechnology,2004,25(1):47—50. [14]李海峰.两相临界流泄漏模型及其应用研究[D].南京:南京工业大学,2003. LiHaifeng.Study onLeakageoftwo-phasecriticalflowmodelanditsapplication[D].Naming:NanjingUniversityofTechnology.2003. [15]VasilisM.Fthenakis.HGSYSTEM:AReview,Critique,andComparisonwithothermode]s[J].JournalofLossPreventionintheProcessIndustry,1999,12(6):525—531. [16]V.M.Fthenakis.SoftwareSurvey:Degatec—awindowsversionofDEGADISI-J].JournaloflossPreventionintheProcessIndustry,1997,10(2):135—137. [17]葛晓军.基于计算流体力学3D动态模拟技术的PLACS系统推介[J].安全与环境学报,2003,3(6):76.Ge)【iaojan.3DdynamicsimulationbasedoncomputationalfluiddynamicstechnologyPLACSreferralsystem[J].JournalofSafetyandEnvironment,2003,3(6):76. [18]J.Wartz,J.Bartzis,A.Venetsanos,eta1.Adensevapordispersioncodepackageforapplicationsinthechemicalandprocessindustry[J].JournalofHazardMaterials,1996,46(2—3):273—284. [19]J.G.Bartzis.Athree-dimesionalfinitevolumecodeforvaporclouddispersionincomplexterrain[M].CommissionoftheEuropeanCommumties,1991. [20]SimoneVandroux-Koenig,GeorgesBerthoud.Modelingofatwophasemomentumjetclosetothebreach,inthecontainmentvesselofaliquefiedgas[J].JournalofLossPreventionintheProces8Industries,1997,10(1):17—29. [21]J.Garcia,A.Crespo.Amodelofturbulenttwo-phaseflashingjets[A].1997ASMEFluidsEngineeringDivisionSummerMeeting[C],1977:1—6. [22]Pereira,J.C.F.Chen,X.一Q.Numericalcalculationsofunsteadyheavygasdispersion[J].JournalofHazardousMate.rials,1996,46(2—3):253—272. [23]蒋军成,潘旭海.危险性物质泄漏事故扩散过程模拟分析[J].中国职业安全卫生管理体系认证。 2001(3):44—46. JiangJancheng,Panxuhai.Hazardousmaterialsspillsimulationofdiffusionprocess[J].ChinaOccupationalSafetyandHealthManagementSystemCertification,2001(3):44-46. 作者简介:孙莉(1973一),江苏丰县人,副教授,博士。主要研究方向为危险化学品 港口的应急技术。E-mail:sunlipost@zjut.edu.cn.

十三起氯气中毒实例及案例分析

十三起氯气中毒实例及案例分析 氯气,Cl2,是一种黄绿色、有强烈刺激性的气体。可溶于水和碱溶液,易溶于二硫化碳和四氯化碳等有机溶剂。氯气遇水后生成次氯酸和盐酸,再分解为新生态氧。在高压下氯气液化成液氯。氯气有强烈腐蚀性,设备及容器极易被腐蚀而泄漏。工业上接触氯的机会有:氯的制造或使用过程中若设备管道密闭不严或检修时均可接触到氯。液氯灌注、运输和贮存时,若钢瓶密封不良或有故障,亦可发生大量氯气逸散。主要见于电解食盐,制造各种含氯化合物、造纸、印染及自来水消毒等工业。 氯气对人体的作用有急性中毒和慢性损害两种。急性中毒临床上又可分为刺激反应、轻度、中度、重度中毒。其表现为: (1)氯气刺激反应:出现一过性的眼及上呼吸道刺激症状; (2)轻度中毒:主要表现为支气管炎和支气管周围炎,有咳嗽,可有少量痰、胸闷等,两肺有干罗音或哮鸣音,可有少量湿罗音; (3)中度中毒:主要表现为支气管肺炎、间质性肺水肿或局限的肺泡性肺水肿。咳嗽、咳痰、气短、胸闷或胸痛,可有轻度发绀,两肺有干性或湿性罗音; (4)重度中毒:临床上表现为①咳嗽、咯大量白色或粉红色泡沫痰,呼吸困难,胸部紧束感,明显发绀,两肺有弥漫性湿罗音;②严重窒息;③中、重度昏迷;④卒死;⑤出现严重并发症,如气胸、纵隔气肿等,只要具有其中一项即为重度氯气中毒。氯气对人体的慢性影响主要表现为上呼吸道、眼结膜、皮肤方面的刺激症状及神经衰弱综合证、氯痤疮,牙齿酸蚀症等 凡有明显的呼吸系统慢性疾病,明显的心血管系统疾病的患者不宜从事氯气作业。 氯气中毒的防治要点有: ①严格遵守安全操作规程,防止跑、冒、滴、漏,保持管道负压; ②含氯废气需经石灰净化处理再排放,也可设氨水储槽和喷雾器,在跑氯时和中和氯气; ③检修时或现场抢救时必须佩戴防毒面具; ④执行预防性体格检查。 实例1 某区镇办水厂,加氯消毒工艺较为原始,即用液氯钢瓶置于水泵吸水口滴加消毒。1984年12月9日下午6时许赵某(男,34岁)当班抄表时,嗅及氯气间有氯气味,查见钢瓶接头处橡胶管破裂,遂戴防毒口罩去关钢瓶,未成,即上门通知有关同事请求帮助时,因胸闷、咳嗽、心悸继而昏倒在同事家里,即由同事送往医院救治。当日下午7时许,同

液氨泄露案例分析

2005年京沪高速公路江苏淮安段“3.29”液氯泄漏事故 2005年3月29日18时50分,在江苏省淮安市境内,一辆由山东开往上海方向的鲁H-0009槽罐运输车,装有30余吨液氯危险品,在行至京沪高速公路江苏淮安段时,与一辆鲁QA0938解放牌大货车迎面相撞,导致鲁H-0009侧翻。由于肇事的槽罐运输车驾驶员逃逸,货车驾驶员身亡,延误了最佳抢险救援时机,造成了液氯的大面积泄漏,公路旁3个乡镇的村民遭受重大伤亡。造成29人死亡,436名村民和抢救人员中毒住院治疗,门诊留治人员1560人,10500多名村民被迫疏散转移,大量家畜(家禽)、农作物死亡和损失,已造成直接经济损失1700余万元。 肇事的重型罐式半挂车属山东济宁市科迪化学危险货物运输中心。这辆核定载重为15吨的运载剧毒化学品液氯的槽罐车严重超载,事发时实际运载液氯多达40.44吨,超载169.6%。而且使用报废轮胎,导致左前轮爆胎,在行驶的过程中槽罐车侧翻,致使液氯泄漏。肇事车驾驶员、押运员在事故发生后逃离现场,失去最佳救援时机,直接导致事故后果的扩大。 济宁市科迪化学危险货物运输中心对挂靠的这辆危险化学品运输车疏于安全管理,未能及时纠正车主使用报废轮胎和车辆超载行为,是这起事故的间接原因。 专业人员在检查过程中还发现该车押运员没有参加相关的培训和考核,不具备押运危险化学品的资质。这是事故发生乃至伤亡损失扩大的另一个重要间接原因。江苏淮安液氯泄漏事故28人死亡发生二次泄漏 2004年江西油脂化工厂“4.20”液氯残液泄漏事故 2004年4月20日21时左右,江西油脂化工厂(以下简称油化厂)发生液氯残液泄漏事故,造成282人出现中毒反应,其中住院治疗128人,留院观察154人。 事故的直接原因:由于液氯钢瓶的瓶阀出气口及阀杆严重腐蚀,气温升高,瓶体内气体膨胀,将阀门腐蚀堵塞物冲出,导致液氯残液泄漏。 为严肃党纪政纪,有11人分别受到撤职等党纪、政纪的严肃处理。反思这一事故,有

一起液氨泄漏事故案例分析

一起液氨泄漏事故案例分析 一、事故经过 某日,某化工厂合成车间加氨阀填料压盖破裂,有少量的液氨滴漏。维修工徐某遵照车间指令,对加氨阀门进行填料更换。徐某没敢大意,首先找来操作工,关闭了加氨阀门前后两道阀门;并牵来一根水管浇在阀门填料上,稀释和吸收氨味,消除氨液释放出的氨雾;又从厂安全室借来一套防化服和一套过滤式防毒面具,佩戴整齐后即投入阀门检修。可当他卸掉阀门压盖时,阀门填料跟着冲了出来,瞬间一股液氨猛然喷出,并释放出大片氨雾,包围了整个检修作业点,临近的甲醇岗位和铜洗岗位也笼罩在浓烈的氨味中,情况十分紧急危险。临近岗位的操作人员和安全环保部的安全员发现险情后,纷纷从各处提着消防和防护器材赶来。有的接通了消防水带打开了消火栓,大量喷水压制和稀释氨雾;有的穿上防化服,戴好防毒面具,冲进氨雾中协助处理险情。闻讯赶到的厂领导协助车间指挥,生产调度抓紧指挥操作人员减量调整生产负荷,关闭远距离的相关阀门,停止系统加氨,事故得到有效控制和妥善处理,并快速更换了阀门填料,堵住了漏点。 这次事故虽然没有造成人员伤亡和财产损失,但是还是暴露了企业在安全生产中存在的一些漏洞。我们可以从分析事故原因中得到一些启示。 二、事故原因 1、合成车间在检修处理加氨阀填料漏点过程中,未制订周密完整的检修方案,未制订和认真落实必要的安全措施,维修工贸然接受任务,不加思考就投入检修。 2、合成车间领导在获知加氨阀门填料泄漏后,没有足够重视,没有向生

产、设备、安全环保部门按程序汇报,自作主张,草率行事,擅自行事。 3、当加氨阀门填料冲出有大量氨液泄漏时,合成车间组织不力,指挥不统一,手忙脚乱,延误了事故处置的最佳有效时间。 4、加氨阀门前后备用阀关不死内漏,合成车间对危险化学品事故处置思想上麻痹重视不够,安全意识严重不足。人员组织不力,只指派一名维修工去处理;物质准备不充分,现场现找、现领阀门。 三、预防措施 1、安全环保部应责成合成车间把此次加氨泄漏事故编印成事故案例,供全厂各车间、岗位学习,开展事故案例教育,并展开事故大讨论,要求人人谈认识,人人写体会,签字登记在案。 2、责成合成车间将此次氨泄漏事故,编制氨泄漏事故处置救援预案,组织全员性的化学事故处置救援抢险抢修模拟演练,要求不漏一人地学会氨泄漏抢险抢修处置方法,把预防为主真正落到实处。 3、合成车间应组织全体操作工和维修工,进行氨、氢、一氧化碳、甲醇、甲烷、硫化氢、二氧化碳等化学危险品的理化特性以及事故处置方法的安全技术知识培训,由车间安全员负责组织一次全员性的消防、防化、防护器材的使用知识培训,在合成车间内形成一道预防化学事故和防消事故的牢固大堤。 4、发动全厂职工提合理化建议,查找身边事故隐患苗头,力争对事故隐患早发现早整改,及时处理,从源头上堵塞住事故隐患漏洞,为生产创造一个安全稳定的环境。

天然气泄露及其扩散分析

天然气泄漏及其扩散分析 摘要:随着天然气管道工业的发展,天然气管网的不断建设,天然气已经成为人民日常生活中不可或缺的组成部分。但由于管道系统连接件之间密封不严,腐蚀穿孔、人为管理不善等因素,会引起天然气泄漏。天然气泄露后扩散到大气中,将会对人类健康和生态环境造成严重的影响,若与空气混合形成可燃预混气体,遇点火源可能引起火灾或者爆炸,严重威胁人民生命财产安全[1]。 关键词:天然气泄露扩散爆炸 1.国内外研究现状 我国学者对于天然气管道泄漏扩散的研究始于20世纪90年代。田贯三[2]研究管道孔口或裂缝的泄漏问题,将燃气管道的泄漏过程视为可压缩气体孔口出流过程,推导出孔口条件下天然气泄漏量和泄漏速度的计算公式,并讨论和模拟分析了泄漏过程的衰减规律及浓度场变化。张启平[3]在考虑气团的初始密度、泄露模式、风速、大气稳定度、温度等因素影响下运用重气模型分析了重气团重气效应的行为过程。在考虑粘性力影响的情况下,袁秀玲等[4]提出一种气体通过小缝泄漏过程的数值计算模型,计算结果的准确度远比采用喷管流动模型和粘性流动模型时高。段卓平等[5]采用数值模拟的方法研究易燃易爆危险物在大气中的扩散过程,给出危险源周围任一点处危险物的浓度变化规律以及任一时刻空间危险物浓度分布。 进入21世纪,我国在天然气管道泄漏扩散方面的研究已逐步增多。丁信伟等[6]运用气体动力学对气体微元进行质量平衡、动量平衡和能量平衡分析,提出了一种新的扩散模型,并通过设计简易风洞,验证该模型的合理性。何利民等[7]采用Flunt中无化学反应的燃烧模型对天然气管道泄漏扩散进行模拟,重点分析天然气管道泄漏时甲烷扩散的危险区域划分,以及风对泄漏扩散的影响。李又绿等[8]结合天然气管道泄漏扩散过程的特殊性,在综合考虑输气管道孔口泄漏过程的射流作用和膨胀效应,以及重力作用和水平风速对天然气扩散的影响效果之后,建立了适合天然气管道泄漏特点的扩散模型。侯庆民[9]采用Flunt模拟气体泄漏扩散,得到的天然气扩散与风速、泄漏孔径、压力以及障碍物之间的关系与用正态分布假设下的统计规律一致。蔺跃武[10]将泄漏过程中管道内的流动视为理想气体的绝热流动、泄露过程视为理想气体的等熵流动,建立了天然气输气管道破裂泄漏量计算的普遍化模型,指出该模型可以对不同泄露孔径的泄漏量进行分析和计算。潘旭海等[11]分析了描述易燃易爆及有毒有害气体泄漏扩散过程的数学模型,针对事故泄漏扩散过程的复杂性,讨论气

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