氯气泄漏重大事故后果模拟分析(经典)————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ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Ｖg（m3）为:V g=22.4W/M r2７3+t0/２73V 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Vｇ（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Ｖｇ(m3）的液氯可以产生令人致死的有毒空气体积为:Ｖ2＝Vｇ×100/0.00４25=２３529Vｇ(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Vｇ(m3)的液氯可以产生令人致重病的有毒空气体积为:V3=V g×10０/0.0０１７５=57ｌ43Ｖg（m3）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的扩散气体半径为:R=[(V g /Ｃ)/(1/2×4/3π)］1／3式中: Ｒ—有毒气体半径ｍＶg—液氯的蒸汽体积ｍ3C —有毒介质在空气中危险浓度值％7.2 液氯泄漏事故毒害区域模拟计算以一只液氯钢瓶(１００0kｇ)发生严重泄漏事故后果计量如液氯泄漏量W =1000kｇ,环境温度(瓶内)ｔ＝25０C，计算有毒气体扩散半径: 液氯蒸发热Q：Q = WＣ(t-ｔ0)= 1000×０.９8×［2５-（-34)]＝56640（kj)蒸发量W:W ＝Q／q= 56640／2.89×10２= 19６（kg)液氯沸点下蒸发气体体积V g:V g = 22.4W/M r×(273＋t0)/２７3= 22．4×１96/71×［273＋（－3４）］/ 2７３＝５4.14(m３)氯气在致死的浓度Ｃ1的体积V1和有毒气体的扩散半径R１:V1 = V g×１00/C１＝54.14×1０0/0.09= 60１５５（ｍ3)Ｒ1 = (Ｖ１/2.0９４４)1/３= 30.６２(m）氯气在致死的浓度c2时的体积V2和有毒气体的扩散半径R２: Ｖ２= Vｇ×100／c2= 54.14×100/0.00425＝127388２（m3)R2 = (V2/2．09４4)1/3= 84.73(m)氯气在致重病的浓度ｃ3时的体积v3和有毒气体的扩散半径Ｒ3 V３= V g×100/C3= 54．14×1０0/0.0017５= 3093７１４(m3）Ｒ3 = (V3/2.0944)１/3= 113.8９(m)氯气泄漏静风状态毒害区域:图9-1 氯钢瓶泄漏在静风状态下的毒害区域注：①吸入5~10mim浓度0.0９％的致死半径:R１＝３０.62m②吸入0.5～l h浓度０.0042５%的致死半径:R2 = ８４.73m③吸入0.5～1 h浓度0.0０１７５％的致重病半径:R3= 113.8９ｍ７.3 事故后果模拟分析及建议以上是以氯钢瓶严重泄漏造成的事故后果的模拟，其危害是相当严重的。
由于该建设项目在用氯过程中,涉及用氯的设备设施有液氯钢瓶、液氯汽化器、氯管线、反应釜等,因此都可能存在氯的泄漏。
风向决定毒气云团的扩散方向，风速决定毒气云团的下风向的扩散范围，气压和地形影响毒气对人的危害程度，如果空气流动性小、温度大，毒气在低洼处停留不易扩散，可造成人畜中毒，甚至死亡。
氯气泄漏后，在有风的条件下，氯气通常呈6０°左右的夹角向下风向扩散，在扩散的过程中由于空气的补充,浓度会逐渐降低,但相应下风向的防护距离增加。
一般在小泄漏状态下（泄漏量≤２00L），首次隔离距离为30m，下风向撤离范围白天为0.3km，夜间为1.1ｋｍ。
在大量泄漏状态下(泄漏量＞200L),首次隔离距离为２75ｍ,下风向撤离范围白天为2.7ｋm，夜间为6.8km。
污染范围不明时先按上述方法确定防护距离,然后分段测试氯气浓度再调整防护距离。
建议企业应制定针对氯泄漏的事故应急救援预案，如发生氯泄漏应立即启动预案,在日常过程中,加强氯设备设施的安全管理，严防氯的泄漏。
常备抢修器材表和常备防护用品表如下:常备抢修器材表常备防护用品表序号器材名称常备数量序号名称种类常用数备用数１易熔塞2-３个1 防毒面罩防毒面具与作业人数相同１0个操作工备3个２六角螺帽2-3个防毒口罩3 专用扳手１把2 隔离式防毒面具送风隔离式面具与从事紧急作业人数相同4 活动扳手1把隔离式氧气面具5 手锤１把 3 防护服橡胶或乙烯材料与作业人数相同６钢丝钳1把４防护手套7 竹签、木塞、铅塞5个，φ6 5 防护靴8 铁丝20m9 铁箍２个10 橡胶垫2条１1 密封用带1盘12 10%氨水２0０ml第七章劳动卫生预评价根据危险、有害因素分析本工程劳动卫生方面主要危害因素是毒物危害、噪声危害和生产性粉尘危害。
本工程劳动卫生预评价采用某些企业类似生产装置检测数据作为类比值进行评价。
7.1 毒物危害评价7.1．１评价方法按照《职业性接触毒物危害程度分级》（GB504４-85）将职业性接触的毒物危害程度分为Ⅰ级（极度危害)、Ⅱ级(高度危害)、Ⅲ级（中度危害)、Ⅳ级（轻度危害）。
根据《有毒作业分级》(ＧＢ12331－90)规定,以有毒作业分级指数法对本工程的有毒作业岗位进行评价。
有毒作业分级指数法是根据毒物危害程度级别、有毒作业劳动时间及毒物浓度超标倍数三项指标，分别用D、L、Ｂ表示。
依据三项指标求得指数，根据指数范围进行分级。
具体做法是按照ＧB12３３1－90求出分级指数C。
C=D·L·B式中:C—分级指数D—毒物危害程度级别权数L—有毒作业劳动实时间权数B—毒物浓度超标倍数（１）有毒作业危害分级级别表7.1.１有毒作业分级级别指数范围级别C≤0 0级(安全作业）0<C≤6 一级（轻度危害作业)6<Ｃ≤２4 二级（中度危害作业）24＜C≤９6 三级（高度危害作业)C＞96 四级（极度危害作业) （２)毒物危害程度级别权数Ｄ表7.1.2 毒物危害程度级别权数毒物危害程度级别 DⅠ（极度危害）８Ⅱ(高度危害）４Ⅲ（中度危害） 2Ⅳ（轻度危害) 1(3)有毒作业劳动时间权数表7.1.3 有毒作业劳动时间权数有毒作业劳动时间，h L≤2 12-５２>5 ３（4）毒物浓度超标倍数B计算方法B=Mc/Ms－1式中:Mc—测定毒物浓度均值（mg／m３）Ｍs—该种毒物最高容许浓度（ｍg/ｍ3)(5)有毒作业分级级别表根据有毒作业的毒物浓度超标倍数、毒物危害程度级别、有毒作业劳动时间三项指标，综合评价，制定出有毒作业分级级别表。
当有毒作业工作地点空气中存在多种毒物中，应分别进行毒物作业的分级，以最严重的级别定级，同时注明其他生产性毒物作业的级别。
表７．１.4 有毒作业分级表(不懂）毒物危害程度级别毒物浓度超标倍数≤0 ＞0-１>1-２>2-4>4-８>8－１６>1６-３2>3２-6４＞64ⅣⅢ一二三四ⅡⅠ注：跨两级区方格级别:从左到右,有毒作业劳动时间＜2h,依次分别为一、二、三级；>2ｈ依次分别为二、三、四级。
7.1．2 毒物危害评价结果本项目中主要有毒物质有溴素、氯丙烯等,主要在相关生产岗位和储存岗位使用，可能形成有毒作业场所。
以上毒性物质具体危害情况见危险化学品危险有害性分析。
7.2 噪声危害评价7.2.１评价内容本工程项目的主要噪声声源为物料输送的泵、压缩机、风机、粉碎机等。
7．2.2 评价方法对原厂区装置噪声的类比数据进行分析计算，作为对本工程噪声危害程度的参考,在综合分析的基础上，与国家卫生标准进行比较分析做出评价，提出相应的对策措施。
(1)噪声作业分级依据噪声作业危害程度级别进行噪声危害评价。
噪声作业危害程度分级见表7．2.１。
表７.２.1 噪声作业分级级别级别噪声危害程度0级安全作业Ⅰ轻度危害Ⅱ中度危害Ⅲ高度危害Ⅳ极度危害(2）噪声作业卫生标准表7．２.２工业地点噪声声级卫生限值（ＧBZ1-200２)日接触噪声时间（h）卫生限值dＢ(A）日接触噪声时间（h）卫生限值dB（Ａ) ～8 ８5 1/2 97~4 88 1／4 １0０～2 ９１1／8 １０3～1 ９4 最高不得超过1１５ｄB（A) （3)噪声作业分级查表法为了简化噪声危害指数的计算过程，便于实际操作而采用此方法(见表7.２.3)每日接触时间（h）接触噪声声级范围，ｄB(Ａ)~８5 ～88 ~９1 ~９4 ~97 ～100 ~10３～106 ~1０９～1１2 >1１2～2~4 0级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级~６~8第八章事故后果模拟分析事故后果分析是危险源危险性分析的一个主要组成部分，其目的在于定量的描述一个可能发生的重大事故对工厂、对厂内职工、对厂外居民甚至对环境造成危害的严重程度。