危险化学品泄漏事故的源强分析
危险化学品泄漏造成的突发环境事件主要为罐区氯硅烷泄漏引
发的水环境和大气污染事故。对大气污染事故状态可拟 300m 3三氯
氢硅立式储罐全部泄漏。三氯氢硅泄漏遇空气中的水份后极易分解生 成
氯化氢气体,因此危险化学品泄漏事故的源强分析按照三氯氢硅泄 漏后
的氯化氢气体来计算评估。
300m 3三氯氢硅立式储罐全部泄漏,在标准状况下,
依照方程式:2SiHCl 3+3H 2O= (HSiO) 2O+6HCI,假设三氯氢硅
全部分解产生氯化氢气体327103.522kg。则氯化氢气体的毒害区域 的
计算方法如下
:
(1)设氯化氢重量为W(kg),三氯氢硅泄漏并分解产生氯化氢气
体温度为t(C),氯化氢气体比热为C(kj/kg . C),当储罐破裂时罐 内压力降
至大气压,氯化氢气体温度降至标准沸点 t0(C),此时全部 氯化氢放出的热
量为
:
Q=WC(t-t 0)
设这些热量全部用于氯化氢蒸发,如汽化热为q(kj/kg),则其蒸 发量
W为:
W=Q/q=WC(t-t 0)/q
氯化氢的相对分子质量为 Mr ,则在沸点下蒸发的氯化氢体积
Vg(m3)为:
Vg =22.4W/Mr273+t 0/273
Vg =22.4WC(t-t 0)/ Mrq273+t 0 /273
氯化氢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:36.4606
沸点: -85 C
气体平均比热:0.811kJ/kg.K
汽化热: 0.443KJ/kg
可以忍耐0.5-1h ,以后并不出现障碍,浓
度:-40-90ppm;
在0.5 — 1h,内就有危险,浓度: 1000-1350ppm ;
在0.5 — 1h ,内死亡或1小时后死亡,浓度:
1250-1750ppm 。
已知氯化氢的危险浓度,则可求出其危险浓度下的有毒空气体
积:
氯化氢在空气中的浓度达到 90ppm 时,人吸入0.5〜1h可以忍
耐,以后并不出现障碍。贝U Vg(m3)的氯化氢可以忍受,以后并不出 现
障碍的有毒空气体积为
:
V1 = Vg x 100/90ppm = 1111111Vg(m 3)
氯化氢在空气中的浓度达到1350ppm 时,人吸入0.5〜1h ,则
Vg(m3)的氯化氢气体就有危险的有毒空气体积为
:
V2=Vg x 100/1350ppm=74074.0741Vg(m 3)
氯化氢在空气中的浓度达到 1750ppm 时,人吸入0.5〜1 h,
则Vg(m3)的氯化氢气体死亡或者是1h后死亡的有毒空气体积为
:
V3=Vg x 100/1750ppm=57l42.8571Vg(m
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= :(Vg /C)/(1/2 X4/3兀)]1/3
式中:R —有毒气体半径m
Vg —氯化氢气体的蒸汽体积 m3
C 一有毒介质在空气中危险浓度值 %
如氯化氢泄漏量 W =327103.522kg ,环境温度(罐内)t=25 C,
计算有毒气体扩散半径:
氯化氢的蒸发热Q:
Q = WC(t-t 0)
=327103.522 X0.811 X :25-(-85)]
=89210(kj)
蒸发量W:
W = Q/q
=89210/0.443
=201376.975(kg)
氯化氢沸点下蒸发气体体积 Vg:
3
)
Vg = 22.4W/Mr x (273+t 0)/273
=22.4 X20137.975/36.4606 X [273+(-85) ] / 273
=8519.91396(m 3)
氯化氢气体在可以忍耐的浓度 C1的体积V1和有毒气体的扩散
半径R1:
V1 = Vg x 100/C1
=8519.91396 x 100/90ppm
=9466571067(m 3)
R1 = (V1/2.0944) 1/3
=1653.399(m)
氯化氢气体在有危险的浓度 c2时的体积V2和有毒气体的扩 散
半径R2:
V2 = Vg x 100/c2
=8519.91396 x 100/1350ppm
=631104737.77778(m 3)
R2 = (V2/2.0944) 1/3
=670.42(m)
氯化氢气体在死亡或者1h后死亡的浓度c3时的体积v3和 有毒
气体的扩散半径R3
V3 = Vg x 100/C3
=8519.91396 x 100/1750ppm
=486852226.2857(m 3)
R3 = (V3/2.0944) 1/3
=614.86(m)
氯化氢气体泄漏静风状态毒害区域:
注:
①可以忍耐0.5-1h,以后并不出现障碍,浓度:-40-90ppm;半
径:R1= 1653.399m
②在0.5 — 1h,内就有危险,浓度:1000-1350ppm ;半径:R2
=670.42m ;
③在0.5 — 1h,内死亡或1小时后死亡,浓度:1250-1750ppm
半径:R3= 614.86m。