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事故发生的可能性
该项目液氨在贮氨器、氨油分别器、中间冷却器、低压循环桶及管道中循环,一旦某一点出现损坏会惹起液氨泄露,此外如不按操作规程进行操作,如过度充装,也会出现泄露,所以应付设施、管道按期检测,增强保护和养护,员工严格依照操作规程进行操作,控制系统按期进行调试和保护养护,则出现泄露的可能性较小。
主要存在以下状况:
1)设计失误
①基础设计错误,如地基下沉,造成容器底部产生裂痕,或设
备变形、错位等;②选材不妥,如强度不够,耐腐化性差、规格不
符等;③部署不合理,如管道没有弹性连结,因振动而使管道破碎;
④采纳机械不适合,如转速过高、耐温、耐压性能差等;⑤采纳计
测仪器不适合;⑥储罐、贮槽未加液位计,反响器(炉)未加溢流
管或放散管等。
2)设施原由
①加工不切合要求,或未经查验私自采纳代用资料;②加工质
量差,特别是不具备操作证的焊工焊接质量差;③施工和安装精度
不高,如泵和电机不一样轴、机械设施不均衡、管道连结不严实等;
④采纳的标准定型产质量量不合格;⑤对安装的设施没有按《机械
设施安装工程及查收规范》进行查收;⑥设施长久使用后未按规定
检修期进行检修,或检修质量差造成泄露;⑦计测仪表未按期校验,
造成计量禁止;⑧阀门破坏或开关泄露,又未实时改换;⑨设施附
件质量差,或长久使用后资料变质、腐化或破碎等。
3)管理原由
①没有拟订完美的安全操作规程;②对安全不闻不问,已发现
的问题不实时解决;③没有严格履行监察检查制度;④指挥错误,
甚至违章指挥;⑤让未经培训的工人上岗,知识不足,不可以判断错
误;⑥检修制度不严,没有实时检修已出现故障的设施,使设施带
病运行。
4)人为失误
①误操作,违犯操作规程;②判断错误,如记错阀门地点而开错阀门;③私自脱岗;④思想不集中;⑤发现异样现象不知怎样办理。
可能发惹祸故的危害程度
按储罐的储藏系数按计,液氨的相对密度为(水=1)计算,液
氨储藏量为:
=,
氨气的高焚烧热值为17250kJ/m3=×107J/m3,
氨贮罐中氨焚烧后放出的热量为:
1000÷17×××107J/m3=×1011J。
(TNT)的摩尔量的计算
1千克梯恩梯炸药开释的能量为×106焦耳,梯恩梯的摩尔质量为
g/mol。
氨爆炸相当于梯恩梯(TNT)的摩尔量为:
×1011J)/(××103)=×105mol。
假定氨蒸宣泄露,氨以气态泄露。
气体从设施的裂口泄露时,其泄露速度与空气的流动状态相关,
所以,第一需要判断泄露时气体流动属于亚音速流动仍是音速流动,
前者称为次临界流,后者称为临界流。
当有下式建即刻,气体流动属于亚音速流动:
P0
(2)1
P
1
当有下式建即刻,气体流动属于音速流动:
P0
(2)1
P
1
上述两式中PO,P的意义同前;
为比热比,即定压比热CP定容
比热CV之比。
CP
CV
气体呈亚音速流动时,泄露速度
Q0为:
Q0
YCdAP(2)
1
1
1
气体呈音速流动时,泄露速度Q0为:
1
Q0YCdAR(2)T(2)1
11
上诉两式中,Cd气体泄露系数,当裂口形状为圆形时取;三角形
时取;长方形时取;
Y-气体膨胀因子,关于亚音速流动,
(1)(
1
2
1
Y
1)1(P)[1(P0)
]
12
P0
P
关于音速流动,Y=1
—泄露液体密度,㎏/m3;
R—气体常数,J/molk;
T—气体温度,K。
计算以下:
P0=
P=+
=
P0
(
2
)
1
建立,
P
1
1
氨气的泄露速度为:Q0YCdA
R(2)T(
2)1
1
1
1
2
1
Y(
1
)(
2
1)1(P)[1(P0)
]
1
P0
P
=54,
假定泄露口为圆型,即Cd=1,裂口面积为A=㎡
氨的分子量约为:M=17,
=
R=/(mol·K)
氨的温度为30℃,T=30+273=303K
氨的泄露速度Q0=。
为了更好地认识装置在发生氨气泄露事故时,可能造成的人员
伤亡和财富损失的严重程度,为拟订防备举措供给参照依照,本评
估报告以贮氨器泄露来进行模拟计算。
本次评估假定贮氨器发生泄露。
1)基本数据的取值
1)液氨质量W:按储罐的储藏量为容量的85%,液氨的相对密度为(水=1)计,
W=×85%×==×103kg;
2)液氨储罐破碎前的介质温度t取12℃,即t=12℃;
3)氨气的沸点t0=-33℃;
4)液氨的均匀比热c=kg?℃;
5)氨气的分子量M=17;
6)氨气的气化热q=1374kJ/kg;
7)氨气在空气中的危险浓度值C(%):
吸入5~10min致死的浓度:C=%;
人吸入后发生激烈的刺激症状,可耐受的浓度:%。
2)中毒事故结果计算
(1)当贮氨器破碎时,罐内压力降至大气压,处于过热状态的
液氨温度快速降至标准沸点,此时所有液体所放出的热量为:
Q=W?c(t-t0)
=×103kg×kg?℃×[12-(-33)]℃
=×105kJ
2)设所放出的热量所有用于罐内液氨蒸发,则在沸点下的蒸发蒸气体积为:
Vg=(Mq)×(273+t0)/273
=[××105/(17×1374)]×[(273-33)/273]
=
(3)假定氨气以半球状向地面扩散,扩散半径为
R
3Vg/C
将C=%代入,得:R=;
将%代入,得:R=。
3)计算结果
依据计算有毒气体的半径
R可知:
在的范围内吸入泄露氨气
5~10min可致死;
在的范围内人吸入后有激烈的刺激症状,可耐受。
贮氨器泄露中毒结果剖析可为公司在制定事故应抢营救方案时,
设置隔绝区及制定分散路线等供给依照。
液氨拥有火灾爆炸的危险性,采纳蒸气云爆炸事故模型对液氨泄
漏进行计算。
1)损害半径计算公式
①死亡半径公式:R1=(WTNT/1000)
②重伤半径公式:
P2=++2-1-0(E/P0)1/3
P2=△PS/P0
式中:△PS-惹起人员重伤的冲击峰超压值,取44000Pa;
P0-环境压力,取101300Pa;
E-爆炸总能量(J),E=WTNT×QTNT
③小伤半径公式:
P3=++3-1-0(E/P0)1/3
P3=△PS/P0
式中:△PS-惹起人员重伤的冲击峰超压值,取17000Pa;
2)财富破坏半径计算公式
1/3
2
1/6
R财=(KⅡ×WTNT
)/[1+(3175/WTNT)]
式中:KⅡ-财富破坏系数,一般取KⅡ=。
3)TNT当量计算公式
WTNT=α×Wf×Qf/QTNT
式中:WTNT—蒸汽云的TNT当量,kg;
Wf—蒸汽云中燃料的总质量,kg;
α—蒸汽云当量系数,统计均匀值为;
Qf—蒸汽的焚烧热,J/kg;
QTNT—TNT的爆炸热,4500kJ/kg;
关于地面爆炸,因为地面反射使用使爆炸威力几乎加倍,一般
应乘以地面爆炸系数。
4)危险源基本状况表
表危险源基本状况表
危险源
危险物质
储藏量(
t)
假定泄露比率(按一个罐)
泄露量
W(kg)
液氨储罐
液氨
100%
1340
表危险物质相关特征数据表
危险物质
液氨
沸点(℃)
焚烧热
Qf(kJ/kg9180
)
蒸气压(
℃
kPa)
5)计算结果
泄露物质的TNT当量以下表所示:
-3泄露物质的TNT当量
危险物质
TNT当量
WTNT(kg)
液氨
损害、破坏范围以下表所示:
表
火灾爆炸事故损害、破坏范围一览表(
m)
危险物质
死亡半径
重伤半径
小伤半径
财富损失半径
液氨