生产装置重大泄漏事故原因分析及灾害后果模拟计算

有了热辐射q（r），即可求不同伤害、破坏时的热通量及其半径。下面求不同伤害时的热通量：

死亡 可根据下式计算： Pr=-36.38+2.56 In(tq14/3) 式中：Pr=5

t——火球持续时间，取t=17s。 解得 q1=21985W/m2。 重伤 可根据下式计算： Pr=-43.143+3.0188 In(tq24/3) 解得 q2=18693W/m2。 轻伤 可根据下式计算： Pr=-39.83+3.0188 In(tq34/3) 解得 q3=8207W/m2。

通过q1、q2、q3可以求得对应的死亡半径R1、重伤半径R2及轻伤半径R3。（由于此方程式难以手算解出，故省略）。

（3）小结

通过计算，如果贮存区液氨储罐发生扩展蒸气爆炸，火球半径为109m。将可能造成其他贮罐的连锁火灾和爆炸，造成灾难性的破坏。

3.2泄漏中毒事故的危害

3.2.1液氨泄漏中毒事故的模拟计算

液氨贮存区最大贮存量为250T，假设有1T泄漏量，对蒸发成蒸气扩散造成的危害进行模拟计算。

（1）液态气体蒸气体积膨胀计算

在标准状态下（0℃，1013Mpa），1摩尔气体占有22.4升体积。根据液态气体的相对密度，由下式可计算出它们气化后膨胀的体积：

V0?D0V??1000?22.4

M

V——膨胀后的体积（升） V0——液态气体的体积（升） D0——液态气体的相对密度（水=1） M——液态气体的的分子量

将液氨有关数据代入上式，由D0=0.597，M=17.03得到

V0?D0V??1000?22.4

MV0?0.597??1000?22.4?785V0

17.03

即液态氨若发生泄漏迅速气化，其膨胀体积为原液态体积的785倍。 （2）液态气体扩散半径模拟计算

液态气体泄漏后在高温下迅速气化并扩散，在一定泄漏量范围内，且液态气体比重大于空气，沿地面能扩散到相当远的地方，可模拟为半椭圆形，其短轴与长轴之比将随着扩散半径的增大而减少，可由下式计算：

R?3 2??????3V

式中：V——液态气体膨胀后体积；

ρ——液态气体在空气中的浓度； κ——椭圆形短轴与长轴之比，即K=h/R。

根据我国《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）查得：液氨在工作场所空气中时间加权平均容许浓度20mg/m3；短时间接触容许浓度30mg/m3，其在空气中体积浓度换算为：ρ=26.3×10-6和ρ=39.5×10-6。

假设泄漏液氨的量为1000kg，其可能发生中毒事故的浓度区域半径计算如

下：

取液氨体积V0=1/0.597=1.68m3 ρ=26.3×10-6 K=0.10 计算：

R?3 2??????31.68?785V?3 2?6???26.3?10?0.103?621m

从计算结果可知：当泄漏1000kg液氨气化成蒸气时可能发生中毒浓度的区域半径为621m，即0.621公里，因此，其扩散时的可能发生中毒浓度的区域面积：

S=π×R2=3.14×0.6212=1.21（平方公里）

3.2.2水煤气泄漏事故的模拟计算

根据我国《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2002）查得：水煤气（即一氧化碳）时间加权平均容许浓度20mg/m3；短时间接触容许浓度30mg/m3。

经换算，分别为ρ=16×10-6和ρ=24×10-6。

水煤气贮罐总容积5000M3，设若泄漏量为100M3，取ρ=16×10-6，K=0.1则计算如下：

R?3 2??????3100V?3 2?6???16?10?0.103=310（M）

S=π×R2=3.14×310=301754M2