鹽酸貯罐洩漏定量分析評價 模擬

2021-06-15 22:28:35 字數 1792 閱讀 1252

該專案硫酸鉀廠單元需要設定乙個70m3的貯罐,儲存環境為常溫、常壓,設水噴淋冷卻保護裝置,事故清水池等。由於鹽酸貯罐儲量較大,且屬於8.1類酸性腐蝕品,有一定的揮發性,危險性較大,事故發生的腐蝕及中毒的影響範圍較廣,因此對該貯罐利用事故後果模擬分析法進行分析,並確定其洩漏量、洩漏時間、最大影響半徑等。

1、洩漏量的計算

基本資料:鹽酸貯罐體積70m3,高h=6.6m。假設裂口半徑=0.1m

液體洩漏速度可按流體力學的伯努利方程計算,其洩漏速度為:

1)式中,為液體洩漏速度,kg/s;為液體洩漏係數,(取0.50);為裂口面積,m2,(均取);為洩漏液體密度,kg/m3,(鹽酸);為容器內介質壓力,pa,();為環境壓力,pa;為重力加速度,;為裂口之上液位高度,m,(鹽酸液位與裂口之間的高差為h=5m)。將各引數值代入式(1)中,得

鹽酸:q0=170.5kg/s

表5.5-2 液體洩漏係數

對於常壓下的液體洩漏速度。取決於裂口之上液位的高低;對於非常壓下的液體洩漏速度,主要取決於貯罐內介質壓力與環境壓力之差和液位高低。

當容器內液體是過熱液體,即液體的沸點低於周圍環境溫度,液體流過裂口時由於壓力減小而突然蒸發。蒸發所需熱量取自液體本身,而容器內剩下的液體溫度將降至常壓沸點。在這種情況下,洩漏時直接蒸發的液體所佔百分比,可按下式計算:

2)式中,為液體的定壓比熱,,[查得:鹽酸];為洩漏前液體的溫度,k,(均取常溫);為液體常壓下的沸點,k,(鹽酸);為液體的汽化潛熱,j/kg,(鹽酸)。

所以,鹽酸

按式(2)計算的結果,幾乎總是在0-1之間。事實上,洩漏之間的蒸發的液體可將以細小煙霧的形式形成雲團,與空氣混合而吸收熱蒸發。如果空氣傳給液體煙霧的熱量不足以使其蒸發,由一些液體煙霧將凝結成液滴降落到地面,形成液池。

根據經驗,f>0.2;一般不會形成液池;當f<0.2時,與帶走液體之比有線性關係,即當時,沒有液體帶走(蒸發),當時,有50%的液體被帶走。

2、洩漏後的擴散

液體洩漏後立即擴散到地面,一直流到低窪處或人工邊界,如防火堤、岸牆、馬路邊等,形成液池。液體洩漏出來不斷蒸發,當液體蒸發速度等於洩漏速度時,液池中的液體量將維持不變。如果洩漏的液體是低揮發度的,則從液池中蒸發量較少,不容易形成氣用,對較遠人員沒有危險;如果著火則形成池火災;如果滲透進土壤,有可能對環境造成影響。

如果洩漏的是揮發性液體或低溫液體,洩漏後液體蒸發量大。大量蒸發在液池上面後會形成蒸氣雲,並擴散到廠外和馬路造成汙染。

如果洩漏的液體已達到人工邊界,則液池面積即為人工邊界圍成的面積。如果洩漏的液體未達到人工邊界,則可假設液體的洩漏點為中心呈扁圓柱形的光滑平面上擴散,這時液池半徑r用下式計算:

(1)瞬時洩漏(洩漏時間不超過30s)時

3)(2)連續洩漏(洩漏連續10min以上)時

4)式子,為液池半徑,m;為洩漏的液體量,kg;為重力加速度,;為洩漏時間,s。

瞬時鹽酸:m=q0×t=170.5kg/s×30s=5115kg

連續鹽酸:m=q0×t=45708kg

瞬時洩漏時均30s,連續洩漏時間為罐體裂口上部液體全部洩漏時間。

瞬時鹽酸:鹽酸=1.4m

連續鹽酸:鹽酸=172m

3、評價結果

(1)從上述的計算分析可知,鹽酸貯罐一旦發生洩漏事故,將會形成較大範圍的毒害區域,造成嚴重的後果。

(2)由於後果嚴重,因此,必須加強對鹽酸貯罐的安全管理,定期進行檢查、檢驗、校驗等工作,確保裝置處於正常狀況;同時,嚴格執行相應的操作規程,避免違章操作和誤操作,以杜絕事故的發生。

(3)日常管理中應嚴格採取全面、系統的安全管理措施,並確保這些措施行之有效;加強安全檢查工作,保證鹽酸貯罐狀況符合安全要求;應加強管理人員的安全意識,掌握處置突發事件的能力。

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