液氯为属于剧毒品,氯气是我国化学事故发生率最多的危险化学品事故之一,液氯广泛用于纺织、造纸、自来水净化、农药生产、医药等,在运输、储存、使用过程由于操作失误、设备事故等,导致液氯泄漏事故,一旦液氯钢瓶爆炸或泄漏,对生命财产构成严重的威胁。
1事故场景设定
文章以某农药厂储存、使用的液氯钢瓶为实例,选取单个液氯瓶的爆炸破裂导致液氯瞬时泄漏进行分析,采用高斯扩散模型(Gauss)对氯气的毒害区进行定量分析,估算液氯扩散的影响范围及人员的撤离距离,为事故应急处理提供科学的依据。钢瓶规格,质量:1000kg,压力:0.6Mpa。当地自然条件:年均风速1.6 rrds,大气稳定度为D,周边为山地。
表1 液氯对人的急-眭毒性标准
2泄漏模型
采用世界银行提供的中等密度云瞬时扩散模型(高斯扩散模型)进行分析:
表2 不同大气稳定度下的扩散参数
表3 地面有效粗糙度长度
表4 不同大气稳定度下的系数值
瞬时源时,给定取样时间t(s),则按下式修正:
3 扩散风险分析
本次分析以泄漏的氯气的几个特定浓度扩散范围来讨论,设定X轴方向为风速的顺风向,氯气在空间的浓度分布见以下各图。
(1)有风速为1.6 m/s情况下,氯气在水 F面上随X轴的扩散浓度分布图见图1
图1 风速为1.6 m/s时,氯气浓度随X轴扩散的浓度分布图
(2)浓度为3000 mg/m 的氯气随X轴的最大扩散范围图见图2
图2 在风速为1.6 m/s下,氯气的最大扩散范围图(179 s,265 m)
(3)浓度为300 mg/m 的氯气随X轴的最大扩散范围图见图3。
图3 在风速为1.6 m/s下,氯气的最大扩散范围图(385 s,579 m )
(4)浓度为120 mg/m 的氯气随X轴的最大扩散范围图见图4。
图4 在风速为1.6 m/s下。氯气的最大扩散范围图(526 s,789 m )
(5)浓度为90 mg/m 的氯气随 轴的最大扩散范围图见图5。
图5 在风速为16 lm/s下,氯气的最大扩散范围囹(580S,859 m)
(6)浓度为l8。mg/m 的氯气随X轴的最大扩散范围图见图6。
图6 在风速为1.6m/s下,氯气的最大扩散范围图(1025 s,1521 m )
4 结论
(1)发生氯泄漏后,其氯气可向四周扩散,同一泄漏源,在静风和有风条件下,静风条件氯气扩散较慢,危害更为严重;在有风条件下,毒物危害面积虽相对较大,但危害时间较短。
(2)人吸入氯中毒程度不但与环境氯气浓度有关,而且还与人在该环境中接触氯的时间有关,接触时间越长,实际毒害越严重。
(3)文章采用高斯扩散模型估算泄漏的氯气在下风向的浓度分布,但现实中,风速、风向会随季节、气象条件等变化,若风速、风向有显著变化,不同的时间问隔内,轴线方向就不固定了,因此,当以此作为应急救援的参考时,应在此基础上根据结合该厂所在地的不同季节、气象条件、周边环境的改变等实际情况来判断、调整可能的受影响区域。
5 液氯钢瓶堵漏工具
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