液氯儲罐區(qū)安全設(shè)計與控制研究

1、 XXXXXX畢業(yè)設(shè)計 液氯儲罐區(qū)安全設(shè)計與控制研究學 生：學 號：專 業(yè)：安全工程班 級：安全工程2007.1指導教師： XXXXXXXXXX學院二一一年六月液氯儲罐區(qū)安全設(shè)計與控制研究摘 要液氯作為氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品，廣泛應用與工業(yè)生產(chǎn)中。然而液氯屬于劇毒品，如果泄漏將對環(huán)境和人會造成重大危害。本文結(jié)合液氯的物理化學性質(zhì)對液氯儲罐區(qū)進行危險性分析；對國內(nèi)液氯儲罐區(qū)的安全現(xiàn)狀和對策措施進行分析；提出正確的儲存方式并合理選擇儲罐；根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范對液氯儲罐區(qū)的安全間距進行設(shè)計，包括儲罐與儲罐的安全距離；儲罐與周邊廠房的安全距離、儲罐區(qū)與室外變電站、泵房等安全間距；對儲罐區(qū)防雷、防靜電、消防

2、等進行了設(shè)計。對液氯泄漏事故模型有選擇的分析，計算出氯氣的擴散致死半徑和致重傷半徑并對事故后果進行預測，為后續(xù)人員轉(zhuǎn)移和劃分危險區(qū)域提供依據(jù)，同時向化工企業(yè)液氯儲罐區(qū)安全管理工作提出一些控制措施和建議。關(guān)鍵詞：液氯；儲罐區(qū)；安全距離；泄漏Liquid Chlorine Storage Area Safety Design Control and Research AbstractLiquid chlorine is the chlor-alkali industry main products, it is widely used in industrial production. Howev

3、er liquid chlorine is the play drugs, if it leakage the environment and people would be caused serious harmful. This paper based on the physical and chemical properties , analysis for liquid chlorine tank zone risk ;analysis for the safety of liquid chlorine tank domestic status and countermeasures

4、.Puts forward the right way for storage and selection of the reasonable tanks; According to the architecture design code of fire design the safety spacing for liquid chlorine tank, including the safe spacing of tanks between with each other; Tank and the surrounding workshop safe distance, tanks are

5、a and outdoor substation, pump room safe distance etc; design for liquid chlorine of thunder, antistatic, fire protection. Choice of analysis for liquid chlorine accident model, calculate the spread of chlorine gas and the radius of the deadly consequences of accident injuries radius and forecast fo

6、r the subsequent personnel, transfer and division, and provide basis for dangerous area,puts forward some control measures and suggestions to chemical enterprise of safety management work.Key words:Liquid chlorine;tank area;safety distance;leakage目 錄第一章 緒論1 1.1 液氯的物化性質(zhì)11.1.1液氯的物理性質(zhì)1 1.1.2液氯的化學性質(zhì)11.2

7、 液氯的危害特性11.3 液氯的用途21.4 國內(nèi)液氯儲罐的安全現(xiàn)狀21.4.1液氯儲罐區(qū)的主要問題21.4.2 我國液氯儲罐區(qū)采取的控制措施31.5 本文研究的內(nèi)容3第二章 液氯儲罐區(qū)安全設(shè)計42.1儲罐的選擇4 2.1.1儲罐的形狀4 2.1.2 儲罐的壓力和材質(zhì)4 2.1.3 儲罐的基本尺寸5 2.1.4 儲罐的數(shù)量52.2 儲罐區(qū)的安全距離設(shè)計62.2.1儲罐與儲罐之間的安全距離62.2.2儲罐區(qū)與周邊廠房的安全距離82.2.3儲罐區(qū)與周邊道路的安全距離82.2.4 儲罐區(qū)與室外變電站、泵房的安全距離92.2.5儲罐區(qū)安全距離設(shè)計小結(jié)102.3儲罐區(qū)防雷防靜電措施102.3.1儲罐區(qū)防

8、雷措施102.3.2儲罐區(qū)防靜電措施102.4 儲罐區(qū)其他管理11第三章 液氯儲罐區(qū)事故控制分析123.1 泄漏的概念及等級劃分123.2 液氯泄漏的具體危害12 3.3 泄漏原因及常見泄漏部位133.4 泄漏事故模擬分析133.4.1泄漏量的計算133.4.2氯氣擴散毒害半徑計算143.4.3小結(jié)163.5 泄漏事故應急處置173.6 液氯儲罐區(qū)事故防范措施18第四章 結(jié)論與展望194.1主要結(jié)論194.2 展望19參考文獻20致謝21第一章 緒論液氯有著廣泛的用途，它是農(nóng)藥、橡膠、塑料、合成纖維等的重要原料，又是漂白劑和消毒劑，因此液氯在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。然而液氯是一種危險化學品，具

9、有劇毒性、腐蝕性、氧化性、刺激性。在儲存、運輸、使用過程中極易誘發(fā)事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，甚至導致生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞。它的安全隱患是不可忽視的問題，液氯儲罐區(qū)的儲存安全管理，液氯儲罐區(qū)常常會出現(xiàn)泄漏、中毒等安全問題，將嚴重影響人們的生產(chǎn)和生活，必須對其加強安全管理。1.1液氯的物化性質(zhì)1.1.1液氯的物理性質(zhì)液氯為黃綠色的油狀液體，有毒，沸點，溶點，在常壓下即氣化成氣體，吸入人體能嚴重中毒。在時比重為，相對密度（水）為。在標準狀況下，沸騰，氣化熱為,在時凝固1。1.1.2液氯的化學性質(zhì)液氯具有有強烈的刺激作用和腐蝕性，在日光下與其它易燃氣體混合時發(fā)生燃燒和爆炸。氯是很活潑的元素，可以和大

10、多數(shù)元素(或化合物)起反應，氯的化學性質(zhì)非?；顫?，能與金屬、非金屬及其化合物進行反應，與有機化合物也能發(fā)生取代、加成反應。如遇有水份對鋼鐵有強烈腐蝕性。1.2液氯的危害特性液氯是我國危險化學品事故發(fā)生率最多的化學品之一，液氯泄漏和爆炸等事故會導致許多人員中毒或死亡，給人民的生命健康和環(huán)境安全造成非常嚴重的影響。液氯的具體危害特性如下：（1）強氧化性液氯為強氧化劑，空氣中不能燃燒，但能助燃，一般可燃物大都能在氯氣中燃燒，一般易燃氣體或蒸汽也都能與氯氣形成爆炸性混合物。氯氣能與許多化學品如乙炔、松節(jié)油、乙醚、氨、燃料氣、烴類、金屬粉末等猛烈反應發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)。它幾乎對金屬和非金屬都有腐蝕

11、作用與可燃性氣體形成爆炸性混合物，它的“化學親和力”很強，能與絕大多數(shù)化學元素和化合物反應，它與許多物質(zhì)混合后會發(fā)生爆炸，如與氫氣的混合物，在沒有空氣和火源，遇到光照，也能發(fā)生爆炸2。（2）毒害性氯氣對人具有嚴重的危險性，為劇毒物品。液氯作為一種刺激性毒液，泄漏后閃蒸形成氣體，其毒害機理為刺激呼吸道和肺，最終導致肺氣腫引發(fā)死亡。特別是在風力比較大的請況下，有毒氣體會順風擴散到很遠，使污染范圍擴大，廣大群眾受到嚴重威脅。氯氣對眼、呼吸系統(tǒng)黏膜有刺激作用，可引起迷走神經(jīng)興奮、反射性心跳驟停導致死亡。（3）爆炸危險性我國最普遍的液氯包裝容器為、的液氯鋼瓶，以及10、30不等的液氯儲罐。液氯要加壓后才

12、能進入鋼瓶或其他儲罐，所以必須對液氯進行再次加壓。無論是鋼瓶還是儲罐都是帶壓儲存，存在著泄漏及物理爆炸的危險性。（4）泄漏事故難處理 由于管道、儲罐破裂和閥門損壞發(fā)生液氯的泄漏，處置難度較大。首先堵漏難度大：管道或儲罐破裂開口不規(guī)則，有的長有點短，寬度不一等不確定性，加之所處環(huán)境條件也不同，采取堵塞漏洞的措施方法難以實施。其次是消除溢出有毒氣體的技術(shù)措施難；氯氣的相對密度是2.49，比重比空氣重，泄漏后沿地面到處擴散，范圍大，涉及的群眾數(shù)也大，很難控制等。因此泄漏所處地點不同，采取化學中和反應的措施消除毒源有一定的難度。1.3液氯的用途液氯有著廣泛的用途，它是化工、醫(yī)藥、塑料、橡膠、紡織、造紙

13、等工業(yè)的重要原料，又是漂白劑和消毒劑，因此液氯在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。液氯可用于造紙、紡織工業(yè)的漂白；用作自來水和廢水的消毒、殺菌劑；且可用于制造無機、有機氯化物，如：金屬氯化物、氯溶劑、染料中間體、殺蟲劑、合成橡膠、塑料等。除此之外還廣泛用于金屬冶金、漂白制漿、增塑劑、合成橡膠、合成纖維、農(nóng)藥、制冷劑、合成甘油等3。1.4國內(nèi)液氯儲罐區(qū)的安全現(xiàn)狀1.4.1液氯儲罐區(qū)的主要問題液氯儲罐區(qū)是易燃、易爆、有毒物質(zhì)場所，由于物的不安全狀態(tài)或人的不安全行為造成儲罐內(nèi)液氯泄漏，發(fā)生中毒甚至火災事故，造成大量的財產(chǎn)損失及人員傷亡，如2004年4月15日，在重慶市天原化工總廠發(fā)生的重大液氯泄露事故。 目前

14、我國液氯儲罐區(qū)主要存在的問題如下：（1）周圍環(huán)境和建筑條件較差；（2）儲罐區(qū)設(shè)施布局不合理, 安全距離不足；（3）儲存品種多, 混存混儲；（4）消防、氣防設(shè)施少, 發(fā)生事故時難以進行自救；（5）通風條件差；（6）管理制度不健全； （7）從業(yè)人員未進行相關(guān)培訓等等。1.4.2我國液氯儲罐區(qū)采取的控制措施目前我國政府已經(jīng)將防治各類污染為重點環(huán)境保目標，要求各地各部門必須把環(huán)境保護擺在更加重要的戰(zhàn)略位置。液氯作為儲存物品，本身不具燃燒性，但因為其有助燃性和氧化性，液氯（氯氣）最大的危害是其具有高度毒性，一旦泄漏度危害人民生命和環(huán)境。所以何確保液氯的儲存安全，不致泄漏影響環(huán)境是液氯儲罐區(qū)安全管理工作的

15、重點。目前我國對液氯儲罐區(qū)的安全控制措施如下：（1）嚴格控制儲罐區(qū)液氯的儲存量；（2）完善液氯儲存設(shè)施的監(jiān)控及應急處理設(shè)施的改造；（3）加強對液氯儲罐的日常管理；（4）強化對液氯用戶的安全用氯指導；（5）積極開展液氯使用單位崗位操作人員安全培訓工作；（6）在罐區(qū)設(shè)置安全生產(chǎn)責任牌、危險性告知牌、安全操作牌；（7）制定應急預案，積極開展應急預案演練；（8）定期對全區(qū)所有使用液氯單位要進行一次專業(yè)性大檢查。1.5本論文研究的內(nèi)容本設(shè)計對某個儲存有液氯的儲罐區(qū)進行設(shè)計，選擇合適的儲罐來儲存并合理布局液氯儲罐的排布，設(shè)計好安全距離，包括儲罐與儲罐之間的距離、儲罐區(qū)與周邊廠房的距離、儲罐區(qū)與周邊道路、鐵

16、路、泵站等安全距離等。同時對儲罐區(qū)防雷、防靜電、防火等提出控制措施。對儲罐區(qū)內(nèi)某一儲罐的泄漏進行模擬分析，計算出泄漏量，根據(jù)泄漏模型計算出氯氣的擴散范圍，確定出死亡半徑和重傷半徑，為后續(xù)劃分危險區(qū)域和人員轉(zhuǎn)移安置提供依據(jù)。提出處理事故的方法和對策，對儲罐區(qū)的日常安全管理提出管理措施和安全建議。第二章 液氯儲罐區(qū)安全設(shè)計液氯儲罐是氯堿化工行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備, 在液氯的生產(chǎn)和儲存過程中發(fā)揮著重要作用。裝有液氯的儲罐一旦發(fā)生泄漏, 必然對周圍的人員和環(huán)境造成危害?？紤]到安全和環(huán)保因素, 要對儲罐區(qū)與周邊廠房、室外變電站、泵房進行安全距離的設(shè)計,避免在發(fā)生事故造成相互影響。2.1儲罐的選擇2.1.1 儲罐

17、的形狀一般設(shè)備的選型首先要滿足工藝過程的要求,其次要盡可能滿足強度及制造工藝的要求，液氯儲罐的選型也應滿足以上原則。由于儲存介質(zhì)的不同，儲罐的形式也是多種多樣的。按形式分類：可分為立式儲罐、臥式儲罐等4。（1）立式儲罐不太方便計量,而且儲存時不太好操作。（2）臥式儲罐的容積一般都小于便于操作和計量，儲存時方便操作。如僅從經(jīng)濟方面考慮, 首選球形容器,因為它單位容積所花的材料最少,本設(shè)計考慮到該液氯罐區(qū)只起到臨時儲存,選擇臥式儲罐儲存液氯，如圖2.1所示。圖2.1 臥式液氯儲罐2.1.2 儲罐壓力和材質(zhì)液氯是高度危害介質(zhì), 且為液化狀態(tài),其設(shè)計壓力取決于設(shè)計溫度5, 由液氯的物理性質(zhì)可知, 在下

18、, 液氯的飽和蒸氣壓力, 因此本次液氯儲罐的設(shè)計壓力定為。材料選擇也是儲罐設(shè)計的重要環(huán)節(jié), 它既與容器抵抗失效的能力有關(guān),又和制造工藝密切相關(guān)。材料的選擇要綜合考慮成本及其所需的強度, 貴重的材料會提高成本, 而如果強度不夠則不能使用。例如設(shè)備封頭的最小壁厚應盡量標注, 這樣可以節(jié)約材料,同時滿足強度要求。普通碳素鋼不適用于液氯儲槽, 一般采用低合金鋼如16MnR 鋼板即可滿足要求6。對選用的鋼板, 還應逐張進行超聲檢測, 鋼板的合格等級不應低于規(guī)定的%級合格, 并應對所選取材料進行復驗, 所選用的管法蘭(蓋)的公稱壓力不低,且采用帶頸對焊管法蘭7。鑒于鋼材隨著使用溫度的降低, 會由延性狀態(tài)向

19、脆性狀態(tài)轉(zhuǎn)變, 降低了抗沖擊性能; 當有難以避免的缺陷時, 在低于脆性轉(zhuǎn)變溫度下受力, 會導致脆斷。所以, 低溫容器除了對所有鋼材提出較嚴格的抗沖擊性能要求外, 在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應充分考慮如下五個方面8:（1）結(jié)構(gòu)應盡量簡單, 減少約束；（2）避免產(chǎn)生過大的溫度梯度；（3）應盡量避免結(jié)構(gòu)形狀的突然變化，以減小局部應力；（4）不應使用不連續(xù)的或點焊連接焊接；（5）容器的支座需放置墊板, 不得直接焊在殼體上。2.1.3儲罐的基本尺寸平端蓋臥式儲罐技術(shù)規(guī)格尺寸如表2.1所示9：表2.1 平端蓋臥式儲罐技術(shù)規(guī)格尺寸平端蓋臥式儲罐技術(shù)規(guī)格公稱容量m381530405060實際容量m38.515.631395

20、360直徑1.92.22.22.22.552.55長度3.04.098.1910.3410.3411.77壁板厚度444444端蓋厚度455555根據(jù)液氯的總體積，選擇公稱容量為，實際容量為，直徑，長度為，壁板厚度為，端蓋厚度為的儲罐來儲存液氯比較合適。2.1.4儲罐數(shù)量該液氯儲罐區(qū)有液氯需要儲存，液氯的總體積： (2.1)式中：液氯的密度，； 該液氯儲罐區(qū)液氯的總質(zhì)量，； 液氯的總體積，。代入得：該儲罐區(qū)儲罐數(shù)量： (2.2)式中：儲罐的個數(shù)； 液氯的總體積，； 所選儲罐的實際體積，； 0.9儲罐的充裝系數(shù)10。代入得：考慮到實際，取7個儲罐，為了避免儲罐發(fā)生意外泄漏沒有儲罐用來轉(zhuǎn)移液氯，再

21、增加一個備用儲罐，該儲罐區(qū)共需要儲罐8個。2.2 儲罐區(qū)安全距離設(shè)計2.2.1 儲罐與儲罐之間的安全距離火災危險性分類如表2.2所示11。表2.2 危險化學品分類類別火災危險性的特征儲存物品示例甲類閃點28的液體己烷，戊烷，甲苯，甲醇，丙酮，丙烯，乙類閃點28至60煤油，液氯，異戊醇，丁醚，硝酸，硝酸汞丙類閃點60的液體動物油，植物油，瀝青，蠟，潤滑油，糠醛甲、乙、丙類液體儲罐之間的防火間距如表2.3所示12。液體類別單罐容量m3地上式固定頂罐半地下式固定頂罐地下式固定頂罐浮頂儲罐臥式儲罐甲、乙類10000.6D丙類不論容量大小0.4D不限不限-表2.3 甲、乙、丙類液體儲罐直接防火間距表注:

22、（1）D為相鄰儲罐中較大儲罐的直徑；（2）不同液體、不同形式儲罐之間的防火間距，應采用本表規(guī)定的較大值（3）兩排臥罐之間的防火間距不應小于3米。本次設(shè)計儲罐采用臥式儲罐，液氯屬于乙類危險化學品，由上表可知臥式儲罐之間的間距不小于本次設(shè)計考慮到各種危險因素將儲罐與儲罐的間距設(shè)計為,8個液氯儲罐采用雙排，相鄰兩排儲罐之間的距離不小于，本次設(shè)計取。儲罐具體排布如圖2.2所示。圖2.2液氯儲罐區(qū)儲罐排布示平面示意圖2.2.2 儲罐與周邊廠房的安全距離液氯儲罐區(qū)一旦泄漏將對周邊廠房內(nèi)工作的工人造成生命威脅，儲罐區(qū)周邊建筑物的安全距離設(shè)計顯得尤為重要。由GBJ16-87建筑設(shè)計防火規(guī)范可知，甲、乙、丙類液

23、體儲罐與周圍建筑物的防火間距如表2.4所示。表2.4 甲乙丙類液體儲罐與建筑物的防火間距表名稱一個罐區(qū)的總儲量()建筑物耐火等級及防火間距（）一、二級三級四級甲乙類液體1-5012152051-200152025201-10002025301001-5000253040丙類液體5-250121520251-10001520251001-50002025305001-25000253040液氯屬于乙類液體，本次液氯的總儲量在之間，而一般的廠房耐火等級為二級，該液氯儲罐區(qū)與周圍化工企業(yè)建筑物的最小間距由上表可以查到為，為了安全考慮，本次設(shè)計取。具體示意圖如圖2.3所示。廠房儲罐區(qū)18m圖2.3 液

24、氯儲罐區(qū)與周邊廠房安全距離示意圖2.2.3 液氯儲罐區(qū)與廠區(qū)周邊道路安全距離儲罐區(qū)內(nèi)部經(jīng)常有大量的車輛通過，還應該考慮到液氯儲罐區(qū)與周邊道路的安全距離，根據(jù)GBJ16-87建筑設(shè)計防火規(guī)范儲罐區(qū)與周邊鐵路、公路中心線的安全距離如表2.5所示。表2.5 甲、乙、丙類液體儲罐區(qū)與周邊道路安全距離表 防火間距（）鐵路、道路廠內(nèi)鐵路中心線廠內(nèi)道路路邊主要次要名稱液化石油氣儲罐351510甲類物品庫房30105甲、乙類液體儲罐251510丙類液體儲罐20105可燃、助燃氣體儲罐20105液氯屬于乙類危險化學品，由表2.5可以查到該儲罐區(qū)與周邊道路最小安全距離為：與廠內(nèi)鐵路中心線的安全距離為，與廠內(nèi)主要道

25、路安全距離為，與廠內(nèi)次要道路安全距離為?，F(xiàn)為了確保儲罐區(qū)安全將儲罐區(qū)與上述三個安全距離分別設(shè)計為、。2.2.4液氯儲罐區(qū)與室外變電站、泵房的安全距離液氯儲罐區(qū)在布置時，除了上述幾項安全距離的考慮外，還應當充分考慮與室外變配電站、泵房的安全距離，避免火災發(fā)生時造成蔓延和殃及其他，根據(jù)危險化學品儲存得到儲罐區(qū)與變電站、泵房的安全距離表2.6所示。表2.6 甲乙丙類液體與室外變電站、泵房的安全距離表名稱一個罐區(qū)的總儲量/室外變電站安全距離/泵房安全距離/甲乙類液體1-50251551-2003020201-100040301001-50005040該液氯儲罐區(qū)的總儲量為，結(jié)合表2.6可將該儲罐區(qū)室外

26、變電站的安全距離設(shè)置為,與泵房的安全距離設(shè)置為。2.2.5小結(jié)總之，為減少液氯儲罐區(qū)與、周邊廠房、道路、泵站、室外變電站之間由于發(fā)生火災泄漏事故時產(chǎn)生的相互影響，降低火災損害程度，應該合理設(shè)置儲罐區(qū)與建筑物的安全距離?，F(xiàn)將儲罐區(qū)安全距離設(shè)計匯總?cè)缦卤?.7所示。表2.7儲罐區(qū)安全距離匯總表儲罐區(qū)與其他建筑物名稱泵房周邊廠房廠內(nèi)鐵路廠內(nèi)公路室外變電站儲罐安全距離（）251830203512.3儲罐區(qū)的防雷防靜電措施2.3.1儲罐區(qū)的防雷措施雷電是一種一種常見的自然現(xiàn)象，不僅能擊斃人、畜，劈裂樹木、電桿，破壞建筑物，還能引起火災和爆炸事故。因此，防雷是石油、化工行業(yè)一項重要的防火防暴安全措施。所以

27、必須為該液氯儲罐區(qū)設(shè)計防雷措施，具體做法如下：危險化學品液體儲罐，當壁厚不小于時，不裝避雷針，只要將其接地即可，接地電阻不大于30。本次儲罐的壁厚是，基本符合不小于的要求，所以只需要在儲罐上接個20的電阻并埋于地下即可13。2.3.2儲罐區(qū)的防靜電措施在生活中，靜電能使人體受到傷害,在化工行業(yè)中，靜電能引發(fā)火災爆炸事故，造成損失。靜電引發(fā)的儲罐火災占全部火災爆炸的10%以上。在日常安全檢查中，我們發(fā)現(xiàn)許多企業(yè)不重視危險化學品儲罐區(qū)靜電的防治，一旦發(fā)生火災爆炸事故后果慘重。儲罐區(qū)的靜電的消除措施如下：（1）靜電接地接地是消除靜電災害最簡單、最常用的方法，主要用來消除導體上的靜電。儲罐內(nèi)的各金屬構(gòu)

28、件，尤其是金屬浮體應該可靠接地，金屬取樣器及檢尺工具也必須可靠接地，也是為了防止形成孤立導體。（2）增濕提高空氣中相對濕度有利于消除現(xiàn)場存在的靜電。提高空氣中相對濕度就是提高空氣中水蒸氣的飽和程度，在物體表面會吸收或吸附一定的水分，從而降低了物體表面的電阻系數(shù)，有利于靜電電荷導入大地。用增加空氣濕度消除靜電也有其局限性，它應以不損害人員健康、不損壞設(shè)備和危險化學品品的質(zhì)量為原則。在實施增濕消除靜電時，一般相對濕度在70%左右，靜電積累會很快減少。（3）工藝控制法液氯在管道中流動所產(chǎn)生的靜電量，與它流速的二次方成正比。降低流速便降低了摩擦程度，可減少靜電的產(chǎn)生。所以當儲罐輸入液氯和輸出的時候，控

29、制液氯輸送流速是減少靜電電荷產(chǎn)生的一個有效方法。（4）消除人體靜電人體靜電的消除，可以利用接地、穿防靜電鞋、防靜電服等具體措施，減少靜電在人體上的積累。泥土、砂石、水泥等地面，電阻都不會超過106，都是靜電導體。在儲罐區(qū)，應穿防靜電鞋，其電阻必須在(0.5105)(1108)之間，還應穿防靜電工作服，戴手套、帽子。穿防靜電鞋時，必須考慮所穿襪子的導電性能，應穿可導電的防靜電襪，以保障人體的靜電能順利通過防靜電鞋導入地下，同時也要注意不能在防靜電鞋的鞋底貼絕緣膠片?？傊?，液氯儲罐區(qū)要充分重視儲罐區(qū)的防靜電工作，加強對員工的防靜電安全知識培訓，正確運用預防和減弱靜電危害的措施，才能保障儲罐區(qū)的安全

30、生產(chǎn)，減少事故發(fā)生和財產(chǎn)的損失。2.4儲罐區(qū)其它管理措施（1）火源管理 儲罐區(qū)內(nèi)嚴禁使用明火，儲罐區(qū)外動用明火作業(yè)，必須辦理動火證，經(jīng)儲罐區(qū)防火負責人批準，并采取嚴格安全措施。儲罐區(qū)內(nèi)眼睛燃放煙花爆竹。（2）通風儲罐區(qū)通風，目的是 排除或稀釋火災爆炸性氣體。局部送風即送入新鮮空氣，以稀釋儲罐區(qū)內(nèi)有毒氣體濃度。其設(shè)計應符合建筑設(shè)計防火規(guī)范和采暖、通風、空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范。（3）噴淋系統(tǒng)液氯儲罐上的堿噴淋系統(tǒng)設(shè)置在儲罐附近堿池加堿泵，儲罐上每一個閥門、法蘭等有可能泄露的部位都加設(shè)噴頭以便泄漏時啟動堿泵噴淋堿液吸收氯氣。第三章 液氯儲罐區(qū)事故控制分析液氯一旦泄漏會對周圍環(huán)境造成較大影響，會對周圍廠區(qū)人

31、員和周圍保護目標造成人員傷害。通過模擬計算液氯泄漏后氯氣的擴散半徑，為后續(xù)人員轉(zhuǎn)移和劃分危險區(qū)域提供依據(jù)。同時向儲罐區(qū)提出日常管理措施和針對性的建議。3.1泄漏的概念及等級劃分液氯泄漏是指在工業(yè)生產(chǎn)中人為破壞、違章操作、腐蝕破壞、發(fā)生強烈地震或在運輸中汽車等運輸工具相撞而發(fā)生的裝置或儲罐泄漏事故14。液氯泄漏事故不僅嚴重威脅人員安全，而且在搶救過程的工作也十分困難。如何預防及處置液氯泄漏事故，是目前面臨的一項重要課題。泄漏事故規(guī)模通常劃分為小型、中型、大型及特大型等幾個等級. 具體劃分標準如下15：（1）小型泄漏事故: 出現(xiàn)孔徑為的泄漏孔,連續(xù)泄漏；（2）中型泄漏事故: 出現(xiàn)孔徑為的泄漏孔,連

32、續(xù)泄漏；（3）大型泄漏事故: 出現(xiàn)孔徑為的泄漏孔,連續(xù)泄漏；3.2液氯泄漏的具體危害液氯泄漏后將對人和環(huán)境造成巨大危害，具體表現(xiàn)有以下幾個方面：（1）容易使人員會中毒氯氣對人具有嚴重的危險性，為劇毒物品。液氯作為一種刺激性毒液，泄漏后閃蒸形成氣體，其毒害機理為刺激呼吸道和肺，最終導致肺氣腫引發(fā)死亡。特別是在風力比較大的請況下，有毒氣體會順風擴散到很遠，使污染范圍擴大，廣大群眾受到嚴重威脅。氯氣對眼、呼吸系統(tǒng)黏膜有刺激作用，可引起迷走神經(jīng)興奮、反射性心跳驟停導致死亡。（2）事故處理非常難由于管道、容器破裂和閥門損壞發(fā)生氯氣的泄漏，處置難度較大。首先堵漏難度大：管道或儲罐破裂開口不規(guī)則，有的長有點

33、短，寬度不一等不確定性，加之所處環(huán)境條件也不同，采取堵塞漏洞的措施方法難以實施。其次是消除溢出有毒氣體的技術(shù)措施難；氯氣的相對密度是2.4，比重比空氣重，泄漏后沿地面到處擴散，范圍大，涉及的群眾數(shù)也大，很難控制等。因此泄漏所處地點不同，采取化學中和反應的措施消除毒源有一定的難度。（3）存在爆炸危險我國最普遍的液氯包裝容器為、的液氯鋼瓶，以及 、不等的液氯儲罐。液氯要加壓后才能進入鋼瓶或其他儲罐，所以必須對液氯進行再次加壓。無論是鋼瓶還是儲罐都是帶壓儲存，存在著泄漏及物理爆炸的危險性。3.3泄漏原因及常見泄漏部位液氯泄漏的主要原因有人員違章操作、閥門損壞、管道和容器腐蝕破裂等。當液氯儲罐質(zhì)量缺陷

34、、罐體內(nèi)超高溫高壓、人員操作失誤、發(fā)生意外事故、遭遇自然災害等情況時, 就可引起液氯泄漏甚至爆炸事故。液氯儲罐易發(fā)生泄漏部位主要有儲罐的各種閥門( 安全閥、截止閥、角閥、壓力表閥、人孔蓋墊片、卸車閥) 和儲罐罐體等.氯氣是一種非?；顫姷臍怏w，幾乎能與它接觸到的各種物質(zhì)，如有機物（包括許多聚合物）、金屬、氯化烴和許多無機化合物發(fā)生反應。干燥的氯氣對金屬材料的腐蝕較小，但潮濕的氯氣對大多數(shù)金屬有較強的腐蝕作用。液氯易泄漏的部位及泄漏量表3.1所示。 表3.1 液氯泄漏的部位及泄漏量設(shè)備名稱關(guān)鍵部位 泄漏量液氯儲罐、安全附件閥門、附件、法蘭等大量液氯鋼瓶、安全附件瓶嘴、附件等少量氯氣管道及附件閥門、

35、附件等少量地震等自然災害泄漏容器、管道、閥門、法蘭等大量3.4泄漏事故模擬分析3.4.1泄漏量的計算該儲罐區(qū)共有8個液氯儲罐，假設(shè)該液氯儲罐區(qū)某一個儲罐發(fā)生泄漏，事故模型如下:（1）泄漏口為圓形直徑為的小孔；（2）泄漏小孔距離地面高度為；（3）泄漏時間為。則泄漏點液氯的壓強： (3.1)式中：泄露處液氯的壓強，；液氯的密度，；泄漏處距離地面的高度，。代入得： 采用流體力學的伯努利方程計算泄漏量，如公式3.2所示16: (3.2) 式中 ：液體泄漏速度，； 液體的泄漏系數(shù)17，0.65 ； 裂口面積，； 泄漏液體的密度，； 泄露處液氯的壓強，； 環(huán)境壓強，； 重力加速度，； 泄漏處距離地面的高度

36、，。代入得：=1.55的泄漏的液氯總質(zhì)量： （3.3)式中： 液氯的泄漏速度，； 液氯的泄漏總時間，； 泄漏的液氯總質(zhì)量，。代入得: 3.4.2 氯氣擴散毒害半徑計算液氯泄漏將全部揮發(fā)，其揮發(fā)后的總體積，如公式3.4所示18 (3.4)式中： 液氯揮發(fā)后的總體積，； 泄漏液氯質(zhì)量，；氣體的摩爾質(zhì)量，。代入得：液氯危險濃度如表3.2所示19：表3.2 液氯危險濃度表項目吸入510min致死濃度吸入0.51h致死濃度吸入0.51h致重病濃度濃度（v/v）0.09%0.00350.005%0.00140.002%（1）液氯泄漏出來，吸入510min中毒致死區(qū)域體積為: (3.5) 式中: 液氯揮發(fā)后

37、的總體積，；c吸入510min致死濃度，；吸入510min致死體積。代入得： 假設(shè)這些有毒空氣以半球形向地面擴散，則可求出該有毒氣體擴散半徑為20： (3.6)式中 吸入510min致死半徑，；吸入510min致死體積，。代入得： （2）液氯泄漏出來，吸入0.51h中毒致死區(qū)域體積為: (3.7) 式中: 液氯揮發(fā)后的總體積，；c吸入0.51h致死濃度，0.00350.005%（v/v）；吸入0.51h致死區(qū)域體積。當時，代入得： ；當時，代入得： 假設(shè)這些有毒空氣以半球形向地面擴散，則可求出該有毒氣體擴散半徑為： (3.8)式中 吸入0.51h致死半徑，；吸入0.51h致死區(qū)域體積。當時，代

38、入得： 當時，代入得： （3）液氯泄漏出來，吸入0.51h致重病區(qū)域體積為: (3.9) 式中: 液氯揮發(fā)后的總體積，；c吸入0.51h致重病濃度,0.00140.002；吸入0.51h致重病區(qū)域體積。當時，代入得： 當時，代入得： 假設(shè)這些有毒空氣以半球形向地面擴散，則可求出該有毒氣體擴散半徑為： (3.10)式中: 吸入0.51h致重病半徑，；吸入0.51h致重病區(qū)域體積。當時，代入得： 當時，代入得： 3.4.3小結(jié) 根據(jù)模擬計算（危險區(qū)域半徑取數(shù)值大的進行分析）該液氯儲罐區(qū),結(jié)果如下:（1）液氯儲罐區(qū)發(fā)生液氯泄漏, (510)min內(nèi)導致死亡的區(qū)域為:以泄漏點為圓心, 約50.80m為

39、半徑的圓形區(qū)域。因此,泄漏事故使該儲罐區(qū)大部分的操作人員都處于(510)min內(nèi)導致死亡的危險中。（2）液氯儲罐區(qū)發(fā)生液氯泄漏,(0.51)h內(nèi)就會導致死亡的區(qū)域為:以泄漏點為圓心, 約158m 為半徑的圓形區(qū)域。即在此范圍內(nèi)的人員將會在(0.51)h內(nèi)因氯氣中毒而導致死亡。（3）液氯儲罐區(qū)發(fā)生液氯泄漏,(0.51)h內(nèi)就會導致重病中毒的區(qū)域為:以泄漏點為圓心,在約為半徑的圓形區(qū)域。即在此范圍內(nèi)的人員將會在(0.51)h內(nèi)就會導致重病中毒。如果該儲罐區(qū)發(fā)生液氯泄漏,以泄漏點為圓心,以為半徑的范圍內(nèi)的人員,在發(fā)生液氯泄漏(0.51)h內(nèi)有中毒導致重病的危險。因此,一旦發(fā)生液氯泄漏事故,在此范圍內(nèi)

40、的所有人員必須緊急撤離。具體氯氣擴散危害半徑見表3.3。表3.3液氯泄漏氯氣毒害半徑具體危害吸入(510)min內(nèi)導致死亡吸入(0.51)h內(nèi)導致死亡吸入(0.51)h內(nèi)導致重病區(qū)域半徑（）511582153.5 液氯泄漏事故應急處置液氯一旦泄漏會對周圍環(huán)境造成較大影響，會對周圍廠區(qū)人員和周圍保護目標造成人員傷害。處置液氯泄漏事故是十分復雜和艱巨的排險救援行動，要在掌握毒氣泄漏情況及風向風速、地形與周圍環(huán)境的基礎(chǔ)上，采取行之有效的措施，確保萬無一失。（1）劃定警戒區(qū)氯氣泄漏事故發(fā)生后，有毒氣體擴散范圍難以預測。該儲灌區(qū)的氯氣泄漏氣體擴散表見表3.3。事故危險性的大小，不僅與泄漏口的大小壞有關(guān)，

41、而且與氣體流出的時間有關(guān)，泄漏時間越長，危險性越大，劃定的警戒區(qū)范圍也越大。應迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并立即進行隔離，嚴格限制出入。消防隊到達現(xiàn)場后，要根據(jù)風速、風向、地型及建筑物的狀況，通過有毒氣體探測儀測試，劃出警戒區(qū)，該區(qū)域應該略大于表3.2的區(qū)域半徑距離，在有關(guān)地點設(shè)置“禁止入內(nèi)”、“此處危險”的標志，或根據(jù)情況設(shè)立警戒崗，切斷通往危險區(qū)域的交通，禁止車輛、無關(guān)人員進入危險區(qū)。（2）救人、偵察消防人員要根據(jù)毒氣泄漏擴散的范圍，與到場的公安、武警等人員緊密配合，采取有效措施，將下風方向的人員動員疏散出危險區(qū)；對已中毒人員救出危險區(qū)后，解開衣服，輸氧并及時送往醫(yī)院治療；對在泄漏源中

42、心的嚴重中毒者，消防隊員要佩戴空氣呼吸器著防毒衣組成救援小組，迅速深入毒區(qū)將中毒人員搶救出來并速送往醫(yī)院搶救治療。（3）查找泄漏源在搶救疏散人員的同時，要通過知情人了解掌握泄漏點的的泄漏情況、地理環(huán)境等，如果在出事地點難以找到知情人時，消防人員應組成偵察小組在加強自我保護措施的前提下，深入毒區(qū)查明泄漏點的裝置、貯罐的損壞情況，以便采取相應的排險措施。（4）堵漏排險消防隊到達事故現(xiàn)場后，消防車至少要停在上風方向至處21，根據(jù)偵察得到的情況，與單位技術(shù)人員共同研究制定處置方法，并與工程技術(shù)人員密切配合，采取有效措施，排除險情，防止事態(tài)擴大。堵塞漏洞。在儲罐泄漏口處，可用木塞或隨車充氣堵漏塞、充氣堵

43、漏包扎帶，實施堵塞漏洞，排除險情。3.6 液氯儲罐區(qū)事故防范措施在儲罐區(qū)日常管理過程中，為了降低儲罐區(qū)發(fā)生事故的概率，對儲罐區(qū)的安全管理工作提出以下幾方面措施：（1）建立安全思想教育、安全技術(shù)知識教育和安全管理知識教育等企業(yè)安全文化教育體系，提高單位員工的安全防范意識，提早發(fā)現(xiàn)事故隱患。（2）制定、健全事故應急救援預案。制定事故應急救援預案，建立專業(yè)的企業(yè)事故應急救援隊伍，并定期地進行應急救援演練，不斷地提高企業(yè)組織及時有效的應急救援行動，控制災害蔓延，降低危害后果和損失的應急救援反應能力。（3）建立計算機監(jiān)控預警系統(tǒng)。即時監(jiān)控液氯儲罐區(qū)在正常情況下的運行狀況及狀態(tài)，當各種參數(shù)超出正常值的界限

44、向事故生成方向轉(zhuǎn)化，監(jiān)控預警系統(tǒng)將及時報警，并快速繪制出混合氣團在電子地圖上的覆蓋區(qū)域、濃度預測值。第四章 結(jié)論與展望4.1 主要結(jié)論隨著國民經(jīng)濟和工業(yè)的迅速發(fā)展，液氯的應用范圍大幅擴大，也大大的增加了液氯泄漏及中毒等事故，發(fā)生事故后造成液氯泄漏更擴大了人員傷亡和財產(chǎn)損失。由于在液氯儲罐區(qū)的人員、設(shè)備、管理等眾多風險影響因素且相互影響，某一因素的不良狀況或不安全性都可能成為事故隱患，最終誘發(fā)一系列的液氯事故。 本文以液氯儲罐的儲罐選擇、安全距離、泄漏模擬控制的思路進行分析，緊密結(jié)合儲罐區(qū)實際情況，對液氯儲罐區(qū)的綜合研究得出以下主要結(jié)論：（1）分析液氯的危險化學特性，并由GB50160-92石油

45、化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范得到液氯屬于乙類危險化學品。（2）液氯儲罐區(qū)儲存液氯時，應根據(jù)GBJ16-87建筑設(shè)計防火規(guī)范來進行安全距離設(shè)計，本文將儲罐與儲罐的安全距離設(shè)置為、儲罐與周邊廠房建筑物的安全距離、儲罐與廠內(nèi)鐵路、公路的安全距離、儲罐與室外變電站、泵房的安全距離分別設(shè)置為、。（3）模擬分析液氯儲罐區(qū)泄漏事故，并計算了液氯泄漏后氯氣的擴散的范圍，確定了致死半徑、致重傷半徑，對后續(xù)人員疏散和轉(zhuǎn)移提供了依據(jù)。（4）對處理儲罐區(qū)液氯泄漏事故提出了針對性的補救措施，對預防儲罐區(qū)的泄漏事故提出一系列建議，提早發(fā)現(xiàn)事故隱患，降低事故發(fā)生概率。4.2 展望為了確保儲罐區(qū)的安全，降低儲罐區(qū)液氯泄漏事故概率，在

46、以后的工作實踐中還可以考慮：（1）在選擇儲罐時尤其要考慮到儲罐的材質(zhì)，在日常生產(chǎn)過程中嚴格檢查儲罐罐壁的磨損、腐蝕等情況，以便對有破裂跡象的儲罐內(nèi)液氯及時轉(zhuǎn)移到備用儲罐，降低事故發(fā)生概率。（2）在考慮儲罐區(qū)與周邊廠房安全間距時應該根據(jù)廠房內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品來確定廠房的耐火等級，安全間距有很多分類，本文就幾個常見且關(guān)鍵的安全間距進行了設(shè)計，在實際的儲存區(qū)設(shè)計過程應該考慮得更加詳細。（3）計算液氯泄漏氯氣的擴散時應該考慮到風速對擴散速率的影響。參考文獻1錢靜華.液氯的使用危險性評估J .安全科學技術(shù)，2008，24(7):18.2趙淑.液氯的危險性及防范措施J.中國氯堿，2007，7(4):12.3常占華.液氯的工業(yè)用途和中毒事故應急處置J安全、健康和環(huán)境2004，4(3):26.4彭登奎.壓力容器安全技術(shù)規(guī)程M.第三版.北京:中國勞動社會保障出版社