鹽酸貯罐泄漏定量分析評(píng)價(jià)(模擬).docx

1、5.5.2 鹽酸貯罐泄漏定量分析評(píng)價(jià)該項(xiàng)目硫酸鉀廠單元需要設(shè)置一個(gè)70m3 的貯罐，儲(chǔ)存環(huán)境為常溫、常壓，設(shè)水噴淋冷卻保護(hù)裝置，事故清水池等。由于鹽酸貯罐儲(chǔ)量較大，且屬于8.1 類(lèi)酸性腐蝕品， 有一定的揮發(fā)性， 危險(xiǎn)性較大， 事故發(fā)生的腐蝕及中毒的影響范圍較廣，因此對(duì)該貯罐利用事故后果模擬分析法進(jìn)行分析，并確定其泄漏量、 泄漏時(shí)間、最大影響半徑等。1、泄漏量的計(jì)算基本數(shù)據(jù)：鹽酸貯罐體積70m3，高 h=6.6m。假設(shè)裂口半徑 =0.1m液體泄漏速度可按流體力學(xué)的伯努利方程計(jì)算，其泄漏速度為：Q0Cd A2( PP0)/2gh（ 1）式中，Q0 為液體泄漏速度，kg/s； Cd 為液體泄漏系數(shù)，

2、（取0.50）；A 為裂口面積，m2，（均取Ar 20.0314m 2 ）；為泄漏液體密度，kg/m3，（鹽酸11097 ）；P 為容器內(nèi)介質(zhì)壓力，Pa，（ PP0 ）； P0 為環(huán)境壓力，Pa； g為重力加速度， g9.8m / s2 ； h 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）。將各參數(shù)值代入式（1）中，得鹽酸： Q0=170.5kg/s表 5.5-2液體泄漏系數(shù) Qd雷諾系數(shù)（ Re）裂口形狀圓形（多邊形）三角形長(zhǎng)方形 1000.650.600.55 1000.500.450.40對(duì)于常壓下的液體泄漏速度。 取決于裂口之上液位的高低； 對(duì)于非常壓下的液體泄漏

3、速度，主要取決于貯罐內(nèi)介質(zhì)壓力與環(huán)境壓力之差和液位高低。當(dāng)容器內(nèi)液體是過(guò)熱液體， 即液體的沸點(diǎn)低于周?chē)h(huán)境溫度， 液體流過(guò)裂口時(shí)由于壓力減小而突然蒸發(fā)。 蒸發(fā)所需熱量取自液體本身， 而容器內(nèi)剩下的液體溫度將降至常壓沸點(diǎn)。 在這種情況下， 泄漏時(shí)直接蒸發(fā)的液體所占百分比 F ，可按下式計(jì)算：F Cp (T T0 ) / H（ 2）式中，C p 為液體的定壓比熱， J /(kg K) ， 查得：鹽酸 Cp136.4J/(mol C) ；T 為泄漏前液體的溫度， K ，（均取常溫 T 20 C ）； T0 為液體常壓下的沸點(diǎn)，K，（鹽酸 T0 110 C ）；H 為液體的汽化潛熱， J/kg，（鹽酸

4、 H167.15kJ/ mol ）。所以，鹽酸 F Cp (T T0 ) / H 0.0734按式（ 2）計(jì)算的結(jié)果，幾乎總是在0-1 之間。事實(shí)上，泄漏之間的蒸發(fā)的液體可將以細(xì)小煙霧的形式形成云團(tuán)，與空氣混合而吸收熱蒸發(fā)。 如果空氣傳給液體煙霧的熱量不足以使其蒸發(fā)， 由一些液體煙霧將凝結(jié)成液滴降落到地面， 形成液池。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， F0.2；一般不會(huì)形成液池；當(dāng) F 0.2 時(shí)， F 與帶走液體之比有線性關(guān)系，即當(dāng) F 0 時(shí)，沒(méi)有液體帶走（蒸發(fā)），當(dāng) F 0.1 時(shí)，有 50% 的液體被帶走。2、泄漏后的擴(kuò)散液體泄漏后立即擴(kuò)散到地面， 一直流到低洼處或人工邊界， 如防火堤、岸墻、馬路邊等，形成

5、液池。液體泄漏出來(lái)不斷蒸發(fā)， 當(dāng)液體蒸發(fā)速度等于泄漏速度時(shí)，液池中的液體量將維持不變。 如果泄漏的液體是低揮發(fā)度的， 則從液池中蒸發(fā)量較少，不容易形成氣用，對(duì)較遠(yuǎn)人員沒(méi)有危險(xiǎn)；如果著火則形成池火災(zāi)；如果滲透進(jìn)土壤，有可能對(duì)環(huán)境造成影響。 如果泄漏的是揮發(fā)性液體或低溫液體， 泄漏后液體蒸發(fā)量大。 大量蒸發(fā)在液池上面后會(huì)形成蒸氣云， 并擴(kuò)散到廠外和馬路造成污染。如果泄漏的液體已達(dá)到人工邊界，則液池面積即為人工邊界圍成的面積。如果泄漏的液體未達(dá)到人工邊界，則可假設(shè)液體的泄漏 點(diǎn)為中心呈扁圓柱形的光滑平面上擴(kuò)散，這時(shí)液池半徑 r 用下式計(jì)算：（1）瞬時(shí)泄漏（泄漏時(shí)間不超過(guò)30s）時(shí)r (8 gm/ P

6、) t / 4（ 3）（2）連續(xù)泄漏（泄漏連續(xù)10min 以上）時(shí)r (32 gmt 3 / P)1/ 4（ 4）式子， r 為液池半徑， m； m 為泄漏的液體量， kg； g 為重力加速度，g 9.8m / s2 ； t 為泄漏時(shí)間， s。瞬時(shí)鹽酸： m=Q0t 170.5kg/s30s5115kg連續(xù)鹽酸： m=Q0t 45708kg瞬時(shí)泄漏時(shí)均 30s，連續(xù)泄漏時(shí)間為罐體裂口上部液體全部泄漏時(shí)間。瞬時(shí)鹽酸：鹽酸 r(8gm / P) t / 4=1.4m連續(xù)鹽酸：鹽酸 r(32 gmt 3 / P)1/ 4=172m3、評(píng)價(jià)結(jié)果（1）從上述的計(jì)算分析可知，鹽酸貯罐一旦發(fā)生泄漏事故，將會(huì)形成較大范圍的毒害區(qū)域，造成嚴(yán)重的后果。（2）由于后果嚴(yán)重，因此，必須加強(qiáng)對(duì)鹽酸貯罐的安全管理，定期進(jìn)行檢查、檢驗(yàn)、校驗(yàn)等工作，確保設(shè)備處于正常狀況；同時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的操作規(guī)程，避免違章操作和誤操