• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      基于ALOHA軟件對液氨管道泄漏事故模擬與分析

      2022-06-10 02:49:38徐建航劉冰心于立富任克京張福群王天樞
      現(xiàn)代職業(yè)安全 2022年4期
      關(guān)鍵詞:液氨蒸氣事故

      徐建航 劉冰心 于立富 任克京 張福群 王天樞

      (1.沈陽化工大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院,遼寧 沈陽 110142;2.遼寧省安全科學(xué)研究院,遼寧 沈陽 110142)

      0 引言

      冷庫輸氨管道如果一直保持高壓運(yùn)轉(zhuǎn)工作,且年久失修,往往會(huì)因固件松動(dòng)、腐蝕穿孔以及法蘭接頭損壞等因素導(dǎo)致發(fā)生泄漏[1]。而液氨存在有毒及易燃易爆性質(zhì),若出現(xiàn)泄漏,將會(huì)對附近的環(huán)境和工作人員帶來無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失和影響。如2007年6月9日,在新疆烏魯木齊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)伊利食品公司生產(chǎn)車間,氨氣管道泄漏導(dǎo)致1人遇難,另23人中毒。2020年6月17日,馬鞍山市馬鋼化學(xué)能源技術(shù)公司生產(chǎn)車間輸氨管道爆裂,導(dǎo)致3人中毒,2人遇難。氨氣泄漏不但可能會(huì)造成人身傷害,還會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,因此對氨氣泄漏事故應(yīng)當(dāng)引起一定的重視[2]。

      近年來,很多國內(nèi)外學(xué)者利用ALOHA(有害大氣區(qū)域定位Areal Locations of Hazardous Atmospheres)將危險(xiǎn)化學(xué)品在空氣中擴(kuò)散路徑模擬出來,同時(shí)通過計(jì)算氣體濃度確定事故影響范圍。在突發(fā)事故中用ALOHA開展分析,對指導(dǎo)事故現(xiàn)場緊急搶救和采取相應(yīng)措施以降低事件傷亡意義很大[3]。2000年起,國內(nèi)外研究者開始引入ALOHA的軟件方法,如:梁虎使用ALOHA軟件進(jìn)行了估計(jì)危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)在大氣環(huán)境中的擴(kuò)散形狀和影響區(qū)域面積,并以圖像的形式描述出擴(kuò)散的物質(zhì)濃度、影響區(qū)域面積以及其他信息[4]。黃浩祎等人利用ALOHA軟件,對某化工廠進(jìn)行的有毒氣體擴(kuò)散范圍、蒸氣云爆炸和沸騰液體擴(kuò)散的事故危害范圍進(jìn)行了定性分析[5]。N.S.Anjana等利用ALOHA軟件模擬氨泄漏事故的影響范圍,并結(jié)合GIS數(shù)據(jù)庫提出了具體的救援措施[6]。

      本文以北京某冷庫輸氨管道為研究對象,針對其在一旦發(fā)生液氨泄漏時(shí)可能產(chǎn)生的四類事故,即有毒氣體泄漏擴(kuò)散、蒸氣云爆炸熱輻射、閃火、射火和BLEVE(Boiled Liquid Evaporate Vapor Explosion,蒸氣爆炸)火球熱輻射的影響進(jìn)行研究,并利用衛(wèi)星地圖把泄漏危險(xiǎn)范圍在地圖中展示出來,得到泄漏事件的影響范圍。希望通過根據(jù)泄漏事件影響范圍而提供的風(fēng)險(xiǎn)控制措施和意見,通過預(yù)測事件的范圍增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)控制的能力[7]。

      1 液氨管道事故類型分析

      氨氣在常溫下是一種無色氣體,具有強(qiáng)烈的刺激性惡臭氣味。氨沸點(diǎn)為-33.34 ℃(標(biāo)準(zhǔn)大汽壓101.325 kPa),熔點(diǎn)為-77.73 ℃,自燃點(diǎn)為651.11℃,氨氣密度系數(shù)小于空氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.771 g/L)[8]。液氨密度為約0.639 g/cm3,易汽化,通過減小壓強(qiáng)可迅速揮發(fā),并吸收大量的熱能[9],按照GB5044—85《職業(yè)性接觸食物中毒危害程度等級》,氨氣隸屬于ⅰ類輕度危害氣體[10],液氨是一個(gè)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工的關(guān)鍵單體,但由于每年化工領(lǐng)域中因氨氣泄漏而造成的工業(yè)事故頻發(fā),對人員健康和環(huán)境所產(chǎn)生的影響也非常嚴(yán)峻[11]。

      在本文選取的輸氨管道位于所在化工廠罐區(qū)的東南隅,對此本研究運(yùn)用事件樹分析法對管道泄漏所造成的事件結(jié)果做作出了定性分析,如圖1所示。

      圖1 輸氨管道泄漏事件樹分析

      簡單來說,由于輸氨管道在物理、化學(xué)反應(yīng)下進(jìn)行的破壞,都可以引起泄漏事件[12],或與空氣混合產(chǎn)生的毒性蒸氣云團(tuán),因此在未點(diǎn)火時(shí)可能會(huì)形成很大的毒害區(qū),引起氣體中毒事件;毒蒸氣云如在有限空間內(nèi)被引燃則會(huì)產(chǎn)生蒸氣云爆炸事故,而在很大空間內(nèi)被引燃,則會(huì)產(chǎn)生閃火事故;如果在液氨氣泄漏后被迅速引燃,則可能會(huì)形成BELEVE火球或噴射火。

      2 基于ALOHA軟件的液氨管道泄漏模擬

      ALOHA系統(tǒng)是一種在實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用的電腦輔助管理應(yīng)急服務(wù)功能的系統(tǒng)應(yīng)用軟件。其主要目的是向應(yīng)急人員提供與化學(xué)品溢出有關(guān)的一些常見危險(xiǎn)的空間范圍估計(jì)。ALOHA可以處理揮發(fā)性物質(zhì)和易燃化學(xué)品短期意外排放的危險(xiǎn)空間區(qū)域的評估。因此ALOHA軟件模擬后果對企業(yè)應(yīng)急管理以及政府規(guī)劃都具有重大意義,目前ALOHA軟件已逐漸成為工業(yè)危害與化學(xué)品事件的緊急救援、規(guī)劃、培訓(xùn)和學(xué)術(shù)研究的主要工具。

      2.1 參數(shù)設(shè)置

      1)本研究主要根據(jù)研究對象的實(shí)際工況選擇了泄漏事故的具體環(huán)境和建筑物類型。設(shè)定這個(gè)技術(shù)參數(shù)的目的是幫助ALOHA軟件更好地分析危險(xiǎn)化學(xué)廢氣滲漏到房間中的速度

      2)對于氣象參數(shù),主要是根據(jù)最近5年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)而設(shè)定,這個(gè)技術(shù)參數(shù)主要影響氣體傳播速度、方位、距離、含量等計(jì)算結(jié)果。

      3)介質(zhì)類型包括泄漏介質(zhì)和泄漏項(xiàng)設(shè)置,本研究選取的是氨,狀態(tài)類型為液化氣。

      具體數(shù)值如表1所示。

      表1 泄漏事故模擬基本參數(shù)表(節(jié)選)

      2.2模擬結(jié)果與討論

      2.2.1.中毒事故影響范圍模擬

      本文基于MIAO等人的研究,根據(jù)氨擴(kuò)散時(shí)毒氣對人員的傷害程度,將毒氣濃度確定為為三個(gè)級別,由高到低分別為:AEGL-3(導(dǎo)致致命傷害),即達(dá)到或者超過此濃度,對應(yīng)區(qū)域人員可能有生命威脅;AEGL-2(可能造成嚴(yán)重傷害),即達(dá)到或超過此濃度,會(huì)對相應(yīng)區(qū)域人員健康產(chǎn)生長期且不可逆的影響;AEGL-1(可能造成輕度傷害),即達(dá)到或超過此濃度,會(huì)對相應(yīng)區(qū)域人員健康產(chǎn)生短暫影響,但該過程可逆[13]。

      針對中毒傷害區(qū)域,本研究運(yùn)用ALOHA模擬軟件計(jì)算后(如圖2所示)將模擬結(jié)果導(dǎo)入衛(wèi)星地圖中,情況如圖3。

      圖2 中毒范圍模擬示意圖

      圖3 中毒事故影響范圍圖

      通過分析圖2可以得出,泄漏點(diǎn)下風(fēng)向氨毒性風(fēng)險(xiǎn)的致死區(qū)(即達(dá)到AEGL-3濃度的區(qū)域)1 h內(nèi)氨的濃度超過1.1×10-3,擴(kuò)散距離可至359.4 m,對此,相應(yīng)的應(yīng)急處置人員應(yīng)根據(jù)影響范圍,嚴(yán)禁人員進(jìn)入此區(qū)域;重傷區(qū)(即達(dá)到AEGL-2濃度的范圍)1 h內(nèi)氨的濃度超過1.6×10-4,擴(kuò)散距離至921.7 m,應(yīng)急處置人員應(yīng)根據(jù)影響范圍,針對此區(qū)域進(jìn)行人員出入管制,并及時(shí)救援事故區(qū)域內(nèi)人員;輕傷區(qū)(即達(dá)到AEGL-2濃度的范圍)1 h內(nèi)氨的濃度超過3.0×10-5,擴(kuò)散距離至1 931 m,影響面范圍較大,應(yīng)急處置人員應(yīng)針對此區(qū)域設(shè)置警戒線,阻止無關(guān)人員靠近。

      2.2.2閃火傷害后果模擬

      本研究按照云團(tuán)中危險(xiǎn)物質(zhì)的含量水平劃分等級,將其濃度水平確定為LEL(爆炸下限)、60%LEL和10%LEL,根據(jù)ALOHA軟件模擬的液氨閃火擴(kuò)散圖如圖4所示。

      根據(jù)圖4可以得出,在風(fēng)速4 m/s情形下,液氨蒸氣云的擴(kuò)散閃火傷害重傷區(qū)域(10%LEL,暴露濃度高于1.5 ×10-2)覆蓋最遠(yuǎn)范圍可達(dá)83.2 m。而該地區(qū)若存在點(diǎn)火源,泄漏發(fā)生后則可能導(dǎo)致火災(zāi),所以,在泄漏產(chǎn)生后,包括公安與消防人員在內(nèi)的應(yīng)急處置人員應(yīng)當(dāng)杜絕該地區(qū)的任何火源,并且事故處理部門工作人員也必須穿著防靜電服,并用防火花等工具作業(yè)。

      圖4 閃火傷害后果模擬圖

      2.2.3蒸汽云爆炸傷害后果模擬

      本研究在ALOHA軟件中,使用沖擊波超壓指數(shù)定義了液氨蒸氣云的擴(kuò)散閃火影響區(qū)域覆蓋范圍。在假定條件下,液氨蒸氣云爆炸傷害后果模擬圖如圖5所示。風(fēng)速為4 m/s時(shí),液氨蒸氣云擴(kuò)散爆炸的影響會(huì)導(dǎo)致周圍玻璃破裂,其壓力值大于1.0 psi(約為6.89 kPa),最遠(yuǎn)影響范圍約為26.5 m。因此,一旦發(fā)生氨泄漏,應(yīng)急處置人員應(yīng)基于影響范圍,第一時(shí)間組織人員疏散,以避免造成人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

      圖5 液氨泄漏蒸氣云擴(kuò)散爆炸傷害后果模擬圖

      2.2.4 射火和BLEVE火球熱輻射影響

      當(dāng)液氨泄漏時(shí),在泄漏口遇火源可能會(huì)發(fā)生噴射火事故,使周圍一定范圍內(nèi)的人員受傷同時(shí)造成建筑物損壞。本研究利用ALOHA軟件模擬的射火熱輻射危害范圍如圖6所示。

      通過對圖6的分析可以得出,距泄漏口處10.1 m范圍內(nèi)屬于致死區(qū),在該區(qū)域內(nèi)人員暴露60 s就可能致死;10.1 m至14.6 m范圍內(nèi)為重傷區(qū),在該區(qū)域內(nèi)人員暴露60 s就可能會(huì)造成二度燒傷;14.6 m至29.3 m范圍內(nèi)為輕傷區(qū),在該區(qū)域內(nèi)人員暴露60 s會(huì)使人感到劇烈疼痛;29.3 m以外為安全區(qū)。

      圖6 射火熱輻射影響范圍

      通過分析液氨管道泄漏所發(fā)生的后果可發(fā)現(xiàn),當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),產(chǎn)生的熱蒸氣爆炸火球所產(chǎn)生的影響范圍最大,且事故后果也最劇烈。本研究利用ALOHA軟件模擬的BLEVE火球熱輻射危害范圍如圖7所示。

      圖7 BLEVE熱輻射影響范圍

      根據(jù)圖7可以得出,離火源52.1 m范圍內(nèi)屬于致死區(qū),該區(qū)域內(nèi)人員如果受到60 s火球熱輻射則可能致死;52.1 m至75 m范圍內(nèi)為重傷區(qū),該區(qū)域內(nèi)人員受到60 s火球熱輻射可引起二度燒傷;75 m至119 m范圍內(nèi)為輕傷區(qū),該區(qū)域內(nèi)人員受到60 s火球熱輻射能使人感到劇烈疼痛;119 m范圍以外為安全區(qū)。

      3 結(jié)論

      根據(jù)本研究的結(jié)果,液氨管道泄漏事件爆發(fā)后,所造成的中毒事件的危害范圍最廣,最遠(yuǎn)達(dá)到1 900 m,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出冷庫范圍;BLEVE火球熱輻射事故所造成的后果最為嚴(yán)重,其次為射火、閃火、蒸氣云。

      盡管本研究僅以某冷庫輸氨管道作為研究對象,實(shí)踐中其他液氨管道泄漏事故的影響范圍可能會(huì)因各類參數(shù)不同而產(chǎn)生數(shù)量層面的不同,但可以肯定的是液氨泄漏擴(kuò)散事件的影響區(qū)域范圍較大,擴(kuò)散的距離可至幾千米。因此,在開展應(yīng)急處置工作時(shí),相關(guān)人員可通過對危險(xiǎn)空間區(qū)域的評估,根據(jù)各類影響范圍,有針對性地采取警戒措施、控制措施、救援措施等,以提升應(yīng)急處置效率。

      猜你喜歡
      液氨蒸氣事故
      近期尿素及液氨市場分析與展望
      學(xué)中文
      利空增多 液氨后市承壓
      乙醇蒸氣放空管設(shè)置室內(nèi)引發(fā)爆炸
      廢棄泄漏事故
      小恍惚 大事故
      好日子(2018年9期)2018-10-12 09:57:28
      液氨罐區(qū)發(fā)生液氨泄漏事件原因分析
      混合蒸氣在板式換熱器中凝結(jié)換熱研究
      壓水堆蒸氣發(fā)生器橫向支撐墻體托架焊接工藝及實(shí)踐
      基于蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的(火用)分析
      河南科技(2014年14期)2014-02-27 14:11:55
      山东省| 吉林市| 江孜县| 牟定县| 芜湖市| 澄城县| 永州市| 佛冈县| 江北区| 海淀区| 沾化县| 唐海县| 蒙阴县| 漳浦县| 双牌县| 新邵县| 北流市| 芜湖县| 黄骅市| 辽阳县| 溧阳市| 文登市| 沽源县| 五寨县| 长子县| 高尔夫| 涞水县| 正蓝旗| 阳曲县| 务川| 江西省| 南安市| 抚顺市| 武川县| 望都县| 延吉市| 乌拉特前旗| 博白县| 沙洋县| 积石山| 平江县|