液氨危害程度計(jì)算

4可能發(fā)生事故的種類及嚴(yán)重程度4。1事故發(fā)生的可能性該項(xiàng)目液氨在貯氨器、氨油分離器、中間冷卻器、低壓循環(huán)桶及管道中循環(huán)，一旦某一點(diǎn)出現(xiàn)破損會(huì)引起液氨泄漏，另外如不按操作規(guī)程進(jìn)行操作，如過(guò)量充裝，也會(huì)出現(xiàn)泄漏，因此應(yīng)對(duì)設(shè)備、管道定期檢測(cè)，加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng),職工嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作,控制系統(tǒng)定期進(jìn)行調(diào)試和維護(hù)保養(yǎng),則出現(xiàn)泄漏的可能性較小。主要存在以下情況：1）設(shè)計(jì)失誤①基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,如地基下沉，造成容器底部產(chǎn)生裂縫，或設(shè)備變形、錯(cuò)位等；②選材不當(dāng)，如強(qiáng)度不夠，耐腐蝕性差、規(guī)格不符等；③布置不合理，如管道沒(méi)有彈性連接，因振動(dòng)而使管道破裂；④選用機(jī)械不合適，如轉(zhuǎn)速過(guò)高、耐溫、耐壓性能差等；⑤選用計(jì)測(cè)儀器不合適；⑥儲(chǔ)罐、貯槽未加液位計(jì)，反應(yīng)器（爐）未加溢流管或放散管等。2）設(shè)備原因①加工不符合要求，或未經(jīng)檢驗(yàn)擅自采用代用材料；②加工質(zhì)量差，特別是不具備操作證的焊工焊接質(zhì)量差；③施工和安裝精度不高，如泵和電機(jī)不同軸、機(jī)械設(shè)備不平衡、管道連接不嚴(yán)密等；④選用的標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品質(zhì)量不合格；⑤對(duì)安裝的設(shè)備沒(méi)有按《機(jī)械設(shè)備安裝工程及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行驗(yàn)收；⑥設(shè)備長(zhǎng)期使用后未按規(guī)定檢修期進(jìn)行檢修，或檢修質(zhì)量差造成泄漏；⑦計(jì)測(cè)儀表未定期校驗(yàn)，造成計(jì)量不準(zhǔn)；⑧閥門損壞或開(kāi)關(guān)泄漏，又未及時(shí)更換；⑨設(shè)備附件質(zhì)量差，或長(zhǎng)期使用后材料變質(zhì)、腐蝕或破裂等.3）管理原因①?zèng)]有制定完善的安全操作規(guī)程；②對(duì)安全漠不關(guān)心，已發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題不及時(shí)解決；③沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)督檢查制度；④指揮錯(cuò)誤，甚至違章指揮；⑤讓未經(jīng)培訓(xùn)的工人上崗，知識(shí)不足，不能判斷錯(cuò)誤；⑥檢修制度不嚴(yán)，沒(méi)有及時(shí)檢修已出現(xiàn)故障的設(shè)備，使設(shè)備帶病運(yùn)轉(zhuǎn).4）人為失誤①誤操作，違反操作規(guī)程；②判斷錯(cuò)誤，如記錯(cuò)閥門位置而開(kāi)錯(cuò)閥門；③擅自脫崗；④思想不集中；⑤發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象不知如何處理。4。2可能發(fā)生事故的危害程度4.2.1氨燃燒后放出熱量的計(jì)算按儲(chǔ)罐的儲(chǔ)存系數(shù)按0.85計(jì)，液氨的相對(duì)密度為0。7（水=1）計(jì)算，液氨儲(chǔ)存量為:2。25X0.7X0。85=1。34t，氨氣的高燃燒熱值為17250kJ/m3=1.725X107j/m3,氨貯罐中氨燃燒后放出的熱量為:1。34X1000三17X22.4X1。725X107j/m3=3.04X10nJ。4.2。2氨相當(dāng)于梯恩梯（TNT）的摩爾量的計(jì)算

1千克梯恩梯炸藥釋放的能量為4.5X106焦耳，梯恩梯的摩爾質(zhì)量為227.131g/mol。氨爆炸相當(dāng)于梯恩梯(TNT)的摩爾量為：(6。75X1011J)/(227.131g/molX4.5X103)=2。97X105mol。4。2。3氨蒸發(fā)泄漏后氨的泄漏速度假設(shè)氨蒸發(fā)泄漏，氨以氣態(tài)泄漏。氣體從設(shè)備的裂口泄漏時(shí)，其泄漏速度與空氣的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，因此，首先需要判斷泄漏時(shí)氣體流動(dòng)屬于亞音速流動(dòng)還是音速流動(dòng)，前者稱為次臨界流，后者稱為臨界流.當(dāng)有下式成立時(shí)，氣體流動(dòng)屬于亞音速流動(dòng)：)Y-1當(dāng)有下式成立時(shí)，氣體流動(dòng)屬于音速流動(dòng)：Pz2、亠0<()丫-1Py+1上述兩式中P上述兩式中P，P的意義同前；O比熱C之比.Vy為比熱比，即定壓比熱C定容PCY=pCV氣體呈亞音速流動(dòng)時(shí)，泄漏速度Q為:0| 2Y+1Q=YCAPpy(―-)Y-1

0d Y+1氣體呈音速流動(dòng)時(shí)，泄漏速度Q為:0Q=YCAQ=YCAp0d■ry（L-）Y-1上訴兩式中，Cd氣體泄漏系數(shù)’當(dāng)裂口形狀為圓形時(shí)取1.00三角形時(shí)取0。95；長(zhǎng)方形時(shí)取0。90；Y—?dú)怏w膨脹因子，對(duì)于亞音速流動(dòng),1 1y+13P2py-1Y.：（百）（?）y-1（P）y[i-*）y]V 0對(duì)于音速流動(dòng)，Y=1p一泄漏液體密度，唸/m3；R氣體常數(shù)，J/mol-k;T—?dú)怏w溫度，K。計(jì)算如下：P=0o10130P=0.1013+1o3=1.313I＜希）方成立氨氣的泄漏速度為：Q氨氣的泄漏速度為：Qo=YCdAP'Ry（' 1y+13p2Py-1Y=（百）（寧）y-1（萬(wàn)）y卩-*）y]V 0假設(shè)泄漏口為圓型，即C=l,裂口面積為A=0o01d氨的分子量約為：M=17，p=0o7kg/m3R=8。3145J/(mol?K)氨的溫度為30°C,T=30+273=303K氨的泄漏速度Q=ll。66kg/s。04。2.4氨罐泄漏后的影響范圍為了更好地了解裝置在發(fā)生氨氣泄漏事故時(shí),可能造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的嚴(yán)重程度,為制定防范措施提供參考依據(jù),本評(píng)估報(bào)告以貯氨器泄漏來(lái)進(jìn)行模擬計(jì)算。本次評(píng)估假設(shè)2。25m3貯氨器發(fā)生泄漏。基本數(shù)據(jù)的取值液氨質(zhì)量W:按儲(chǔ)罐的儲(chǔ)存量為容量的85%,液氨的相對(duì)密度為0.7(水=1)計(jì),W=2。25X85%X0。7=1.34t=1.34X103kg;液氨儲(chǔ)罐破裂前的介質(zhì)溫度t取12C，即t=12C；氨氣的沸點(diǎn)t二-33C；0液氨的平均比熱c二4.6kJ/kg?C；氨氣的分子量M=17；氨氣的氣化熱q=1374kJ/kg;氨氣在空氣中的危險(xiǎn)濃度值C(%):吸入5?10min致死的濃度：C=0。5%;人吸入后發(fā)生強(qiáng)烈的刺激癥狀，可耐受1。25min的濃度：0。中毒事故后果計(jì)算當(dāng)貯氨器破裂時(shí)，罐內(nèi)壓力降至大氣壓，處于過(guò)熱狀態(tài)的液氨溫度迅速降至標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)，此時(shí)全部液體所放出的熱量為:Q=W?c(t—t)0=1。34X103kgX4.6kJ/kg?°CX[12—(-33)]°C=2。77X105kJ設(shè)所放出的熱量全部用于罐內(nèi)液氨蒸發(fā)，則在沸點(diǎn)下的蒸發(fā)蒸氣體積為：Vg=(22。4Q/Mq)X(273+t)/2730二[22。4X2.77X105/(17X1374)]X[(273-33)/273]=233.5m3假設(shè)氨氣以半球狀向地面擴(kuò)散，擴(kuò)散半徑為r32.0944將C=0。5%代入，得：R=28.15m；將0。0818%代入，得：R=51。5m。計(jì)算結(jié)果根據(jù)計(jì)算有毒氣體的半徑R可知：在28.15m的范圍內(nèi)吸入泄漏氨氣5?10min可致死；在51.5m的范圍內(nèi)人吸入后有強(qiáng)烈的刺激癥狀,可耐受1.25min。貯氨器泄漏中毒后果分析可為企業(yè)在制訂事故應(yīng)急救援預(yù)案時(shí)，設(shè)置隔離區(qū)及制訂疏散路線等提供依據(jù)。4.2。5氨蒸氣云爆炸的影響范圍液氨具有火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性,采用蒸氣云爆炸事故模型對(duì)液氨泄漏進(jìn)行計(jì)算.傷害半徑計(jì)算公式死亡半徑公式：R=13。6(W/1000)°。37TNT重傷半徑公式：△P=0。137Z—3+0.119Z-2+0。269Z—1—0。019222Z=R/(E/P)1/3220△P=AP/P2S0式中：AP-引起人員重傷的沖擊峰超壓值，取44000Pa；SP-環(huán)境壓力，取101300Pa；0E—爆炸總能量(J),E二WXQTNTTNT輕傷半徑公式：△P=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019TOC\o"1-5"\h\z3 3 3Z=R/(E/P)1/33 3 0△P=AP/P3 S0式中：AP-引起人員重傷的沖擊峰超壓值，取17000Pa;S財(cái)產(chǎn)破壞半徑計(jì)算公式R=(KXW1/3)/[1+(3175/W)2]1/6財(cái) II TNT TNT式中：K-財(cái)產(chǎn)破壞系數(shù)，一般取K=5。6。IITNT當(dāng)量計(jì)算公式W二aXWXQ/QTNT ff TNT式中：W—蒸汽云的TNT當(dāng)量，kg;TNTW—蒸汽云中燃料的總質(zhì)量,kg；fa—蒸汽云當(dāng)量系數(shù)，統(tǒng)計(jì)平均值為0.04；Q—蒸汽的燃燒熱，J/kg；fQ—TNT的爆炸熱，4500kJ/kg;TNT對(duì)于地面爆炸，由于地面反射使用使爆炸威力幾乎加倍，一般應(yīng)乘以地面爆炸系數(shù)1.8。4）危險(xiǎn)源基本情況表表4.2。5—1危險(xiǎn)源基本情況表危險(xiǎn)源危險(xiǎn)物質(zhì)儲(chǔ)存量（t）假設(shè)泄漏比例（按一個(gè)罐）泄漏量W（kg）液氨儲(chǔ)罐液氨1。34100%1340表4。2.5—2危險(xiǎn)物質(zhì)有關(guān)特性數(shù)據(jù)表危險(xiǎn)物質(zhì)沸點(diǎn)（°C）燃燒熱Qf(kJ/kg)蒸氣壓（kPa）液氨-33。5918