艾卫(新疆中泰化学阜康能源有限公司,新疆 昌吉 831500)
氯乙烯储罐事故后果及其安全管理
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氯乙烯是一种有毒且易燃的物质,如果暴露在空气中,很容易发生爆炸和中毒事件。本文将会以某工厂的氯乙烯储罐为分析对象,对其可能出现的事故进行分析;氯乙烯出现的事故主要分为:蒸汽云爆炸、中毒、沸腾扩展气体的爆炸等三种事故;本文将会对这些事故进行分析,同时提供一些建议和对鞋。
氯乙烯;事故;后果分析;管理对策
近几年在国内外出现化学物品泄露事件,造成爆炸和火灾的情况越来越多,这种事情已经严重的影响到人们正常生活和生命财产问题了。对事故后果进行分析和控制,是为了减少该事故再次发生带来的不良影响。
1.1 氯乙烯危害的性质
(1)毒性:氯乙烯是属于一种中性的毒物,如果是轻度的中毒,那么当时病人会出现胸闷、嗜睡、步态蹒跚、眩晕等现象;而严重的中毒则是出现抽搐、昏迷,甚至是死亡等情况。
(2)易燃易爆的性质:氯乙烯是容易发生燃烧或是爆炸的物质,它的沸点是-13.4∘C,闪点则是-78∘C,熔点是-169∘C,而爆炸的极限则是3.6%~26.4%(空气中的体积)。
1.2 中毒事故
氯乙烯出现爆炸的情况,一般是在氯乙烯储存罐被一些机械东西打击或是撞击,或是被化学物质腐蚀,还有就是在某种压力下遭到破坏,或是工作人员的不规范操作等情况造成气体泄露。当这些氯乙烯与空气相融合,就会形成第一种有毒的气体云团,这种气团是具有毒性而且还具有易燃易爆的性质,一旦被人吸食,就会造成人员中毒。
1.3 沸腾气体扩散蒸汽的爆炸
一般当氯乙烯储存罐受到外部火源的烘烤出现破裂的情况,那么氯乙烯储存罐中的平衡压力就是遭到破坏,这样会造成氯乙烯急剧气化,一旦被火焰点燃就会出现沸腾液体扩散造成蒸汽爆炸。沸腾液体扩展蒸汽的爆炸主要带来的是火球辐射这种危害,还有就是在爆炸时,产生的碎片与冲击波超压都是造成一定的危害。当储存氯乙烯的罐在发生爆炸的时候,它的壳体可能出被破坏成很多小碎片,然后向周围飞散抛掷,这样很可能为击伤人,或是穿透附近的建筑物、管道或是设备等,从而造成更大的破坏。
1.4 蒸汽云爆炸
如果氯乙烯发生泄露现象,在空气中形成的混合气体中所具有的氯乙烯浓度达到爆炸极限值,一旦遇到点火延迟的现象,就有可能出现蒸汽云爆炸的情况。蒸汽云一旦发生爆炸,它所产生的爆炸冲击波与爆炸火球的辐射热,会对周围的建筑、人员、设备、储罐等造成破坏和伤害,爆炸伤害主要是以冲击波为主。
沸腾液发生扩展蒸汽爆炸的事故模型
2.1 当量火球的半径R和持续的时间t
主要是使用国际劳动组织提出的ILO(International Labour Organization)进行模拟计算。
(1)沸腾液体在发生扩展蒸汽爆炸时形成的火球半径是用公式:R=2.9W1 3进行计算;
(2)火球持续的时间则是用公式:T=0.45W1 3进行计算。在该公式中W则是火球所消耗的可燃物质的相关质量。
2.2 轻伤、重伤、死亡的热通量
在热辐射的情况下,目标受到的伤害,则是会根据不同的热通量对人或是财产造成不同程度的伤害。那么本文将会用在火宅持续的时间中造成的辐射伤害几率来表示人体受到的危害:
这些公式中Pr这时都到伤害的概率单位;其中T则是人体在热辐射中暴露的时间s。
伤害几率和伤害百分数之间的关系公式:
该公式中D表示的是死亡的百分比,如果Pr=5的话,那么D的值则是50%.
2.3 轻伤、重伤和死亡的半径
对于热辐射造成的轻伤、重伤和死亡相关的半径则可以利用热通量的公式进行计算。在目标到达火球中心的距离比火球半径大的时候,根据其受到的破坏和伤害的热通量,可以得出伤害相关的半径如下:
该公式中q0表示的是火球表面的辐射热通量,它的取值是270kw∕m2;R表示火球的最大半径,m.其中r表示的是目标与火球中心的距离,m。qr表示轻伤、重伤、死亡相关的热通量,kw∕m2。
2.4 爆炸后果的计算
假设氯乙烯的质量是20t,然后根据公式进行计算:
火球的半径R与持续的时间t:首先把W=200000kg代入公式(1)和(2)中得出的火球半径是R=78.7m,火球持续的时间则是t=12.2s。
轻伤、重伤、死亡的热通量:首先假设受到伤害的百分比是50%,伤害概率则是Pr=5。之后把t=12.2代入公式(3)~(7)中,得到轻伤、重伤、死亡的热通量结果分别是:10.52、23.94、36.17.
3.1 建议
首先就是相关政府要建立和完善对危险化学物品的管理有关的法律法规,对生产和使用危险性的化学品企业实施一定的监督和管理。
其次,就是要提高相关工作人员的安全思想教育,然后就是提高危险性的本质安全防范,建立危险物品储存的自动化。
3.2 结语
根据氯乙烯储存罐发生的爆炸情况进行分析,得出其对人体伤害和建筑、设备的伤害是非常大的,所以预定防范的措施是非常重要的。
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