:1004-4639(2008)02-0119-04液氯储罐不同泄漏量的扩散对环境危害性的分析辛晓牧1,李刚2(11辽宁省环境科学研究院,辽宁沈阳110031;21东北大学,辽宁沈阳110006)摘要:通过研究液氯储罐发生泄漏,估算液氯扩散的影响及范围,为事故应急处理及有毒物质风险管理提供科学依据.对不同泄漏量的事故后果进行计算,结果表明:以氯气LC50、MAC和居住区允许浓度为毒性终点,泄漏影响距离小型事故为0m、700m和1500m;中型事故为240m、1800m和2125m;大型事故为1500m、5050m和5850m.关键词:液氯;泄漏扩散半径;后果计算:X507文献标识码:A液氯是一种危险化学品,具有急毒性、腐蚀性、反应性、氧化性、剌激性.在液氯生产、运输、储存、使用过程中,诱发危险事故的因素很多稍有不慎,极易导致灾害,造成人员伤亡和财产损失,甚至导致生态环境的严重破坏.目前对介质泄漏扩散事故,国内的环境风险评价方法还很不完善,对风险事故的发生条件及其影响程度的揭示还很不深入.本文针对介质特性、储存方式、不同泄漏量等参数,假定某企业液氯储罐发生泄漏,估算泄漏影响范围及浓度变化,分析其对周围环境的影响,为应急预案提供技术参考.空制,日贮存量约200t/d.根据GB1821822000《重大危险源辨识》的规定,氯属有毒物质,储存区临界量为25t.所以,该企业液氯储存区属重大危险源1.2液氯泄漏量估算泄漏事故规模通常划分为小型、中型、大型及特大型等几个等级.结合对国内外储运工程安全技术状况及事故案例的调查,选取下述小、中、2-3大3种典型泄漏事故作评价对象.(1)小型泄漏事故:出现孔径为1mm的泄漏孔,连续泄漏;(2)中型泄漏事故:出现孔径为10mm的泄漏孔,连续泄漏;(3)大型泄漏事故:出现孔径为100mm的泄漏孔,连续泄漏;最大可信事故源项是对所识别的危险物质在最大可信事故情况下的释放率和释放时间的设定.本次采取柏努利(Bernoulli)方程计算物料1液氯储罐情况液氯储存主要设备为液氯储罐.储罐易发生泄漏部位主要有储罐的各种阀门(安全阀、截止阀、角阀、压力表阀、人孔盖垫片、卸车阀)和储罐罐体等.当液氯储罐质量缺陷、罐体内超高温高压、人员操作失误、发生意外事故、遭遇自然灾害等情况时,就可引起液氯泄漏甚至爆炸事故.某企业液氯储罐为地上储罐3个,型号为HG247,容积为47m3/个,充装量为54t/个;地下储罐3个,型号为HG245,容积为4616m3/个,充装量为泄漏量4-5,具体如下:15Q0=CdAρ[2(P-P0)/ρ+2gh]0式中:Q0———液体泄漏量,kg/s;收稿日期:基金项目:作者简介:2008-04-17国家自然基金资助项目(50674023)辛晓牧(1970-),女,高级工程师,学士,主要从事石化及医药等行业环境影响的研究.120沈阳化工学院学报2008年Cd———液体泄漏系数,取值0165(裂口形状为圆形);A———泄漏口面积,m2;ρ———液体的密度,1470kg/m3;P———容器内介质压力,310×105Pa;P0———环境压力,1101×105Pa;g———重力加速度,取值918m/s2;h———泄漏口上液位高度,115m.经计算,液氯泄漏量估算结果见表1.不同浓度阈值所对应的危害情况见表2.表2液氯不同浓度阈值所对应的危害浓度/序号反应-3)(mg·m深吸少许可能危及生命(死亡半径)接触30～60min可能引起严重损害(重伤半径)有明显气味,刺激眼鼻(刺激半径)车间最高允许浓度(MAC)185021503461105011居民区最高允许浓度312液氯泄漏范围计算(1)计算模型液氯泄漏后,在常温常压下迅速气化成氯气.储罐泄漏事故后果预测扩散过程模式计算采用《环境影响评价技术导则》(HJ/T211293)中的非正常排放模式,计算下风向地面任一点(X,Y)的浓度,浓度c按下式计算:①015m/s≤u<115m/s时小风条件下t时刻地面任何一点(X,Y,0)的浓度为:表1液氯泄漏量估算表泄漏量/(kg·s-1)事故源项孔径/mm小型中型大型1101000101311312919液氯危害性分析及泄漏范围计算3311液氯危害性分析事故发生时,不同浓度的氯会对人体及环境造成不同程度的伤害,本次计算考虑不同浓度的氯气对人体及环境造成的伤害范围和程度.液氯QA3·G2ca=(2π)3/22γ01γ022πA221exp11Φ-A1-A2+1-2A1-A2t≤TA11tt2A1211expexpG2=-A1-A2--A1-A2+A1tt-T2πA211ΦΦ2A-A-2A-At>T1212t-TtA12γ01X2+Y2+A1=Heγ0201uXX+vYYA2=2γ01X2+Y2+γ02He-0.5[(uXY-vYX)2γ01-2+(v2+u2)H2γ-2]Xe02Y2γ01...