0 引言
??? 在化工生產(chǎn)中,火災(zāi)、爆炸和中毒事故不但影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行,而且對(duì)人員有較大的身體危害,導(dǎo)致人員的傷亡。本文運(yùn)用地火災(zāi)、蒸氣云爆炸和中毒的三種數(shù)學(xué)模型,對(duì)年產(chǎn)20萬t二氯乙烷(EDC)裝置來進(jìn)行分析,分析各種事故對(duì)人員可能造成的危害,借以幫助企業(yè)在生產(chǎn)中采取相應(yīng)的措施。
??? 事故后果分析是危險(xiǎn)源危險(xiǎn)性分析的一個(gè)主要組成部分,其目的在于定量描述一個(gè)可能發(fā)生的重大事故對(duì)工廠、對(duì)廠內(nèi)人員、廠外居民甚至對(duì)環(huán)境造成危害的嚴(yán)重程度。
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??? 1 火災(zāi)
??? 易燃液體EDC泄漏后流到地面形成液池,遇到火源燃燒而成池火。發(fā)生池火災(zāi)時(shí),主要危害是熱輻射。EDC生產(chǎn)裝置主要的泄漏點(diǎn)為EDC反應(yīng)器和EDC儲(chǔ)罐,這2個(gè)部位的火災(zāi)事故后果,其分析計(jì)算如下:
??? 1.1池火災(zāi)池直徑的計(jì)算
??? 當(dāng)危險(xiǎn)單元為EDC反應(yīng)器時(shí), 則根據(jù)泄漏的液體量和地面性質(zhì),按下式計(jì)算最大可能的池面積:
??? S=W/(Hminρ)
??? 式中:P--EDC的密度,kg/m3;
??? H min --最小油層厚度,m,取值0.010;
??? W--泄漏的液體量,kg。
??? 池直徑:
??? D=(4S/π)1/2
??? 當(dāng)危險(xiǎn)單元為EDC儲(chǔ)罐時(shí),液體泄漏量可用流體力學(xué)方程計(jì)算,其泄漏速度為:
??? Qo=CdAρ[2(p-po)/P+2gh]1/2
??? 式中:Qo--液體泄漏速度,kg/S;
??? Cd--液體泄漏系數(shù),根據(jù)裂口形狀和泄漏液體的雷諾數(shù)選取;
??? A--裂口面積,m2;
??? ρ--EDC的液體密度,kg/m3;
??? P--儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)壓力,Pa;
??? Po--環(huán)境壓力,Pa
??? g--重力加速度,9.8m/s2;
??? h--裂口之上液位高度,m。
??? 1.2燃燒速度
??? EDC可燃液體表面上單位面積的燃燒速度為:
??? dm/dt=0.001Hc/[Cp(Tb-To)+H]
??? 式中:dm/dt--單位表面積燃燒速度,kg/m2。S;
??? Hc--液體燃燒熱,J/kg;
??? Cp液體的定壓比熱,J/kg.k;
??? Tb--液體的沸點(diǎn),K;
??? To--環(huán)境溫度,K;
??? H--液體的氣化熱,J/kg。
??? 1.3火焰高度
??? 設(shè)液池為一半徑為r的圓池,其火焰高度可按下式計(jì)算:
??? h=84r{(dm/dt)/[Po(2gr)1/2]}<SUP<0.6< sub>
??? 式中:h——火焰高度,m;
??? r——液池半徑,m;
??? Po——周圍空氣密度,kg/m3;
??? g——重力加速度,9.8m/s2
??? dm/dt——單位表面積燃燒速度,kg/m2。S。