艾衛(wèi)(新疆中泰化學阜康能源有限公司,新疆 昌吉 831500)
氯乙烯儲罐事故后果及其安全管理
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氯乙烯是一種有毒且易燃的物質(zhì),如果暴露在空氣中,很容易發(fā)生爆炸和中毒事件。本文將會以某工廠的氯乙烯儲罐為分析對象,對其可能出現(xiàn)的事故進行分析;氯乙烯出現(xiàn)的事故主要分為:蒸汽云爆炸、中毒、沸騰擴展氣體的爆炸等三種事故;本文將會對這些事故進行分析,同時提供一些建議和對鞋。
氯乙烯;事故;后果分析;管理對策
近幾年在國內(nèi)外出現(xiàn)化學物品泄露事件,造成爆炸和火災的情況越來越多,這種事情已經(jīng)嚴重的影響到人們正常生活和生命財產(chǎn)問題了。對事故后果進行分析和控制,是為了減少該事故再次發(fā)生帶來的不良影響。
1.1 氯乙烯危害的性質(zhì)
(1)毒性:氯乙烯是屬于一種中性的毒物,如果是輕度的中毒,那么當時病人會出現(xiàn)胸悶、嗜睡、步態(tài)蹣跚、眩暈等現(xiàn)象;而嚴重的中毒則是出現(xiàn)抽搐、昏迷,甚至是死亡等情況。
(2)易燃易爆的性質(zhì):氯乙烯是容易發(fā)生燃燒或是爆炸的物質(zhì),它的沸點是-13.4°C,閃點則是-78°C,熔點是-169°C,而爆炸的極限則是3.6%~26.4%(空氣中的體積)。
1.2 中毒事故
氯乙烯出現(xiàn)爆炸的情況,一般是在氯乙烯儲存罐被一些機械東西打擊或是撞擊,或是被化學物質(zhì)腐蝕,還有就是在某種壓力下遭到破壞,或是工作人員的不規(guī)范操作等情況造成氣體泄露。當這些氯乙烯與空氣相融合,就會形成第一種有毒的氣體云團,這種氣團是具有毒性而且還具有易燃易爆的性質(zhì),一旦被人吸食,就會造成人員中毒。
1.3 沸騰氣體擴散蒸汽的爆炸
一般當氯乙烯儲存罐受到外部火源的烘烤出現(xiàn)破裂的情況,那么氯乙烯儲存罐中的平衡壓力就是遭到破壞,這樣會造成氯乙烯急劇氣化,一旦被火焰點燃就會出現(xiàn)沸騰液體擴散造成蒸汽爆炸。沸騰液體擴展蒸汽的爆炸主要帶來的是火球輻射這種危害,還有就是在爆炸時,產(chǎn)生的碎片與沖擊波超壓都是造成一定的危害。當儲存氯乙烯的罐在發(fā)生爆炸的時候,它的殼體可能出被破壞成很多小碎片,然后向周圍飛散拋擲,這樣很可能為擊傷人,或是穿透附近的建筑物、管道或是設(shè)備等,從而造成更大的破壞。
1.4 蒸汽云爆炸
如果氯乙烯發(fā)生泄露現(xiàn)象,在空氣中形成的混合氣體中所具有的氯乙烯濃度達到爆炸極限值,一旦遇到點火延遲的現(xiàn)象,就有可能出現(xiàn)蒸汽云爆炸的情況。蒸汽云一旦發(fā)生爆炸,它所產(chǎn)生的爆炸沖擊波與爆炸火球的輻射熱,會對周圍的建筑、人員、設(shè)備、儲罐等造成破壞和傷害,爆炸傷害主要是以沖擊波為主。
沸騰液發(fā)生擴展蒸汽爆炸的事故模型
2.1 當量火球的半徑R和持續(xù)的時間t
主要是使用國際勞動組織提出的ILO(International Labour Organization)進行模擬計算。
(1)沸騰液體在發(fā)生擴展蒸汽爆炸時形成的火球半徑是用公式:R=2.9W1 3進行計算;
(2)火球持續(xù)的時間則是用公式:T=0.45W1 3進行計算。在該公式中W則是火球所消耗的可燃物質(zhì)的相關(guān)質(zhì)量。
2.2 輕傷、重傷、死亡的熱通量
在熱輻射的情況下,目標受到的傷害,則是會根據(jù)不同的熱通量對人或是財產(chǎn)造成不同程度的傷害。那么本文將會用在火宅持續(xù)的時間中造成的輻射傷害幾率來表示人體受到的危害:
這些公式中Pr這時都到傷害的概率單位;其中T則是人體在熱輻射中暴露的時間s。
傷害幾率和傷害百分數(shù)之間的關(guān)系公式:
該公式中D表示的是死亡的百分比,如果Pr=5的話,那么D的值則是50%.
2.3 輕傷、重傷和死亡的半徑
對于熱輻射造成的輕傷、重傷和死亡相關(guān)的半徑則可以利用熱通量的公式進行計算。在目標到達火球中心的距離比火球半徑大的時候,根據(jù)其受到的破壞和傷害的熱通量,可以得出傷害相關(guān)的半徑如下:
該公式中q0表示的是火球表面的輻射熱通量,它的取值是270kw∕m2;R表示火球的最大半徑,m.其中r表示的是目標與火球中心的距離,m。qr表示輕傷、重傷、死亡相關(guān)的熱通量,kw∕m2。
2.4 爆炸后果的計算
假設(shè)氯乙烯的質(zhì)量是20t,然后根據(jù)公式進行計算:
火球的半徑R與持續(xù)的時間t:首先把W=200000kg代入公式(1)和(2)中得出的火球半徑是R=78.7m,火球持續(xù)的時間則是t=12.2s。
輕傷、重傷、死亡的熱通量:首先假設(shè)受到傷害的百分比是50%,傷害概率則是Pr=5。之后把t=12.2代入公式(3)~(7)中,得到輕傷、重傷、死亡的熱通量結(jié)果分別是:10.52、23.94、36.17.
3.1 建議
首先就是相關(guān)政府要建立和完善對危險化學物品的管理有關(guān)的法律法規(guī),對生產(chǎn)和使用危險性的化學品企業(yè)實施一定的監(jiān)督和管理。
其次,就是要提高相關(guān)工作人員的安全思想教育,然后就是提高危險性的本質(zhì)安全防范,建立危險物品儲存的自動化。
3.2 結(jié)語
根據(jù)氯乙烯儲存罐發(fā)生的爆炸情況進行分析,得出其對人體傷害和建筑、設(shè)備的傷害是非常大的,所以預定防范的措施是非常重要的。
[1]朱廣萍.液氯泄漏事故后果模擬分析與應(yīng)急管理[D].中南大學,2009.
[2]羅艾民,陳平,多英全,吳昊.氯乙烯儲罐安全性分析[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù),2009,(01):90-94.
[3]孫高穹,沈斐敏,陳小華,陳明仙,黃穎華.氯乙烯儲罐的事故后果分析[J].中國安全科學學報,2006,(04):125-130+146.