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二氯乙烷生产火灾爆炸事故后果分析

  
评论: 更新日期:2010年04月20日

 0 引言

    在化工生产中,火灾、爆炸和中毒事故不但影响生产的正常运行,而且对人员有较大的身体危害,导致人员的伤亡。本文运用地火灾、蒸气云爆炸和中毒的三种数学模型,对年产20万t二氯乙烷(EDC)装置来进行分析,分析各种事故对人员可能造成的危害,借以帮助企业在生产中采取相应的措施。

    事故后果分析是危险源危险性分析的一个主要组成部分,其目的在于定量描述一个可能发生的重大事故对工厂、对厂内人员、厂外居民甚至对环境造成危害的严重程度。
 
    1 火灾

    易燃液体EDC泄漏后流到地面形成液池,遇到火源燃烧而成池火。发生池火灾时,主要危害是热辐射。EDC生产装置主要的泄漏点为EDC反应器和EDC储罐,这2个部位的火灾事故后果,其分析计算如下:

    1.1池火灾池直径的计算

    当危险单元为EDC反应器时, 则根据泄漏的液体量和地面性质,按下式计算最大可能的池面积:

    S=W/(Hminρ)

    式中:P--EDC的密度,kg/m3;

    H min --最小油层厚度,m,取值0.010;

    W--泄漏的液体量,kg。

    池直径:

    D=(4S/π)1/2

    当危险单元为EDC储罐时,液体泄漏量可用流体力学方程计算,其泄漏速度为:

    Qo=CdAρ[2(p-po)/P+2gh]1/2

    式中:Qo--液体泄漏速度,kg/S;

    Cd--液体泄漏系数,根据裂口形状和泄漏液体的雷诺数选取;

    A--裂口面积,m2;

    ρ--EDC的液体密度,kg/m3;

    P--储罐内介质压力,Pa;

    Po--环境压力,Pa

    g--重力加速度,9.8m/s2;

    h--裂口之上液位高度,m。

    1.2燃烧速度

    EDC可燃液体表面上单位面积的燃烧速度为:

    dm/dt=0.001Hc/[Cp(Tb-To)+H]

    式中:dm/dt--单位表面积燃烧速度,kg/m2。S;

    Hc--液体燃烧热,J/kg;

    Cp液体的定压比热,J/kg.k;

    Tb--液体的沸点,K;

    To--环境温度,K;

    H--液体的气化热,J/kg。

    1.3火焰高度

    设液池为一半径为r的圆池,其火焰高度可按下式计算:

    h=84r{(dm/dt)/[Po(2gr)1/2]}<SUP<0.6< sub>

    式中:h——火焰高度,m;

    r——液池半径,m;

    Po——周围空气密度,kg/m3;

    g——重力加速度,9.8m/s2

    dm/dt——单位表面积燃烧速度,kg/m2。S。

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