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1、氯碱厂氯气泄漏事故后果模拟分析崔作民游建彬1)氯气管道本项目电解工序产生的湿氯气经洗涤、冷却、干燥、加压后,氯气管道压力为0.25MPa(绝对压力),温度为281.9K(当地年平均气温8.9C);假设管道某处出现一泄漏点,裂口呈三角形,面积为1.2X105m2(即12mm2,相当于直径为3.9mm的孑L)2)泄漏模型气体从裂口泄漏的速度与其流动的状态有关。当下式(1)成立时,气体流动属音速流动;当下式(2)成立时,气体流动属亚音速流动。PoPPoP(1)式中:Po环境大气压力,Pa;P容器或压力内压力(绝对),Pa;k-气体的绝热指数,即定压比热CP和定容比热CV之比气体呈音速流动时,其泄漏量
2、可按(3)式计算:Mk2k+1Q=CdAPk-1(3)CdA气体呈亚音速流动时,其泄漏量可按(4)式计算:式中:Q气体泄漏速率,kg/s;Cd气体泄漏系数,裂口形状为圆形取1.00,三角形取0.95,长方形取0.90;A裂口面积,m;M气体相对分子量;R气体常数(8.314J/molK);T气体的储存温度,K;p气体密度,kg/m3;Y气体膨胀因子,按式(5)计算;Q=YMkRT(2k+1k+1)k-1k+12k-1Y=曲)(宁1产(占凡1-(基厂(5)3)模型计算(1)判断气体流动状态查得,氯气的绝热指数k=1.35,Po=103300Pa,P=250000Pa,根据(1)、(2)式判别,经
3、计算符合(1)式,即气体泄漏呈音速流动。(2)计算泄漏量气体呈音速流动,按式(3)计算泄漏量。各数据取值:Cd=0.95,A=1.252X10m,P=250000Pa,M=70.9,k=1.35,T=281.9K,R=8.314J/molK。将上述数据代入(3)式:dAPMkVRT()=0.285kg/s常温常压下,氯气密度p=3.23kg/m3,于是,33Q=0.285/3.23=0.0882m/s,连续泄漏量Vg=Qt=0.0882t(m)。R(m)为:(6)(3)伤害范围的计算假设氯气以半球形向地面扩散,其泄漏的扩散半径2取=(0.0421t/C)氯气的危险浓度取值见表1。表1氯气的危险浓度取值表吸入氯气时间吸入510min吸入0.5h吸入0.5h危险浓度()及后果0.09,致死0.0035,致死0.0014,致重病伤害范围计算结果见表2。表2氯气管道泄漏时间与伤害半径计算结果表泄漏时间min51030吸入510min致死半径(n)24.1230.39一吸入0.5h致死半径(m)一一129.37吸入0.5h致重病半径(m一一175.58