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1、兰炭多联产建设项目风险程度的分析过程1.1 危险化学品泄漏可能性该评价项目可能泄漏炭化煤气、氢气、弛放气掺混气以及煤焦油、甲醇、粗苯、苯、甲苯、二甲苯、石脑油、柴油、洗油、硫酸和液碱等危险化学品的地方有设备与管道的连接处、管道与管道的连接处、设备与相关附件连接处、设备本身及密封处等。在正常生产的情况下，这些物料泄漏的可能性较小。1.2 爆炸、火灾事故的发生条件和时间爆炸事故发生的条件和时间为硫酸与金属罐、金属管道发生作用而放出氢气；炭化煤气、氢气、弛放气掺混气以及煤焦油、甲醇、粗苯、苯、甲苯、二甲苯、石脑油、柴油、洗油气体或蒸气与空气或氧化剂混合，可形成爆炸性混合物，遇电火花、静电火花、撞击火
2、花或其它火种。该评价项目在生产中使用了较多压力容器和压力管道，如果压力容器和压力管道及其安全附件（安全阀、压力表）未定期检测合格后使用，或违章作业导致操作压力超标，有可能发生容器或管道破裂，导致火灾或爆炸事故的发生。1.3出现爆炸、火灾事故造成人员伤亡的范围建设项目投入运行后，可能出现爆炸、火灾等事故从而造成人员伤亡、设备损坏。综合分析，出现事故的可能性最大、后果也最严重的场所一般为易燃、易爆气体气柜或液体储罐。下面以构成重大危险源的炭化煤气气柜和甲醇储罐为例分别进行模拟分析。1.蒸气云爆炸的冲击波伤害、破坏半径爆炸性气体以液态储存，如果瞬间泄漏后遇到延迟点火或气态储存时泄漏到空气中，遇到火源
3、，则可能发生蒸气云爆炸。该评价项目在炭化煤气净化之后，设置一座23000m3炭化煤气气柜。假如煤气柜由于意外原因发生泄漏，当泄漏到空气中的煤气与空气的云状混合物浓度处于爆炸范围内时，遇到点火源发生的爆炸现象称为蒸气云爆炸。蒸气云爆炸是一种发生概率相对较大，破坏后果极为严重的一种灾害。其主要危险为爆炸产生的冲击波，能导致人员伤亡及设备、设施、建筑等财产损失。下面就煤气柜发生火灾、爆炸，对事故的后果进行模拟计算。根据可研提供的数据，煤气组成：H2-47%，CH4-18%，CO-20%。根据荷兰应用科研院TNO（1979）建议，可以按下式预测蒸气云爆炸的冲击波的损害半径：R=CS（NE）1/3式中：
4、R-损害半径，m；E-爆炸能量，kJ，按下式取，E=VHCV-参与反应的可燃气体的体积，m3；HC-可燃气体的高燃烧热值，kJ/m3；N-效率因子，取N=10%；CS-经验常数，取决于损害等级，按表.4.3-1取值。表.4.3-1 损害等级表损害等级表CS设备损坏人员伤害10.03重创建筑物、加工设备1%死亡于肺部伤害大于50%耳膜破坏大于50%被碎片击伤20.06损坏建筑物外表，可修复性破坏1%耳膜破裂1%被碎片击伤30.15玻璃破碎被碎玻璃击伤40.410%玻璃破碎蒸气云爆炸死亡及财产损失半径估算假设炭化煤气柜发生严重破坏，而未能采取有效的处理措施，导致煤气全部泄漏到大气中。此时若遇火源，
5、则可能发生火灾爆炸事故。氢气的高燃烧热值HC=12770 kJ/m3、一氧化碳的高燃烧热值HC=17250 kJ/m3、甲烷的高燃烧热值HC=39860 kJ/m3则：E=VHC=230001277047%+230001725020%+230003986018%=138.0437106+79.35106+165.0204106=382.4141106kJ根据上式，当CS按表1.3-1分别取不同值时，R值分别为：CS=0.03 R=10.1mCS=0.06 R=20.2mCS=0.15 R=50.5mCS=0.40 R=134.8m蒸气云爆炸时不同半径对设备及人员的损坏和伤害见附表.4.3-2。
6、附表.4.3-2煤气蒸气云爆炸时不同半径对设备及人员的损坏和伤害表损害等级表R（m）设备损坏人员伤害110.1重创建筑物、加工设备1%死亡于肺部伤害大于50%耳膜破坏大于50%被碎片击伤220.2损坏建筑物的外表，可修复性破坏1%耳膜破裂1%被碎片击伤350.5玻璃破碎被碎玻璃击伤4134.7610%玻璃破碎2.池火分析可燃液体（如甲醇等）泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到火源燃烧而成池火。该项目储罐区共有2个10000 m3甲醇储罐，总质量为12640t（甲醇密度0.79）。罐体一旦破裂或操作失误外溢，液体将立即沿着地面扩散，将一直流到防火堤边，形成液池。遇明火将形成池火。）
7、燃烧速度当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境温度时，液体表面上单位面积的燃烧速度为：式中 单位表面燃烧速度，kg/（m2s）；液体燃烧热；J/kg；液体的比定压热容；J/（kgK）；液体的沸点，K；环境温度，K；液体的气化热，J/kg。）火焰高度设液池为一半径的r的园池子，其火焰高度为：式中 h火焰高度；m；r液池半径；m；周围空气密度，kg/m3；G重力加速度，9.8m/s2；燃烧速度，kg/(m2s)。已知甲醇燃烧速度为57.6kg/（m2s），空气密度取1.29，设甲醇泄漏形成半径r=20 m的园池子，代入上式得火焰高度h=20.11m。3）池火燃烧时放出的总热辐射通量计算公式如下：式中
8、：Q 总热辐射通量，W； 效率因子，可取0.130.35；这里取0.2；hc 液体燃烧热，J/kg。甲醇hc17.85106J/kg将有关数据代入上式，计算得：Q70230kw4）目标入射热辐射强度计算距离池中心某一距离(x)处的入射热辐射强度为：IQtC/（4X2）式中：I 热辐射强度，W/m2；Q 总热辐射通量，w；tc 热传导系数，取值为1；x 目标点到液池中心距离，m。将有关数据带入上式，简化得：I5655/X2（kw）即X（5655/I）0.5安全评价给了标准热辐射的不同入射通量所造成的损失，代入上式可以计算出一旦造成火灾事故时，火灾对人的伤害和对设备的损坏，见下表。标准热辐射强度I
9、(kw/m2)距离X(m)对设备的损坏对人的伤害37.512.5操作设备全部损坏1%死亡(10s)100%死亡(1min)2515.2在无火焰,长时间辐射下,木材燃烧的最小能量重大烧伤(10s)100%死亡(1min)12.521.6有火焰时,木材燃烧,塑料熔化的最低能量1度烧伤(10s)1%死亡(1min)。4.037.820s以上感觉疼痛,未必起泡1.659.6长期辐射无不舒服感5）池火灾事故后果预测结果甲醇储罐区一旦发生火灾事故，火灾通过热辐射方式影响周围环境，对人和物造成破坏。当热辐射强度足够大时，可使周围的物体燃烧或变形，强烈的热辐射可能烧毁设备甚至造成人员伤亡。从上表可以看出，距液
10、池中心12.5m的范围内，操作设备全部损坏；人员10秒内如不及时撤离将会有1%的人员死亡，人员在1分钟内不及时撤离，将会造成全部死亡。在12.515.2m的范围内，长时间辐射下木材燃烧；人员10秒内如不及时撤离将会有重大烧伤，人员在1分钟内不及时撤离，将会造成全部死亡。在15.221.6m的范围内，长时间辐射下木材燃烧，塑料熔化；人员10秒内如不及时撤离将会有1度烧伤，人员在1分钟内不及时撤离，将会造成1%的人员死亡。21.6m之外没有大的影响。使用池火灾事故模型对事故后果的预测，可以供企业在设计时就平面布置、制定危险化学品事故应急救援预案参考。项目建设过程中，在事故模型计算的危险区域内，尽量不要设置操作岗位或人员密集的场所，不要设置主要装置和设备。有关安全防火间距的设计，还应以建筑设计防火规范（GB50016-2006）等法律法规、标准规范的规定为依据。