泄漏主要設備

泄漏

事故后果分析是安全評價的一個重要組成部分,其目的在于定量地描述一個可能發生的重大事故對工廠、廠內職工、廠外居民,甚至對環境造成危害的嚴重程度。分析結果為企業或企業主管部門提供關于重大事故后果的信息,為企業決策者和設計者提供關于決策采取何種防護措施的信息,如防火系統、報警系統或減壓系統等的信息,以達到減輕事故影響的目的?;馂?、爆炸、中毒是常見的重大事故,可能造成嚴重的人員傷亡和巨大的財產損失,影響社會安定。世界銀行國際信貸公司(IFC)編寫的《工業污染事故評價技術手冊》中提出的易燃、易爆、有毒物質的泄漏、擴散、火災、爆炸、中毒等重大工業事故的事故模型和計算事故后果嚴重度的公式,主要用于工業污染事故的評價。該方法涉及內容,也可用于火災、爆炸、毒物泄漏中毒等重大事故的事故危險、危害程度的評價。
由于設備損壞或操作失誤引起泄漏從而大量釋放易燃、易爆、有毒有害物質,可能會導致火災、爆炸、中毒等重大事故發生。

1??泄漏的主要設備
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泄漏后液體的擴散

如前所述,泄漏物質的特性多種多樣,而且還受原有條件的強烈影響,但大多數物質從容器中泄漏出來后,都將發展成彌散的氣團向周圍空間擴散。對可燃氣體如果遇到引火源會著火。這里僅討論氣團原形釋放的開始形式,即液體泄漏后擴散、噴射擴散和絕熱擴散。關于氣團在大氣中的擴散屬環境保護范疇,在此不予考慮。

1??液體的擴散

液體泄漏后立即擴散到地面,一直流到低洼處或人工邊界,如防火堤、岸墻等,形成液池。液體泄漏出來不斷蒸發,當液體蒸發速度等于泄漏速度時,液化中的液體量將維持不變。
如果泄漏的液體是低揮發度的,則從液池中蒸發量較少,不易形成氣團,對廠外人員沒有危險;如果著火則形成池火災;如果滲透進土壤,有可能對環境造成影響。如果泄漏的是揮發性液體或低溫液體,泄漏后液體蒸發量大,大量蒸發在液池上面后會形成蒸氣云,并擴散到廠外,對廠外人員有影響。

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泄漏量的計算

當發生泄漏的設備的裂口是規則的,而且裂口尺寸及泄漏物質的有關熱力學、物理化學性質及參數已知時,可根據流體力學中的有關方程式計算泄漏量。當裂口不規則時,可采取等效尺寸代替;當遇到泄漏過程中壓力變化等情況時,往往采用經驗公式計算。

1.液體泄漏量

液體泄漏速度可用流體力學的柏努利方程計算,其泄漏速度為:

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泄漏后的絕熱擴散

閃蒸液體或加壓氣體瞬時泄漏后,有一段快速擴散時間,假定此過程相當快以致在混合氣團和周圍環境之間來不及熱交換,則此擴散稱為絕熱擴散。
根據TNO(1979年)提出的絕熱擴散模式,泄漏氣體(或液體閃蒸形成的蒸氣)的氣團呈半球形向外擴散。根據濃度分布情況,把半球分成內外兩層,內層濃度均勻分布,且具有50%的泄漏量;外層濃度呈高斯分布,具有另外50%的泄漏量。
絕熱擴散過程分為兩個階段:第一階段,氣團向外擴散至大氣壓力,在擴散過程中,氣團獲得動能,稱為“擴散能”;第二階段,擴散能再將氣團向外推,使紊流混合空氣進入氣團,從而使氣團范圍擴大。當內層擴散速度降到一定值時,可以認為擴散過程結束。

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泄漏物質分類

一旦泄漏,后果不單與物質的數量、易燃性、毒性有關,而且與泄漏物質的相態、壓力、溫度等狀態有關。這些狀態可有多種不同的結合,在后果分析中,常見的可能結合有4種:

(1)常壓液體;

(2)加壓液化氣體;

(3)低溫液化氣體;

(4)加壓氣體。