安全工程毕业设计（论文）-液氯储罐区安全设计与控制研究.doc

XXXXXX毕业设计 液氯储罐区安全设计与控制研究学 生：学 号：专 业：安全工程班 级：安全工程2007.1指导教师： XXXXXXXXXX学院二一一年六月四川理工学院毕业设计 中文摘要液氯储罐区安全设计与控制研究摘 要液氯作为氯碱工业的主要产品，广泛应用与工业生产中。然而液氯属于剧毒品，如果泄漏将对环境和人会造成重大危害。本文结合液氯的物理化学性质对液氯储罐区进行危险性分析；对国内液氯储罐区的安全现状和对策措施进行分析；提出正确的储存方式并合理选择储罐；根据建筑设计防火规范对液氯储罐区的安全间距进行设计，包括储罐与储罐的安全距离；储罐与周边厂房的安全距离、储罐区与室外变电站、泵房等安全间距；对储罐区防雷、防静电、消防等进行了设计。对液氯泄漏事故模型有选择的分析，计算出氯气的扩散致死半径和致重伤半径并对事故后果进行预测，为后续人员转移和划分危险区域提供依据，同时向化工企业液氯储罐区安全管理工作提出一些控制措施和建议。关键词：液氯；储罐区；安全距离；泄漏II四川理工学院毕业设计 英文摘要Liquid Chlorine Storage Area Safety Design Control and Research AbstractLiquid chlorine is the chlor-alkali industry main products, it is widely used in industrial production. However liquid chlorine is the play drugs, if it leakage the environment and people would be caused serious harmful. This paper based on the physical and chemical properties , analysis for liquid chlorine tank zone risk ;analysis for the safety of liquid chlorine tank domestic status and countermeasures .Puts forward the right way for storage and selection of the reasonable tanks; According to the architecture design code of fire design the safety spacing for liquid chlorine tank, including the safe spacing of tanks between with each other; Tank and the surrounding workshop safe distance, tanks area and outdoor substation, pump room safe distance etc; design for liquid chlorine of thunder, antistatic, fire protection. Choice of analysis for liquid chlorine accident model, calculate the spread of chlorine gas and the radius of the deadly consequences of accident injuries radius and forecast for the subsequent personnel, transfer and division, and provide basis for dangerous area,puts forward some control measures and suggestions to chemical enterprise of safety management work.Key words:Liquid chlorine;tank area;safety distance;leakage四川理工学院毕业设计 目录目 录第一章 绪论1 1.1 液氯的物化性质11.1.1液氯的物理性质1 1.1.2液氯的化学性质11.2 液氯的危害特性11.3 液氯的用途21.4 国内液氯储罐的安全现状21.4.1液氯储罐区的主要问题21.4.2 我国液氯储罐区采取的控制措施31.5 本文研究的内容3第二章 液氯储罐区安全设计42.1储罐的选择4 2.1.1储罐的形状4 2.1.2 储罐的压力和材质4 2.1.3 储罐的基本尺寸5 2.1.4 储罐的数量52.2 储罐区的安全距离设计62.2.1储罐与储罐之间的安全距离62.2.2储罐区与周边厂房的安全距离82.2.3储罐区与周边道路的安全距离82.2.4 储罐区与室外变电站、泵房的安全距离92.2.5储罐区安全距离设计小结102.3储罐区防雷防静电措施102.3.1储罐区防雷措施102.3.2储罐区防静电措施102.4 储罐区其他管理11第三章 液氯储罐区事故控制分析123.1 泄漏的概念及等级划分12四川理工学院毕业设计 目录3.2 液氯泄漏的具体危害12 3.3 泄漏原因及常见泄漏部位133.4 泄漏事故模拟分析133.4.1泄漏量的计算133.4.2氯气扩散毒害半径计算143.4.3小结163.5 泄漏事故应急处置173.6 液氯储罐区事故防范措施18第四章 结论与展望194.1主要结论194.2 展望19参考文献20致谢21四川理工学院毕业设计 绪论第一章 绪论液氯有着广泛的用途，它是农药、橡胶、塑料、合成纤维等的重要原料，又是漂白剂和消毒剂，因此液氯在工业生产中占有重要地位。然而液氯是一种危险化学品，具有剧毒性、腐蚀性、氧化性、刺激性。在储存、运输、使用过程中极易诱发事故，造成人员伤亡和财产损失，甚至导致生态环境的严重破坏。它的安全隐患是不可忽视的问题，液氯储罐区的储存安全管理，液氯储罐区常常会出现泄漏、中毒等安全问题，将严重影响人们的生产和生活，必须对其加强安全管理。1.1液氯的物化性质1.1.1液氯的物理性质液氯为黄绿色的油状液体，有毒，沸点，溶点，在常压下即气化成气体，吸入人体能严重中毒。在时比重为，相对密度（水）为。在标准状况下，沸腾，气化热为,在时凝固1。1.1.2液氯的化学性质液氯具有有强烈的刺激作用和腐蚀性，在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸。氯是很活泼的元素，可以和大多数元素(或化合物)起反应，氯的化学性质非常活泼，能与金属、非金属及其化合物进行反应，与有机化合物也能发生取代、加成反应。如遇有水份对钢铁有强烈腐蚀性。1.2液氯的危害特性液氯是我国危险化学品事故发生率最多的化学品之一，液氯泄漏和爆炸等事故会导致许多人员中毒或死亡，给人民的生命健康和环境安全造成非常严重的影响。液氯的具体危害特性如下：（1）强氧化性液氯为强氧化剂，空气中不能燃烧，但能助燃，一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用与可燃性气体形成爆炸性混合物，它的“化学亲和力”很强，能与绝大多数化学元素和化合物反应，它与许多物质混合后会发生爆炸，如与氢气的混合物，在没有空气和火源，遇到光照，也能发生爆炸2。（2）毒害性氯气对人具有严重的危险性，为剧毒物品。液氯作为一种刺激性毒液，泄漏后闪蒸形成气体，其毒害机理为刺激呼吸道和肺，最终导致肺气肿引发死亡。特别是在风力比较大的请况下，有毒气体会顺风扩散到很远，使污染范围扩大，广大群众受到严重威胁。氯气对眼、呼吸系统黏膜有刺激作用，可引起迷走神经兴奋、反射性心跳骤停导致死亡。（3）爆炸危险性我国最普遍的液氯包装容器为、的液氯钢瓶，以及10、30不等的液氯储罐。液氯要加压后才能进入钢瓶或其他储罐，所以必须对液氯进行再次加压。无论是钢瓶还是储罐都是带压储存，存在着泄漏及物理爆炸的危险性。（4）泄漏事故难处理 由于管道、储罐破裂和阀门损坏发生液氯的泄漏，处置难度较大。首先堵漏难度大：管道或储罐破裂开口不规则，有的长有点短，宽度不一等不确定性，加之所处环境条件也不同，采取堵塞漏洞的措施方法难以实施。其次是消除溢出有毒气体的技术措施难；氯气的相对密度是2.49，比重比空气重，泄漏后沿地面到处扩散，范围大，涉及的群众数也大，很难控制等。因此泄漏所处地点不同，采取化学中和反应的措施消除毒源有一定的难度。1.3液氯的用途液氯有着广泛的用途，它是化工、医药、塑料、橡胶、纺织、造纸等工业的重要原料，又是漂白剂和消毒剂，因此液氯在工业生产中占有重要地位。液氯可用于造纸、纺织工业的漂白；用作自来水和废水的消毒、杀菌剂；且可用于制造无机、有机氯化物，如：金属氯化物、氯溶剂、染料中间体、杀虫剂、合成橡胶、塑料等。除此之外还广泛用于金属冶金、漂白制浆、增塑剂、合成橡胶、合成纤维、农药、制冷剂、合成甘油等3。1.4国内液氯储罐区的安全现状1.4.1液氯储罐区的主要问题液氯储罐区是易燃、易爆、有毒物质场所，由于物的不安全状态或人的不安全行为造成储罐内液氯泄漏，发生中毒甚至火灾事故，造成大量的财产损失及人员伤亡，如2004年4月15日，在重庆市天原化工总厂发生的重大液氯泄露事故。 目前我国液氯储罐区主要存在的问题如下：（1）周围环境和建筑条件较差；（2）储罐区设施布局不合理, 安全距离不足；（3）储存品种多, 混存混储；（4）消防、气防设施少, 发生事故时难以进行自救；（5）通风条件差；（6）管理制度不健全； （7）从业人员未进行相关培训等等。1.4.2我国液氯储罐区采取的控制措施目前我国政府已经将防治各类污染为重点环境保目标，要求各地各部门必须把环境保护摆在更加重要的战略位置。液氯作为储存物品，本身不具燃烧性，但因为其有助燃性和氧化性，液氯（氯气）最大的危害是其具有高度毒性，一旦泄漏度危害人民生命和环境。所以何确保液氯的储存安全，不致泄漏影响环境是液氯储罐区安全管理工作的重点。目前我国对液氯储罐区的安全控制措施如下：（1）严格控制储罐区液氯的储存量；（2）完善液氯储存设施的监控及应急处理设施的改造；（3）加强对液氯储罐的日常管理；（4）强化对液氯用户的安全用氯指导；（5）积极开展液氯使用单位岗位操作人员安全培训工作；（6）在罐区设置安全生产责任牌、危险性告知牌、安全操作牌；（7）制定应急预案，积极开展应急预案演练；（8）定期对全区所有使用液氯单位要进行一次专业性大检查。1.5本论文研究的内容本设计对某个储存有液氯的储罐区进行设计，选择合适的储罐来储存并合理布局液氯储罐的排布，设计好安全距离，包括储罐与储罐之间的距离、储罐区与周边厂房的距离、储罐区与周边道路、铁路、泵站等安全距离等。同时对储罐区防雷、防静电、防火等提出控制措施。对储罐区内某一储罐的泄漏进行模拟分析，计算出泄漏量，根据泄漏模型计算出氯气的扩散范围，确定出死亡半径和重伤半径，为后续划分危险区域和人员转移安置提供依据。提出处理事故的方法和对策，对储罐区的日常安全管理提出管理措施和安全建议。3四川理工学院毕业设计 液氯储罐区安全设计第二章 液氯储罐区安全设计液氯储罐是氯碱化工行业的关键设备, 在液氯的生产和储存过程中发挥着重要作用。装有液氯的储罐一旦发生泄漏, 必然对周围的人员和环境造成危害。考虑到安全和环保因素, 要对储罐区与周边厂房、室外变电站、泵房进行安全距离的设计,避免在发生事故造成相互影响。2.1储罐的选择2.1.1 储罐的形状一般设备的选型首先要满足工艺过程的要求,其次要尽可能满足强度及制造工艺的要求，液氯储罐的选型也应满足以上原则。由于储存介质的不同，储罐的形式也是多种多样的。按形式分类：可分为立式储罐、卧式储罐等4。（1）立式储罐不太方便计量,而且储存时不太好操作。（2）卧式储罐的容积一般都小于便于操作和计量，储存时方便操作。如仅从经济方面考虑, 首选球形容器,因为它单位容积所花的材料最少,本设计考虑到该液氯罐区只起到临时储存,选择卧式储罐储存液氯，如图2.1所示。图2.1 卧式液氯储罐2.1.2 储罐压力和材质液氯是高度危害介质, 且为液化状态,其设计压力取决于设计温度5, 由液氯的物理性质可知, 在下, 液氯的饱和蒸气压力, 因此本次液氯储罐的设计压力定为。材料选择也是储罐设计的重要环节, 它既与容器抵抗失效的能力有关,又和制造工艺密切相关。材料的选择要综合考虑成本及其所需的强度, 贵重的材料会提高成本, 而如果强度不够则不能使用。例如设备封头的最小壁厚应尽量标注, 这样可以节约材料,同时满足强度要求。普通碳素钢不适用于液氯储槽, 一般采用低合金钢如16MnR 钢板即可满足要求6。对选用的钢板, 还应逐张进行超声检测, 钢板的合格等级不应低于规定的%级合格, 并应对所选取材料进行复验, 所选用的管法兰(盖)的公称压力不低,且采用带颈对焊管法兰7。鉴于钢材随着使用温度的降低, 会由延性状态向脆性状态转变, 降低了抗冲击性能; 当有难以避免的缺陷时, 在低于脆性转变温度下受力, 会导致脆断。所以, 低温容器除了对所有钢材提出较严格的抗冲击性能要求外, 在结构设计上应充分考虑如下五个方面8:（1）结构应尽量简单, 减少约束；（2）避免产生过大的温度梯度；（3）应尽量避免结构形状的突然变化，以减小局部应力；（4）不应使用不连续的或点焊连接焊接；（5）容器的支座需放置垫板, 不得直接焊在壳体上。2.1.3储罐的基本尺寸平端盖卧式储罐技术规格尺寸如表2.1所示9：表2.1 平端盖卧式储罐技术规格尺寸平端盖卧式储罐技术规格公称容量m381530405060实际容量m38.515.631395360直径1.92.22.22.22.552.55长度3.04.098.1910.3410.3411.77壁板厚度444444端盖厚度455555根据液氯的总体积，选择公称容量为，实际容量为，直径，长度为，壁板厚度为，端盖厚度为的储罐来储存液氯比较合适。2.1.4储罐数量该液氯储罐区有液氯需要储存，液氯的总体积： (2.1)式中：液氯的密度，； 该液氯储罐区液氯的总质量，； 液氯的总体积，。代入得：该储罐区储罐数量： (2.2)式中：储罐的个数； 液氯的总体积，； 所选储罐的实际体积，； 0.9储罐的充装系数10。代入得：考虑到实际，取7个储罐，为了避免储罐发生意外泄漏没有储罐用来转移液氯，再增加一个备用储罐，该储罐区共需要储罐8个。2.2 储罐区安全距离设计2.2.1 储罐与储罐之间的安全距离火灾危险性分类如表2.2所示11。表2.2 危险化学品分类类别火灾危险性的特征储存物品示例甲类闪点28的液体己烷，戊烷，甲苯，甲醇，丙酮，丙烯，乙类闪点28至60煤油，液氯，异戊醇，丁醚，硝酸，硝酸汞丙类闪点60的液体动物油，植物油，沥青，蜡，润滑油，糠醛甲、乙、丙类液体储罐之间的防火间距如表2.3所示12。液体类别单罐容量m3地上式固定顶罐半地下式固定顶罐地下式固定顶罐浮顶储罐卧式储罐甲、乙类10000.6D丙类不论容量大小0.4D不限不限-表2.3 甲、乙、丙类液体储罐直接防火间距表注:（1）D为相邻储罐中较大储罐的直径；（2）不同液体、不同形式储罐之间的防火间距，应采用本表规定的较大值（3）两排卧罐之间的防火间距不应小于3米。本次设计储罐采用卧式储罐，液氯属于乙类危险化学品，由上表可知卧式储罐之间的间距不小于本次设计考虑到各种危险因素将储罐与储罐的间距设计为,8个液氯储罐采用双排，相邻两排储罐之间的距离不小于，本次设计取。储罐具体排布如图2.2所示。图2.2液氯储罐区储罐排布示平面示意图2.2.2 储罐与周边厂房的安全距离液氯储罐区一旦泄漏将对周边厂房内工作的工人造成生命威胁，储罐区周边建筑物的安全距离设计显得尤为重要。由GBJ16-87建筑设计防火规范可知，甲、乙、丙类液体储罐与周围建筑物的防火间距如表2.4所示。表2.4 甲乙丙类液体储罐与建筑物的防火间距表名称一个罐区的总储量()建筑物耐火等级及防火间距（）一、二级三级四级甲乙类液体1-5012152051-200152025201-10002025301001-5000253040丙类液体5-250121520251-10001520251001-50002025305001-25000253040液氯属于乙类液体，本次液氯的总储量在之间，而一般的厂房耐火等级为二级，该液氯储罐区与周围化工企业建筑物的最小间距由上表可以查到为，为了安全考虑，本次设计取。具体示意图如图2.3所示。厂房储罐区18m图2.3 液氯储罐区与周边厂房安全距离示意图2.2.3 液氯储罐区与厂区周边道路安全距离储罐区内部经常有大量的车辆通过，还应该考虑到液氯储罐区与周边道路的安全距离，根据GBJ16-87建筑设计防火规范储罐区与周边铁路、公路中心线的安全距离如表2.5所示。表2.5 甲、乙、丙类液体储罐区与周边道路安全距离表 防火间距（）铁路、道路厂内铁路中心线厂内道路路边主要次要名称液化石油气储罐351510甲类物品库房30105甲、乙类液体储罐251510丙类液体储罐20105可燃、助燃气体储罐20105液氯属于乙类危险化学品，由表2.5可以查到该储罐区与周边道路最小安全距离为：与厂内铁路中心线的安全距离为，与厂内主要道路安全距离为，与厂内次要道路安全距离为。现为了确保储罐区安全将储罐区与上述三个安全距离分别设计为、。2.2.4液氯储罐区与室外变电站、泵房的安全距离液氯储罐区在布置时，除了上述几项安全距离的考虑外，还应当充分考虑与室外变配电站、泵房的安全距离，避免火灾发生时造成蔓延和殃及其他，根据危险化学品储存得到储罐区与变电站、泵房的安全距离表2.6所示。表2.6 甲乙丙类液体与室外变电站、泵房的安全距离表名称一个罐区的总储量/室外变电站安全距离/泵房安全距离/甲乙类液体1-50251551-2003020201-100040301001-50005040该液氯储罐区的总储量为，结合表2.6可将该储罐区室外变电站的安全距离设置为,与泵房的安全距离设置为。2.2.5小结总之，为减少液氯储罐区与、周边厂房、道路、泵站、室外变电站之间由于发生火灾泄漏事故时产生的相互影响，降低火灾损害程度，应该合理设置储罐区与建筑物的安全距离。现将储罐区安全距离设计汇总如下表2.7所示。表2.7储罐区安全距离汇总表储罐区与其他建筑物名称泵房周边厂房厂内铁路厂内公路室外变电站储罐安全距离（）251830203512.3储罐区的防雷防静电措施2.3.1储罐区的防雷措施雷电是一种一种常见的自然现象，不仅能击毙人、畜，劈裂树木、电杆，破坏建筑物，还能引起火灾和爆炸事故。因此，防雷是石油、化工行业一项重要的防火防暴安全措施。所以必须为该液氯储罐区设计防雷措施，具体做法如下：危险化学品液体储罐，当壁厚不小于时，不装避雷针，只要将其接地即可，接地电阻不大于30。本次储罐的壁厚是，基本符合不小于的要求，所以只需要在储罐上接个20的电阻并埋于地下即可13。2.3.2储罐区的防静电措施在生活中，静电能使人体受到伤害,在化工行业中，静电能引发火灾爆炸事故，造成损失。静电引发的储罐火灾占全部火灾爆炸的10%以上。在日常安全检查中，我们发现许多企业不重视危险化学品储罐区静电的防治，一旦发生火灾爆炸事故后果惨重。储罐区的静电的消除措施如下：（1）静电接地接地是消除静电灾害最简单、最常用的方法，主要用来消除导体上的静电。储罐内的各金属构件，尤其是金属浮体应该可靠接地，金属取样器及检尺工具也必须可靠接地，也是为了防止形成孤立导体。（2）增湿提高空气中相对湿度有利于消除现场存在的静电。提高空气中相对湿度就是提高空气中水蒸气的饱和程度，在物体表面会吸收或吸附一定的水分，从而降低了物体表面的电阻系数，有利于静电电荷导入大地。用增加空气湿度消除静电也有其局限性，它应以不损害人员健康、不损坏设备和危险化学品品的质量为原则。在实施增湿消除静电时，一般相对湿度在70%左右，静电积累会很快减少。（3）工艺控制法液氯在管道中流动所产生的静电量，与它流速的二次方成正比。降低流速便降低了摩擦程度，可减少静电的产生。所以当储罐输入液氯和输出的时候，控制液氯输送流速是减少静电电荷产生的一个有效方法。（4）消除人体静电人体静电的消除，可以利用接地、穿防静电鞋、防静电服等具体措施，减少静电在人体上的积累。泥土、砂石、水泥等地面，电阻都不会超过106，都是静电导体。在储罐区，应穿防静电鞋，其电阻必须在(0.5105)(1108)之间，还应穿防静电工作服，戴手套、帽子。穿防静电鞋时，必须考虑所穿袜子的导电性能，应穿可导电的防静电袜，以保障人体的静电能顺利通过防静电鞋导入地下，同时也要注意不能在防静电鞋的鞋底贴绝缘胶片。总之，液氯储罐区要充分重视储罐区的防静电工作，加强对员工的防静电安全知识培训，正确运用预防和减弱静电危害的措施，才能保障储罐区的安全生产，减少事故发生和财产的损失。2.4储罐区其它管理措施（1）火源管理 储罐区内严禁使用明火，储罐区外动用明火作业，必须办理动火证，经储罐区防火负责人批准，并采取严格安全措施。储罐区内眼睛燃放烟花爆竹。（2）通风储罐区通风，目的是 排除或稀释火灾爆炸性气体。局部送风即送入新鲜空气，以稀释储罐区内有毒气体浓度。其设计应符合建筑设计防火规范和采暖、通风、空气调节设计规范。（3）喷淋系统液氯储罐上的碱喷淋系统设置在储罐附近碱池加碱泵，储罐上每一个阀门、法兰等有可能泄露的部位都加设喷头以便泄漏时启动碱泵喷淋碱液吸收氯气。24四川理工学院毕业设计 液氯储罐区事故控制分析第三章 液氯储罐区事故控制分析液氯一旦泄漏会对周围环境造成较大影响，会对周围厂区人员和周围保护目标造成人员伤害。通过模拟计算液氯泄漏后氯气的扩散半径，为后续人员转移和划分危险区域提供依据。同时向储罐区提出日常管理措施和针对性的建议。3.1泄漏的概念及等级划分液氯泄漏是指在工业生产中人为破坏、违章操作、腐蚀破坏、发生强烈地震或在运输中汽车等运输工具相撞而发生的装置或储罐泄漏事故14。液氯泄漏事故不仅严重威胁人员安全，而且在抢救过程的工作也十分困难。如何预防及处置液氯泄漏事故，是目前面临的一项重要课题。泄漏事故规模通常划分为小型、中型、大型及特大型等几个等级. 具体划分标准如下15：（1）小型泄漏事故: 出现孔径为的泄漏孔,连续泄漏；（2）中型泄漏事故: 出现孔径为的泄漏孔,连续泄漏；（3）大型泄漏事故: 出现孔径为的泄漏孔,连续泄漏；3.2液氯泄漏的具体危害液氯泄漏后将对人和环境造成巨大危害，具体表现有以下几个方面：（1）容易使人员会中毒氯气对人具有严重的危险性，为剧毒物品。液氯作为一种刺激性毒液，泄漏后闪蒸形成气体，其毒害机理为刺激呼吸道和肺，最终导致肺气肿引发死亡。特别是在风力比较大的请况下，有毒气体会顺风扩散到很远，使污染范围扩大，广大群众受到严重威胁。氯气对眼、呼吸系统黏膜有刺激作用，可引起迷走神经兴奋、反射性心跳骤停导致死亡。（2）事故处理非常难由于管道、容器破裂和阀门损坏发生氯气的泄漏，处置难度较大。首先堵漏难度大：管道或储罐破裂开口不规则，有的长有点短，宽度不一等不确定性，加之所处环境条件也不同，采取堵塞漏洞的措施方法难以实施。其次是消除溢出有毒气体的技术措施难；氯气的相对密度是2.4，比重比空气重，泄漏后沿地面到处扩散，范围大，涉及的群众数也大，很难控制等。因此泄漏所处地点不同，采取化学中和反应的措施消除毒源有一定的难度。（3）存在爆炸危险我国最普遍的液氯包装容器为、的液氯钢瓶，以及 、不等的液氯储罐。液氯要加压后才能进入钢瓶或其他储罐，所以必须对液氯进行再次加压。无论是钢瓶还是储罐都是带压储存，存在着泄漏及物理爆炸的危险性。3.3泄漏原因及常见泄漏部位液氯泄漏的主要原因有人员违章操作、阀门损坏、管道和容器腐蚀破裂等。当液氯储罐质量缺陷、罐体内超高温高压、人员操作失误、发生意外事故、遭遇自然灾害等情况时, 就可引起液氯泄漏甚至爆炸事故。液氯储罐易发生泄漏部位主要有储罐的各种阀门( 安全阀、截止阀、角阀、压力表阀、人孔盖垫片、卸车阀) 和储罐罐体等.氯气是一种非常活泼的气体，几乎能与它接触到的各种物质，如有机物（包括许多聚合物）、金属、氯化烃和许多无机化合物发生反应。干燥的氯气对金属材料的腐蚀较小，但潮湿的氯气对大多数金属有较强的腐蚀作用。液氯易泄漏的部位及泄漏量表3.1所示。 表3.1 液氯泄漏的部位及泄漏量设备名称关键部位 泄漏量液氯储罐、安全附件阀门、附件、法兰等大量液氯钢瓶、安全附件瓶嘴、附件等少量氯气管道及附件阀门、附件等少量地震等自然灾害泄漏容器、管道、阀门、法兰等大量3.4泄漏事故模拟分析3.4.1泄漏量的计算该储罐区共有8个液氯储罐，假设该液氯储罐区某一个储罐发生泄漏，事故模型如下:（1）泄漏口为圆形直径为的小孔；（2）泄漏小孔距离地面高度为；（3）泄漏时间为。则泄漏点液氯的压强： (3.1)式中：泄露处液氯的压强，；液氯的密度，；泄漏处距离地面的高度，。代入得： 采用流体力学的伯努利方程计算泄漏量，如公式3.2所示16: (3.2) 式中 ：液体泄漏速度，； 液体的泄漏系数17，0.65 ； 裂口面积，； 泄漏液体的密度，； 泄露处液氯的压强，； 环境压强，； 重力加速度，； 泄漏处距离地面的高度，。代入得：=1.55的泄漏的液氯总质量： （3.3)式中： 液氯的泄漏速度，； 液氯的泄漏总时间，； 泄漏的液氯总质量，。代入得: 3.4.2 氯气扩散毒害半径计算液氯泄漏将全部挥发，其挥发后的总体积，如公式3.4所示18 (3.4)式中： 液氯挥发后的总体积，； 泄漏液氯质量，；气体的摩尔质量，。代入得：液氯危险浓度如表3.2所示19：表3.2 液氯危险浓度表项目吸入510min致死浓度吸入0.51h致死浓度吸入0.51h致重病浓度浓度（v/v）0.09%0.00350.005%0.00140.002%（1）液氯泄漏出来，吸入510min中毒致死区域体积为: (3.5) 式中: 液氯挥发后的总体积，；c吸入510min致死浓度，；吸入510min致死体积。代入得： 假设这些有毒空气以半球形向地面扩散，则可求出该有毒气体扩散半径为20： (3.6)式中 吸入510min致死半径，；吸入510min致死体积，。代入得： （2）液氯泄漏出来，吸入0.51h中毒致死区域体积为: (3.7) 式中: 液氯挥发后的总体积，；c吸入0.51h致死浓度，0.00350.005%（v/v）；吸入0.51h致死区域体积。当时，代入得： ；当时，代入得： 假设这些有毒空气以半球形向地面扩散，则可求出该有毒气体扩散半径为： (3.8)式中 吸入0.51h致死半径，；吸入0.51h致死区域体积。当时，代入得： 当时，代入得： （3）液氯泄漏出来，吸入0.51h致重病区域体积为: (3.9) 式中: 液氯挥发后的总体积，；c吸入0.51h致重病浓度,0.00140.002；吸入0.51h致重病区域体积。当时，代入得： 当时，代入得： 假设这些有毒空气以半球形向地面扩散，则可求出该有毒气体扩散半径为： (3.10)式中: 吸入0.51h致重病半径，；吸入0.51h致重病区域体积。当时，代入得： 当时，代入得： 3.4.3小结 根据模拟计算（危险区域半径取数值大的进行分析）该液氯储罐区,结果如下:（1）液氯储罐区发生液氯泄漏, (510)min内导致死亡的区域为:以泄漏点为圆心, 约50.80m为半径的圆形区域。因此,泄漏事故使该储罐区大部分的操作人员都处于(510)min内导致死亡的危险中。（2）液氯储罐区发生液氯泄漏,(0.51)h内就会导致死亡的区域为:以泄漏点为圆心, 约158m 为半径的圆形区域。即在此范围内的人员将会在(0.51)h内因氯气中毒而导致死亡。（3）液氯储罐区发生液氯泄漏,(0.51)h内就会导致重病中毒的区域为:以泄漏点为圆心,在约为半径的圆形区域。即在此范围内的人员将会在(0.51)h内就会导致重病中毒。如果该储罐区发生液氯泄漏,以泄漏点为圆心,以为半径的范围内的人员,在发生液氯泄漏(0.51)h内有中毒导致重病的危险。因此,一旦发生液氯泄漏事故,在此范围内的所有人员必须紧急撤离。具体氯气扩散危害半径见表3.3。表3.3液氯泄漏氯气毒害半径具体危害吸入(510)min内导致死亡吸入(0.51)h内导致死亡吸入(0.51)h内导致重病区域半径（）511582153.5 液氯泄漏事故应急处置液氯一旦泄漏会对周围环境造成较大影响，会对周围厂区人员和周围保护目标造成人员伤害。处置液氯泄漏事故是十分复杂和艰巨的排险救援行动，要在掌握毒气泄漏情况及风向风速、地形与周围环境的基础上，采取行之有效的措施，确保万无一失。（1）划定警戒区氯气泄漏事故发生后，有毒气体扩散范围难以预测。该储灌区的氯气泄漏气体扩散表见表3.3。事故危险性的大小，不仅与泄漏口的大小坏有关，而且与气体流出的时间有关，泄漏时间越长，危险性越大，划定的警戒区范围也越大。应迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离，严格限制出入。消防队到达现场后，要根据风速、风向、地型及建筑物的状况，通过有毒气体探测仪测试，划出警戒区，该区域应该略大于表3.2的区域半径距离，在有关地点设置“禁止入内”、“此处危险”的标志，或根据情况设立警戒岗，切断通往危险区域的交通，禁止车辆、无关人员进入危险区。（2）救人、侦察消防人员要根据毒气泄漏扩散的范围，与到场的公安、武警等人员紧密配合，采取有效措施，将下风方向的人员动员疏散出危险区；对已中毒人员救出危险区后，解开衣服，输氧并及时送往医院治疗；对在泄漏源中心的严重中毒者，消防队员要佩戴空气呼吸器着防毒衣组成救援小组，迅速深入毒区将中毒人员抢救出来并速送往医院抢救治疗。（3）查找泄漏源在抢救疏散人员的同时，要通过知情人了解掌握泄漏点的的泄漏情况、地理环境等，如果在出事地点难以找到知情人时，消防人员应组成侦察小组在加强自我保护措施的前提下，深入毒区查明泄漏点的装置、贮罐的损坏情况，以便采取相应的排险措施。（4）堵漏排险消防队到达事故现场后，消防车至少要停在上风方向至处21，根据侦察得到的情况，与单位技术人员共同研究制定处置方法，并与工程技术人员密切配合，采取有效措施，排除险情，防止事态扩大。堵塞漏洞。在储罐泄漏口处，可用木塞或随车充气堵漏塞、充气堵漏包扎带，实施堵塞漏洞，排除险情。3.6 液氯储罐区事故防范措施在储罐区日常管理过程中，为了降低储罐区发生事故的概率，对储罐区的安全管理工作提出以下几方面措施：（1）建立安全思想教育、安全技术知识教育和安全管理知识教育等企业安全文化教育体系，提高单位员工的安全防范意识，提早发现事故隐患。（2）制定、健全事故应急救援预案。制定事故应急救援预案，建立专业的企业事故应急救援队伍，并定期地进行应急救援演练，不断地提高企业组织及时有效的应急救援行动，控制灾害蔓延，降低危害后果和损失的应急救援反应能力。（3）建立计算机监控预警系统。即时监控液氯储罐区在正常情况下的运行状况及状态，当各种参数超出正常值的界限向事故生成方向转化，监控预警系统将及时报警，并快速绘制出混合气团在电子地图上的覆盖区域、浓度预测值。四川理工学院毕业设计 结论与展望第四章 结论与展望4.1 主要结论随着国民经济和工业的迅速发展，液氯的应用范围大幅扩大，也大大的增加了液氯泄漏及中毒等事故，发生事故后造成液氯泄漏更扩大了人员伤亡和财产损失。由于在液氯储罐区的人员、设备、管理等众多风险影响因素且相互影响，某一因素的不良状况或不安全性都可能成为事故隐患，最终诱发一系列的液氯事故。 本文以液氯储罐的储罐选择、安全距离、泄漏模拟控制的思路进行分析，紧密结合储罐区实际情况，对液氯储罐区的综合研究得出以下主要结论：（1）分析液氯的危险化学特性，并由GB50160-92石油化工企业设计防火规范得到液氯属于乙类危险化学品。（2）液氯储罐区储存液氯时，应根据GBJ16-87建筑设计防火规范来进行安全距离设计，本文将储罐与储罐的安全距离设置为、储罐与周边厂房建筑物的安全距离、储罐与厂内铁路、公路的安全距离、储罐与室外变电站、泵房的安全距离分别设置为、。（3）模拟分析液氯储罐区泄漏事故，并计算了液氯泄漏后氯气的扩散的范围，确定了致死半径、致重伤半径，对后续人员疏散和转移提供了依据。（4）对处理储罐区液氯泄漏事故提出了针对性的补救措施，对预防储罐区的泄漏事故提出一系列建议，提早发现事故隐患，降低事故发生概率。4.2 展望为了确保储罐区的安全，降低储罐区液氯泄漏事故概率，在以后的工作实践中还可以考虑：（1）在选择储罐时尤其要考虑到储罐的材质，在日常生产过程中严格检查储罐罐壁的磨损、腐蚀等情况，以便对有破裂迹象的储罐内液氯及时转移到备用储罐，降低事故发生概率。（2）在考虑储罐区与周边厂房安全间距时应该根据厂房内生产的产品来确定厂房的耐火等级，安全间距有很多分类，本文就几个常见且关键的安全间距进行了设计，在实际的储存区设计过程应该考虑得更加详细。（3）计算液氯泄漏氯气的扩散时应该考虑到风速对扩散速率的影响。四川理工学院毕业设计 参考文献参考文献1钱静华.液氯的使用危险性评估J .安全科学技术，2008，24(7):18.2赵淑.液氯的危险性及防范措施J.中国氯碱，2007，7(4):12.3常占华.液氯的工业用途和中毒事故应急处置J安全、健康和环境2004，4(3):26.4彭登奎.压力容器安全技术规程M.第三版.北京:中国劳动社会保障