09-泄露模型 ALOHA 源文件3-设计源文件ALOHA分析

目录第一章ALOHA评价概述1第二章 模拟过程及结果22.1 甲醇泄露模型22.1.1模拟场景22.1.2 蒸汽云爆炸模拟22.1.3 BLEVE分析22.1.4 池火事故模拟32.1.5中毒事故模拟32.1.6毗邻储罐的热辐射模拟42.2 正丁烷泄露模拟42.2.1 模拟场景42.2.2池火事故模拟42.2.3中毒事故模拟52.2.4 毗邻储罐的热辐射模拟62.2.5蒸汽云爆炸模拟.6.第一章ALOHA评价概述本项目存在大量的易燃易爆、有毒危险化学品，储运过程中发生重大泄漏，引发火灾爆炸、中毒事故，其后果严重。选取危险性较大的甲醇储罐，模拟分析计算其中毒、火灾事故的影响范围，进行风险程度分析。针对甲烷发生可能性较大的中毒、蒸汽云爆炸等危害，采用泄漏、爆炸事故后果模型进行模拟分析。预测甲烷储罐少量泄漏后可能发生的事故后果和影响区域。我们利用由美国环保署（EPA）化学制品突发事件和预备办公室（CEPPO）和美国国家海洋和大气管理（NOAA）响应和恢复办公室共同开发的应用程序ALOHA（Areal Locations of Hazardous Atmospheres，有害大气空中定位软件）来计算危险化学品泄漏后的毒气扩散、火灾、爆炸等产生的毒性、热辐射和冲击波等。第二章 模拟过程及结果2.1 甲醇泄露模型2.1.1模拟场景本文模拟的事故情景是：2018年7月16日下午17时，齐鲁石化年产量三百万吨MMA项目甲醇储罐因外物撞击导致筒体破坏，在储罐高度一半处产生5 cm圆形小孔，造成甲醇泄漏。该厂位于山东省淄博市海拔高度38 m，地理坐标为北纬36，东经118。储罐公称容积为3000 m3。当时风速为2 m/s，风向为东南风，测量高度为3 m，天空约25%有云，气温为25 ，相对湿度50%，多云等级7。2.1.2 蒸汽云爆炸模拟蒸汽云爆炸的模拟结果见图2-1。图2-1 蒸汽云爆炸模拟2.1.3 BLEVE分析对甲醇储罐的火灾、爆炸事故后果进行分析可得: 甲醇发生火灾时，产生的 BLEVE(沸腾液体扩展蒸气爆炸)火球影响范围最大且事故后果最严重，火球直径可达到422 m，火球燃烧时间为22 s。火球的热辐射效应见图2-2。由图可得:587 m范围内为死亡区(红色区域)，火球1 min内产生的热辐射是致命的；587849m范围内为重伤区，火球1 min内产生的热辐射可以使人导致二级烧伤；8491300m范围内为轻伤区，火球1min内产生的热辐射使人感到疼痛；1.3km以外为安全区。 图2-2 BLEVE 分析2.1.4 池火事故模拟液池火焰高度可以达到10 m，火灾可能持续1 h，这可使大半个储罐面临被火焰包围加热的危险，从而诱发储罐的BLEVE爆炸。池火灾火焰热辐射后果见图2-3。池火热辐射随着距离增大而衰减，衰减速度随距离增大而变慢。由图2-3可知: 池火热辐射死亡区和重伤区范围较小，均在19m范围内；以液池为中心19m的环形区域为轻伤区，此范围内木材燃烧，塑料熔化，人员在10 s内会受到一度烧伤，在1 min内的死亡概率为1%；距液池中心20 m之外为安全区。图2-3 池火模拟2.1.5中毒事故模拟甲醇储罐发生瞬时或者延迟泄漏，形成液池，蒸气在空中扩散，在没有被点燃的情况下形成有毒气体。图为中毒事故模拟结果。由图可得:37m范围为死亡区(红色区域)，此范围内1 甲醇的体积分数达到7200ppm；3780 m范围为严重受伤害区(橙色区域)，此范围内1 h甲醇的体积分数达到2100ppm；80277 m范围为轻度受伤害区(黄色区域)，此范围内1h甲醇的体积分数达到530ppm。图2-4 中毒模拟2.1.6毗邻储罐的热辐射模拟甲醇储罐泄漏产生的池火热辐射对MMA储罐的作用见图2.5最大辐射热为14.4 kW/m2。图中橙色线表示辐射热大于5 kW/m2，会产生火焰，人员遭受二度烧伤；橙黄色色线表示辐射热大于2 kW/m2，人感觉痛苦，塑料熔化。MMA储罐发生池火灾后，约15 min时达到峰值14.4 kW/m2。参照的多米诺效应判定方法，在该条件下可能不导致热辐射类型的多米诺事故效应图2-5毗邻储罐的热辐射模拟2.2 正丁烷泄露模拟2.2.1 模拟场景本文模拟的事故情景是：2018年7月16日下午17时，齐鲁石化年产量三百万吨MMA项目正丁烷储罐因外物撞击导致筒体破坏，在储罐高度一半处产生5 cm圆形小孔，造成甲醇泄漏。该厂位于山东省淄博市海拔高度38 m，地理坐标为北纬36，东经118。储罐公称容积为3000 m3。当时风速为2 m/s，风向为东南风，测量高度为3 m，天空约25%有云，气温为25 ，相对湿度50%，多云等级7。2.2.2池火事故模拟液池火焰高度可以达到29 m，火灾可能持续11min，这可使大半个储罐面临被火焰包围加热的危险，从而诱发储罐的BLEVE爆炸。池火灾火焰热辐射后果见图2-6。池火热辐射随着距离增大而衰减，衰减速度随距离增大而变慢。由图2-6可知:池火热辐射死亡区和重伤区范围较小，距液池中心30 m范围内为死亡区(红色区域)，此范围内操作设备全部损失，人员在10 s 内死亡概率为1%，在1 min 内死亡概率为100%；以液池为中心，半径3046 m的环形区域为重伤区(橙色区域)，此范围内有火焰时木材会燃烧，人员在10 s内会遭受二度烧伤；以液池为中心，半径4674m的环形区域为轻伤区(黄色区域)，此范围内木材燃烧，塑料熔化，人员在10 s内会受到一度烧伤，在1 min内的死亡概率为1%；距液池中心46 m之外为安全区。图2-6 池火灾火焰热辐射后果图2.2.3中毒事故模拟正丁烷储罐发生瞬时或者延迟泄漏，形成液池，蒸气在空中扩散，在没有被点燃的情况下形成有毒气体。图为中毒事故模拟结果。由图可得:112m范围为死亡区(红色区域)，此范围内1 h正丁烷的体积分数达到53000ppm；112183 m范围为严重受伤害区(橙色区域)，此范围内1 h正丁烷的体积分数达到17000ppm；183m300m范围为轻度受伤害区(黄色区域)，此范围内1 h正丁烷的体积分数达到5500ppm。图2-7-中毒事故模拟结果2.2.4 毗邻储罐的热辐射模拟正丁烷储罐泄漏产生的池火热辐射对MMA储罐的作用见图2-8。最大辐射热为28.9KW/(sqm)图中红色线表示辐射热大于 10 kW/(sqm)，会严重损坏工艺设备，连续暴露30 min以上，很可能造成钢结构断裂或坍塌；橙色线表示辐射热大于5 kW/(sqm)，会产生火焰，人员遭受二度烧伤；浅灰色线表示辐射热大于2 kW/(sqm)，人感觉痛苦，塑料熔化。正丁烷储罐发生池火灾后，约5 min时达到峰值28.9 kW/m2。参照的多米诺效应判定方法，在该条件下可能不导致热辐射类型的多米诺事故效应。图2-8 池火热辐射图2.2.5蒸汽云爆炸模拟蒸汽云爆炸的模拟结果见图2-9。由图2-9可知，正丁烷储罐发生泄