液氨危害程度计算

4可能发生事故的种类及严重程度4。1事故发生的可能性该项目液氨在贮氨器、氨油分离器、中间冷却器、低压循环桶及管道中循环，一旦某一点出现破损会引起液氨泄漏，另外如不按操作规程进行操作，如过量充装，也会出现泄漏，因此应对设备、管道定期检测，加强维护和保养,职工严格按照操作规程进行操作,控制系统定期进行调试和维护保养,则出现泄漏的可能性较小。主要存在以下情况：1）设计失误①基础设计错误,如地基下沉，造成容器底部产生裂缝，或设备变形、错位等；②选材不当，如强度不够，耐腐蚀性差、规格不符等；③布置不合理，如管道没有弹性连接，因振动而使管道破裂；④选用机械不合适，如转速过高、耐温、耐压性能差等；⑤选用计测仪器不合适；⑥储罐、贮槽未加液位计，反应器（炉）未加溢流管或放散管等。2）设备原因①加工不符合要求，或未经检验擅自采用代用材料；②加工质量差，特别是不具备操作证的焊工焊接质量差；③施工和安装精度不高，如泵和电机不同轴、机械设备不平衡、管道连接不严密等；④选用的标准定型产品质量不合格；⑤对安装的设备没有按《机械设备安装工程及验收规范》进行验收；⑥设备长期使用后未按规定检修期进行检修，或检修质量差造成泄漏；⑦计测仪表未定期校验，造成计量不准；⑧阀门损坏或开关泄漏，又未及时更换；⑨设备附件质量差，或长期使用后材料变质、腐蚀或破裂等.3）管理原因①没有制定完善的安全操作规程；②对安全漠不关心，已发现的问题不及时解决；③没有严格执行监督检查制度；④指挥错误，甚至违章指挥；⑤让未经培训的工人上岗，知识不足，不能判断错误；⑥检修制度不严，没有及时检修已出现故障的设备，使设备带病运转.4）人为失误①误操作，违反操作规程；②判断错误，如记错阀门位置而开错阀门；③擅自脱岗；④思想不集中；⑤发现异常现象不知如何处理。4。2可能发生事故的危害程度4.2.1氨燃烧后放出热量的计算按储罐的储存系数按0.85计，液氨的相对密度为0。7（水=1）计算，液氨储存量为:2。25X0.7X0。85=1。34t，氨气的高燃烧热值为17250kJ/m3=1.725X107j/m3,氨贮罐中氨燃烧后放出的热量为:1。34X1000三17X22.4X1。725X107j/m3=3.04X10nJ。4.2。2氨相当于梯恩梯（TNT）的摩尔量的计算

1千克梯恩梯炸药释放的能量为4.5X106焦耳，梯恩梯的摩尔质量为227.131g/mol。氨爆炸相当于梯恩梯(TNT)的摩尔量为：(6。75X1011J)/(227.131g/molX4.5X103)=2。97X105mol。4。2。3氨蒸发泄漏后氨的泄漏速度假设氨蒸发泄漏，氨以气态泄漏。气体从设备的裂口泄漏时，其泄漏速度与空气的流动状态有关，因此，首先需要判断泄漏时气体流动属于亚音速流动还是音速流动，前者称为次临界流，后者称为临界流.当有下式成立时，气体流动属于亚音速流动：)Y-1当有下式成立时，气体流动属于音速流动：Pz2、亠0<()丫-1Py+1上述两式中P上述两式中P，P的意义同前；O比热C之比.Vy为比热比，即定压比热C定容PCY=pCV气体呈亚音速流动时，泄漏速度Q为:0| 2Y+1Q=YCAPpy(―-)Y-1

0d Y+1气体呈音速流动时，泄漏速度Q为:0Q=YCAQ=YCAp0d■ry（L-）Y-1上诉两式中，Cd气体泄漏系数’当裂口形状为圆形时取1.00三角形时取0。95；长方形时取0。90；Y—气体膨胀因子，对于亚音速流动,1 1y+13P2py-1Y.：（百）（〜）y-1（P）y[i-*）y]V 0对于音速流动，Y=1p一泄漏液体密度，唸/m3；R气体常数，J/mol-k;T—气体温度，K。计算如下：P=0o10130P=0.1013+1o3=1.313I＜希）方成立氨气的泄漏速度为：Q氨气的泄漏速度为：Qo=YCdAP'Ry（' 1y+13p2Py-1Y=（百）（宁）y-1（万）y卩-*）y]V 0假设泄漏口为圆型，即C=l,裂口面积为A=0o01d氨的分子量约为：M=17，p=0o7kg/m3R=8。3145J/(mol•K)氨的温度为30°C,T=30+273=303K氨的泄漏速度Q=ll。66kg/s。04。2.4氨罐泄漏后的影响范围为了更好地了解装置在发生氨气泄漏事故时,可能造成的人员伤亡和财产损失的严重程度,为制定防范措施提供参考依据,本评估报告以贮氨器泄漏来进行模拟计算。本次评估假设2。25m3贮氨器发生泄漏。基本数据的取值液氨质量W:按储罐的储存量为容量的85%,液氨的相对密度为0.7(水=1)计,W=2。25X85%X0。7=1.34t=1.34X103kg;液氨储罐破裂前的介质温度t取12C，即t=12C；氨气的沸点t二-33C；0液氨的平均比热c二4.6kJ/kg・C；氨气的分子量M=17；氨气的气化热q=1374kJ/kg;氨气在空气中的危险浓度值C(%):吸入5〜10min致死的浓度：C=0。5%;人吸入后发生强烈的刺激症状，可耐受1。25min的浓度：0。中毒事故后果计算当贮氨器破裂时，罐内压力降至大气压，处于过热状态的液氨温度迅速降至标准沸点，此时全部液体所放出的热量为:Q=W・c(t—t)0=1。34X103kgX4.6kJ/kg・°CX[12—(-33)]°C=2。77X105kJ设所放出的热量全部用于罐内液氨蒸发，则在沸点下的蒸发蒸气体积为：Vg=(22。4Q/Mq)X(273+t)/2730二[22。4X2.77X105/(17X1374)]X[(273-33)/273]=233.5m3假设氨气以半球状向地面扩散，扩散半径为r32.0944将C=0。5%代入，得：R=28.15m；将0。0818%代入，得：R=51。5m。计算结果根据计算有毒气体的半径R可知：在28.15m的范围内吸入泄漏氨气5〜10min可致死；在51.5m的范围内人吸入后有强烈的刺激症状,可耐受1.25min。贮氨器泄漏中毒后果分析可为企业在制订事故应急救援预案时，设置隔离区及制订疏散路线等提供依据。4.2。5氨蒸气云爆炸的影响范围液氨具有火灾爆炸的危险性,采用蒸气云爆炸事故模型对液氨泄漏进行计算.伤害半径计算公式死亡半径公式：R=13。6(W/1000)°。37TNT重伤半径公式：△P=0。137Z—3+0.119Z-2+0。269Z—1—0。019222Z=R/(E/P)1/3220△P=AP/P2S0式中：AP-引起人员重伤的冲击峰超压值，取44000Pa；SP-环境压力，取101300Pa；0E—爆炸总能量(J),E二WXQTNTTNT轻伤半径公式：△P=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019TOC\o"1-5"\h\z3 3 3Z=R/(E/P)1/33 3 0△P=AP/P3 S0式中：AP-引起人员重伤的冲击峰超压值，取17000Pa;S财产破坏半径计算公式R=(KXW1/3)/[1+(3175/W)2]1/6财 II TNT TNT式中：K-财产破坏系数，一般取K=5。6。IITNT当量计算公式W二aXWXQ/QTNT ff TNT式中：W—蒸汽云的TNT当量，kg;TNTW—蒸汽云中燃料的总质量,kg；fa—蒸汽云当量系数，统计平均值为0.04；Q—蒸汽的燃烧热，J/kg；fQ—TNT的爆炸热，4500kJ/kg;TNT对于地面爆炸，由于地面反射使用使爆炸威力几乎加倍，一般应乘以地面爆炸系数1.8。4）危险源基本情况表表4.2。5—1危险源基本情况表危险源危险物质储存量（t）假设泄漏比例（按一个罐）泄漏量W（kg）液氨储罐液氨1。34100%1340表4。2.5—2危险物质有关特性数据表危险物质沸点（°C）燃烧热Qf(kJ/kg)蒸气压（kPa）液氨-33。5918