氨气气体泄漏后果分析.docx

摘要
本次课程设计是对液氨储罐事故后果进行定量分析。根据液氨的理化性质和主要危险特性, 采用事件树分析法对液氨储罐的事故类型进行了危险源辨识和分析。并通过对泄漏、火灾、爆炸等典型事故影响模型进行了定量计算,分析了液氨泄漏的危害范围及其严重程度,提出了科学、合理、可行的安全对策措施和建议,从而为预防液氨泄漏事故发生和进行安全管理提供了依据。
关键词:液氨储罐;危险源;事故影响模型
1、储罐区的情况简介
储罐区的基本情况
本次课程设计以沈阳某发电厂为研究对象。该发电厂采用选择性催化还原法进行烟气脱硝,所用还原剂为液氨,共有2个液氨储罐,每个液氨储罐最大储存量为90 m3。液氨储存温度为30℃, 储存压力为1. 1 MPa, 密度为750 kg/m3,液氨体积占储罐容积的最大值为70%(其充装系数为 )。则每个贮槽内液氨的总质量为W=90 m3×750 kg/m3×0. 7=。
重大危险源,是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品、且危险物品的数量等于或者超过临界量的单元(包括产所和设施)。《危险化学品重大危险源辨识》【2】(GB18218—2009)规定氨的临界量为10t,该企业布置有两个液氨储罐,,因此构成了该液氨储罐区构成了重大危险源。

液氨又称为无水氨,是一种无色液体。在温度变化时,液氨体积变化的系数很大。溶于水、乙醇和***,与空气混合能够形成爆炸混合物,火灾危险类别为乙类2项。
液氨作为一种重要的化工原料应用广泛,普遍存在于化工生产过程中。为了运输及储存的便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨在工业上应用广泛,由于具有腐蚀性,且易挥发,所以其化学事故发生率相当高,是该储罐区的主要危险物料。液氨物料的危险特性主要体现在燃烧和爆炸、活性反应和健康危害三方面【3】,:
液氨的危险特性及理化性质表
燃烧和爆炸危险性
极易燃,能与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热引起燃烧爆炸。
危险特性
活性反应
与***、***等接触会发生剧烈的化学反应。
健康危害
对眼、呼吸道粘膜有强烈刺激和腐蚀作用。急性氨中毒引起眼和呼吸道刺激症状,支气管炎或支气管周围炎,肺炎,重度中毒者可发生中毒性肺水肿。高浓度氨可引起反射性呼吸和心搏停止。可致眼和皮肤灼伤。
PC-TWA(时间加权平均容许浓度)(mg/m3):20; PC-STEL(短时间接触容许浓度)(mg/m3):30。
理化性质
,熔点-℃,沸点-℃,, ,℃,饱和蒸气压1013kPa(26℃),爆炸极限15%~%(体积比),自燃温度630℃,燃点为651℃,
2、储罐的事故类型分析
液氨泄漏事故模式及统计分析
通常情况下,液氨在常温下加压压缩,液化储存,一旦泄漏到空气中会在常压下迅速膨胀,大量气化,并扩散到大的空间范围。
液氨事故泄漏后通常有几种事故模式:液氨泄漏后在泄漏出口处立即点火形成喷射火;泄漏处于开放空间且经过一定时间点火形成闪火;泄漏处于局限空间条件且经过一定时间点火形成蒸气云爆炸;若泄漏过程中没有点火源存在则形成单纯的大气中扩散;储存液氨的储罐有可能发生 BLEVE 爆炸。
根据事故案例, 泄漏事故绝大多数可视为连续点源泄漏模式。因此,本文着重分析和模拟氨气连续点源泄漏后果。

对于液氨储罐液体泄漏应考虑发生池火+喷射火/BLEVE、蒸汽爆炸、闪火+晚期池火等火灾爆炸场景。具体场景与泄漏类型、点火类型、空间局限情况等有关,可采用事件树方法确定各种可燃物质释放后,各种事件发生的类型及概率【5】。
:
IE
完全闪蒸
立即点火
延迟点火
空间局限
后果
是喷射火
是是爆炸

是
否闪火
液氨泄漏否

否大气扩散

是池火(+喷射火/BLEVE)
是
否爆炸
是
否否闪火(+晚期池火)

否大气扩散
可燃液体泄露事件树
3氨气泄漏后果定量计算

对于灾难性破坏引起的液氨泄漏,可保守地认为容器内所有的贮存物质瞬间全部泄漏,全部泄漏时一般有爆炸发生,对其发生爆炸后的状况再运用数值模拟进行预测意义不大。因此,文中所研究的是液氨储罐连续性泄漏的数值模拟。
通过对建国 50 年以来我国化工系统所发生的重(特)大、典型事故性泄漏的统计分析表明,阀门或法兰处的密封失效及阀