液氯泄漏事故预测、模拟计算分析
液氯钢瓶泄漏事故ALOHA软件模拟计算在化工企业的运用
【专论综述】液氯钢瓶泄漏事故ALOHA软件模拟计算在化工企业的运用北京中安质环技术评价中心有限公司宁波分公司 王宇胜，宁波315040浙江中一寰球安全科技有限公司 王超琰，宁波315040宁波人健化学制药有限公司 卢彬，宁波315204台州万祥安全科技有限公司 王宇君，台州318000摘要：氯气泄漏事故是严重危害公共安全的化学灾害事故。
氯气泄漏事故发生后，有毒气体在单位时间内的扩散范围受多种因素影响。
利用ALOHA 软件可以模拟多种泄漏因素对液氯泄漏事故泄漏的影响范围，如风速、空气温度、空气湿度等。
本文通过模拟液氯钢瓶泄漏后的事故影响范围及开启吸收装置的事故影响范围，同时考虑高温、强风对事故范围的影响。
为企业液氯泄漏事故的警戒范围的快速划分和事故应急处置提供参考。
关键词：液氯；泄漏；扩散；ALOHA；温度；风速；化工企业中图分类号：TP29 文献标识码：ASimulation on Diffusion Range of Liquid Chlorine Leakage based on the ALOHASoftware in the use of Chemical IndustryBeijing Zhongan Quality Assessment Center, Central Technology co., LTD. Ningbo Branch Office, Yusheng Wang,NingBo315040, China.Zhejiang Zhongyi Huanqiu Safety Science & Technology Co., LTD. Chaoyan Wang, NingBo315040, China.Ningbo Renjian Pharmaceutical Co., Ltd. Lubin , NingBo315204, China.Taizhou Wanxiang Safety Technology Co., LTD. Yujun Wang, Taizhou318000, China.Abstract：When chlorine gas leakage accident happens, the diffusion range of the poisonous gas leakage is influenced by many factors in unit time. ALOHA software can simulate the liquid chlorine leakage zone with the factors of the wind speed, air temperature, air humidity, etc. In this article, we simulate the liquid chlorine leakage zone when accident occur and also simulate the liquid chlorine leakage zone after leakage absorption equipment works. In addition, we simulate the liquid chlorine leakage zone of different situations, such as high temperature and strong wind.Simulation of the liquid chlorine diffusion range provide the reference for the accident emergency disposal study of some chemical industries.Key Words：Liquid Chlorine; Leakage; Diffusion; ALOHA; Temperature; The Wind Speed; Chemical Industry;1 引言氯气是化工生产的重要原料，可广泛用于化工行业生产，如医药化工、橡胶、炸药、塑料、染料、造纸、农药、盐酸等化工行业。
液氯泄漏事故预测、模拟计算分析
液氯泄漏事故预测、模拟计算分析
不属于以上四种原因之一。
从以上统计可以看出，泄漏事故的发生主要是因为设备等产品的质量不过关，职工不按操作规程进行操作和安全生产意识不强等主要原因造成的。
针对这些原因，有关部门应加强产品质量的检查和验收，积极开展安全生产及岗位操作技能教育，真正做到岗前培训，持证上岗。
3）液氯泄漏的模拟计算
（1）气体泄漏量
钢瓶内的液氯总量为500kg，如果钢瓶受热超压、受损破裂，液体将迅速气化。
如果泄漏不能及时发现，最大泄漏量为钢瓶内液化气体量即500kg。
（2）液体挥发后的总体积
液氨泄漏将全部挥发，其挥发后的总体积可以用下面的公式计算：
V—挥发后的总体积，m3；
m—液体质量，kg；
M—气体的摩尔质量，kg /mol（液氯为0.071kg/mol）。
泄漏出的液氯全部挥发后的总体积为：
（4）最大中毒扩散体积
根据有毒气体的危险浓度液氯吸入5～10min致死的浓度为0.09%（v/v），吸入0.5～1h致死的浓度为0.0035～0.005%（v/v），吸入0.5～1h致重病的浓度为0.0014～0.002%（v/v）。
液氯泄漏出来，吸入5～10min致死中毒区域体积为：
液氯泄漏出来，吸入0.5～1h致死的区域体积为：。
一起液氯泄漏事故的模拟分析.docx
一起液氯泄漏事故的模拟分析概述（一）1996年1月21日凌晨2时10分左右，西班牙一家生产氯化甲烷（四氯化碳）的工厂发生液氯泄漏。
液氯泄漏形成的有毒云团随风扩散到位于下风向1000m处的小镇上，镇上共有居民5000余人。
好在泄漏是在深夜发生，温度较低（4℃），居民都已在家中，且门窗紧闭，这次泄漏事故才没有造成较大的危害，仅有12人需要药物治疗，其中2人被送往医院且24小时后出院。
事故经过（二）凌晨2：07；由于氯化反应器的进口流量过低而报警，紧急停车系统动作。
大约2分钟后（即2：09左右），用来输送液氯的泵与管道连接处发生破裂；凌晨2：18；工厂内部的应急方案启动，同时通知了城市救援中心和厂外消防队，外界应急救援计划启动，应急程度为3（最高）；凌晨2：29；工厂内部的消防人员集合完毕，在佩戴上相应的防护设备后，随同工厂的技术人员进入泄漏地点；凌晨2：40；泄漏的液氯所形成的云团开始离开泄漏地点，缓慢向下风向移动；凌晨3：30；几名受伤人员在工厂内的医疗点进行治疗，其中包括2名西班牙铁路工人（泄漏发生时，这2名铁路工人所在的货车正好途经工厂附近），还有2名受伤害较为严重的人员被送往附近医院进行救治，24小时后出院；凌晨4：30；工厂及附近区域恢复正常；凌晨5：45；紧急状态解除。
事故原因（三）就在紧急停车系统动作之前，操作人员发现泵B—1205—1/S处于较高的工作强度，可能是由于摩擦力增加或运转的部件停止运转。
同时，流向液氯蒸发器的液氯流量降为零。
几秒钟后，泵B—1205—1/S 流量表的读数为零，表明泵已经停止运转。
事故的最可能原因是泵的内部摩擦最终导致叶轮停止转动和加热泵内的液氯。
当温度足够高时，钢铁被点燃并与液氯发生反应，同时迅速传播到上游，其最终结果导致输送管道的破裂。
不幸的是，管道破裂后，没有任何办法使位于破裂处上游的储罐D—1204—A倒空（仅有的一个手动操作阀门也无法工作）。
整个储罐内的5000—6000kg的液氯在3.5min内全部泄漏完。
氯气泄漏事故三种模型
氯气泄漏事故三种模型的定量模拟分析南通其昌镍矿精选有限公司何咏昆【关键词】：氯气泄漏三种模型定量模拟分析【内容提要】：本文针对化工企业实际情况，对氯气泄漏的三种模型，提出重气扩散简化的定量模拟分析方法，得出：液氯泄漏情况会比较严重；而气体氯气泄漏，其速度往往是比较慢的。
但它们都是泄漏时间的函数，毒害范围将随着时间的延误而不断扩大。
在发生氯气泄漏时，我们指挥人员首先应搞清楚是什么类型的泄漏源，然后按照应急程序组织止漏，组织人员撤离。
在防止泄漏方面，我们更应预先做好液氯泄漏应急器材、用品的准备，以便在发生泄漏时，有条不紊的开展施救工作。
1 问题的提出：《危险化学品建设项目安全评价细则（试行）》（安监总危化[2007]255）的颁布实施，对危险化学品建设项目安全评价的风险定量分析提出了更高的要求，建立合理的泄漏模型，科学准确的定量计算，对指导化学事故进行紧急救援，显得十分重要。
在化工企业中，使用氯气的形式，不外于两种，即使用压力钢瓶，或直接使用低压输送的氯气管道。
根据这一情况，可能发生的氯气泄漏模型有三种：（1）、压力钢瓶的液氯泄漏；（2）、压力钢瓶的气氯泄漏；（3）、低压管道输送的气氯泄漏。
本文就氯气泄漏事故的最常见的三种后果模型进行分析，与同行商榷。
2 泄漏模型的简化与建立：由于氯气的密度比空气重得多，通常为2.48倍，在泄漏时间少于30分钟的情况下，其系统可近似作为“稳定泄漏源”。
以喷射状泄漏出来的氯气，无论是气态或液态，很快会在地面成为“黄绿色”烟雾，这些烟雾在空气中属于“重气扩散”。
其扩散程度会受到大气风力、风速、云量、云状和日照等天气资料的影响，国内外学者建立了多种“模型”，最著名的有Pasqyull-Gifford模型和Britter&McQcauid模型。
假设的条件很多，计算的方式也很复杂。
但无论采用哪一种模型均有很大的“时效性”。
如氯气泄漏，开始适用Britter&McQcauid 模型，然后经空气充分稀释以后，通常的大气湍流超过了重力的影响，占支配地位，典型的高斯扩散特征便显示出来，此时则更符合“高斯扩散模型”。
液氯钢瓶泄漏事故后果评价及安全对策措施
★ 石油化工安全环保技术 ★氯气是一种非常重要的化工原料，在我国国民经济中扮演着十分重要的角色，氯气的用途极为广泛，例如生产合成漂白粉、塑料、增塑剂、及洗涤剂等[1]。
氯气又是一种具有强氧化性、腐蚀性的毒性气体，在化工生产中急性氯气中毒事件屡有发生[2]。
它会引起中毒性肺水肿，严重者可能发生喉头水肿或痉挛导致窒息、急性呼吸窘迫综合征（ARDS ）、迷走神经反射性心脏停搏导致闪电样猝死[3]。
根据《危险化学品目录》（2015版）、《重点监管的危险化学品名录》（2013版）、《危险化学品重大危险源辨识》（GB 18218—2009）的规定，液氯属于危险化学品、剧毒化学品且属于重点监管的危险化学品，属于重大危险源辨识范围，其临界量为5 t 。
液氯的主要危险性表现为中毒窒息，现用泄漏事故后果模拟分析方法进行分析。
1 液氯泄漏事故模拟本次评价的自来水公司日产自来水5万t ， 该项目液氯钢瓶储存量为3瓶（每瓶为W =500 kg ），最大危险是液氯气瓶破裂、泄漏。
液氯泄漏事故后果严重度评价的具体参数见表1。
以20 ℃时1个液氯气瓶破裂泄漏为例，估算毒害区半径。
当容器破裂时，容器内压力降至1个大气压（0.1 MPa ），处于过热状态的液体温度迅速降至介质的标准沸点-34.5 ℃，此时全部液体所放出的热量Q 为：Q =W C （t -t 0）=500×0.98[20-（-34.5）]=0.267×105 KJ（1）假设这些热量全部用于容器内液体蒸发，则在标准沸点下蒸发蒸气的体积V 为：V =22.4Q （273+t 0）/（273 M •q ） = 22.4×0.267×105（273-34.5）/（273×71×289） =25.46 m 3（2）当空气中氯的浓度L 达到0.09%时，人吸入表1 液氯的参数收稿日期：2018-08-08作者简介：项艳艳，女，2015年毕业于浙江工业大学化学工程与技术专业，硕士，主要从事危险化学品监管和审批工作，工程师。
液氯钢瓶泄露中毒事故后果模拟分析
1、液氯钢瓶泄漏中毒事故后果模拟 1）液氯钢瓶泄漏计算。
氯的分子量为71；沸点为-34℃；液体平均比热0.96kJ/kg ·℃-1；汽化热289kJ/kg ；取当地年平均气温13.5℃。
假设一个液氯钢瓶发生爆炸，则在瞬间泄漏在空气中的有毒物质量约为W=1000kg （以一个液氯钢瓶容量计），假如泄漏后液氯全部气化，则在沸点下一个液氯钢瓶全部泄漏后蒸发蒸气的体积Vg(m 3)为：Vg ＝273273)(4.2200t q M t t C W +∙∙-∙ ＝()()()2733427328971342596.010004.22-+∙⨯--⨯⨯≈54.1（m 3）式中：w 一介质重量，kg ，取最大质量1000kg 。
t ：容器破裂前介质温度，℃，25℃C ：介质比热，kJ/(kg ·℃），0.96kJ/(kg ·℃） t o ：介质标准沸点，℃，-34℃ q ：介质汽化热，kJ/kg ，289kJ/kg M ：介质分子量，71查表得到氯气在空气中的浓度达到0.09%，人吸入5-10min 即致死，则Vg(m 3)的氯气可以产生令人致死的有毒空气体积为： V = V g÷0.09%=1111Vg(m 3)则一个液氯钢瓶在5-10min 使人致死的有毒气体扩散半径为：R 瓶 ={V/[(1/2)×4π/3]}1/3 ={1111×54.1/2.0944}1/3 ≈30.62（m ）如果泄漏的氯气不能得到及时处理,人员可能造成0.5-1.0h 的吸入，查表知,人吸入0.5-1.0h 致死浓度为0.0035-0.005%,取0.005%计算,则有毒气体体积为:V= V g÷0.005%=20000Vg(m3)则一个液氯钢瓶在0.5-1.0h内使人致死的有毒气体扩散半径为：R瓶={V/[(1/2)×4π/3]}1/3 ={20000×54.1/2.0944}1/3≈80.2（m）人吸入0.5-1.0h致重病的浓度为0.0014-0.0021%,取0.0014%计算,则有毒气体体积为:V= V g÷0.0014%=71428.6Vg(m3)则一个液氯钢瓶在0.5-1.0h内致人重病的有毒气体扩散半径为：R ={V/[(1/2)×4π/3]}1/3 ={71428.6×54.1/2.0944}1/3≈122.7（m）通过上述氯气泄漏区域计算可知，1000kg液氯钢瓶泄漏后，毒气的扩散半径及对人的伤害半径见下表。
国外某次氯气泄漏事故灾害分析(DOC)
国外某次氯气泄漏事故灾害分析1、不同形式泄漏量判断 （1） 泄漏形式的判断泄漏可分为瞬时性泄漏和连续性泄漏2种，判断准则如下：如果VT 0／x ≥2.5，泄漏为连续泄漏；如果VT 0／x ≤0.6，泄漏为瞬时泄漏。
式中，V 为环境风速，m/s ；T 0为泄漏持续时间，s ；x 为观察者离泄漏源的距离，m 。
假设钢瓶内的液氯在3.5min 内全部漏完，故T 0＝210s ；事故后果模拟所关心的是位于泄漏点下风向1km 处的城镇，故x ＝1km ；当时的环境风速小于2m/s ，取V ＝2m/s 。
按照如上判断准则进行判断，液氯的泄漏属于瞬时性泄漏。
（2） 液氯闪蒸量的计算氯在常温常压下为气体，当液氯从储罐中泄漏到大气环境中时，为了达到新的气液平衡，必然会有一部分液氯闪蒸为氯气，其闪蒸率通过下式计算：])(,1min[/0vb s P v H T T C M M -=式中，M v 为闪蒸蒸气的质量，kg ； M 0为泄漏液体的总质量，kg ； C p 为泄漏液体的定压比热，J/（kg ·K ）； H v 为泄漏液体的蒸发热，J/kg ； T s 为存储温度，K ；T b 为沸点，K 。
通过计算，液氯的闪蒸率为10％。
（3） 液池挥发速率的计算未发生闪蒸的液氯则在地面形成液池，进而从外界吸收热量挥发。
由于当时气温较低，只有4℃，因此可以判断单位液池的挥发速率较低。
又由于泄漏发生处周围有不少障碍物，可以限制液池在地面上的扩展，因此液池的面积也不会太大。
总之，泄漏所形成液池的挥发速率同液氯闪蒸量相比很小，可以忽略不计。
2、扩散模型（1）重气云团的判断根据扩散云团物理性质的不同，可分为重气云团和非重气云团2种。
对扩散云团进行判断，可采用如下公式：式中，V0为瞬时泄漏形成的云团的初始体积，m3；V为环境风速，m/s；ρ0为气云初始密度，kg/m3；ρa为环境空气密度，kg/m3。
如果上式成立，则表明云团为非重气云团；否则，为重气云团。
液氯泄漏事故处置预案
液氯泄漏事故处置预案液氯是剧毒物质,是引发化学灾害事故的常见原因之一。
在生产、储存、运输、使用过程中发生泄漏，极易造成重大人生伤亡和区域性污染。
我市的化工企业高速发展，液氯在化工企业中使用也很广泛。
针对其特性和结合中队的实际特知底制定本预案。
一、液氯特性1、液氨常温下为黄绿色、有强烈刺激性臭味气体。
2、其本体不燃，但能助燃。
比空气约重2.5倍，在空气中不易扩散。
3、绝对压力为1个大气压的纯气体，在零下- 35摄氏度时成为液态，其由液相变为气相时体积扩大约400倍。
4、能溶解于水，但溶解度不大，并随温度升高而减少。
5、氯与绝大多数有机物均能发生激烈反应，如果钢瓶等装氨容器中混入有机化合物，一定条件下，引起激烈反应而导致爆炸。
6、氯气有剧毒，对眼睛和呼吸系统的粘膜有极强的刺激性，在肺中发生淤血和水肿，空气中最高允许浓度为0.002mg/L,超过2.5mg/L人吸入后立即死亡。
二、液氯泄漏事故特点1、扩散迅速，危害大。
液氯泄漏后，有液相变为气相，体积迅速扩大，并随风漂移，形成大面积染毒区，需及时疏散危害区域的人员，以及转移能与氨气发生激烈反应的有机物质。
2、易造成大量人员伤亡中毒。
剧毒的氯气能通过呼吸道、眼睛、皮肤等途径侵入人体，引起无有效防护人员严重中毒，造成伤亡。
3、环境污染，洗消困难。
大量液氯泄漏，严重污染空气、地面及水体，并易滞留在下水道、沟渠、低洼等处，不易扩散，全面、彻底洗消困难，将在较长时间内危害生态环境。
三、处置程序与措施战斗分工：指挥员：王俊后勤保障组：李海川陶则永通讯报道组：梁健何小龙侦检小组：黄帅、冯飞、欧阳晃兵救人小组：高露清徐小宋陈健高前进马超雷伟滨雷壮灭火组：李祥飞王蒙邹俊杰汪亭后勤保障组：李海川陶则永1、现场询情接警到场后，一班侦察小组要详细询问有无发生爆炸；泄漏罐储量、泄漏部位、泄漏量、扩散面积；有无人员伤亡；是否采取堵漏措施以及可能采取的堵漏方法等。
2、侦察检测侦察小组要迅速利用有毒气体检测仪测定氯气浓度及扩散范围；测定现场及周围区域的风向和风力；搜寻遇险和被困人员，并迅速组织营救和疏散。
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不属于以上四种原因之一。
从以上统计可以看出，泄漏事故的发生主要是因为设备等产品的质量不过关，职工不按操作规程进行操作和安全生产意识不强等主要原因造成的。
针对这些原因，有关部门应加强产品质量的检查和验收，积极开展安全生产及岗位操作技能教育，真正做到岗前培训，持证上岗。
3）液氯泄漏的模拟计算
（1）气体泄漏量
钢瓶内的液氯总量为500kg，如果钢瓶受热超压、受损破裂，液体将迅速气化。
如果泄漏不能及时发现，最大泄漏量为钢瓶内液化气体量即500kg。
（2）液体挥发后的总体积
液氨泄漏将全部挥发，其挥发后的总体积可以用下面的公式计算：
V—挥发后的总体积，m3；
m—液体质量，kg；
M—气体的摩尔质量，kg /mol（液氯为0.071kg/mol）。
泄漏出的液氯全部挥发后的总体积为：
（4）最大中毒扩散体积
根据有毒气体的危险浓度液氯吸入5～10min致死的浓度为0.09%（v/v），吸入0.5～1h致死的浓度为0.0035～0.005%（v/v），吸入0.5～1h致重病的浓度为0.0014～0.002%（v/v）。
液氯泄漏出来，吸入5～10min致死中毒区域体积为：
液氯泄漏出来，吸入0.5～1h致死的区域体积为：。