液氨泄漏的毒害估算

８一　ＺＨＥ￣ＡＮＧ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　Ｖｏ１．３９　Ｎｏ．０５（２００８）　文章编号：１００６￣１８４（２００８）０５—０００８—０２　液氨泄漏的毒害区域估算　沈利明（杭州市西湖区疾病预防控制中心，浙江杭州３１００１３）　摘要：目的：预测液氨贮罐泄漏后氨气急性中毒事故危害后果，为企业事故预案的制订提供理　论依据　方法：设定液氨的贮存量及其罐内压力和温度，根据物理化学的基本原理，计算液氨贮罐破　裂和小口径泄漏后，氨气云团扩散范围等。结果：通过对５０　ｍ。液氨贮罐破裂和小口径泄漏后，液氨蒸　发量及氨气云团扩散后果定量计算，得出贮罐破裂氨气释放云团的死亡、中度、轻度危害和短时间接　触浓度的半径分别为１０４、１７８、３０４、５０８ｍ：小口径泄漏后，其蒸气云团在Ｄ稳定度，风速为３ｍ／ｓ的情　况下，外围浓度达到３５００ｍｇ／ｍｓ时（立即死亡），其Ｘ轴最远距离为９８ｍ。结论：液氨泄漏后果非常严　重，在液氨的生产、储存、运输和使用过程中，应采取必要的预防措施。　关键词：液氨；泄漏：扩散；毒害区域　液氨是一种基础化工原料，常用于化肥、制药、　染料、制冷等行业。液氨储罐若由于过量充装、储罐　耐压强度　够等原因会发生爆炸破裂，或者储罐和　管道因操作不当和养护不当，发生液氨泄漏，液氨　迅速汽化，呈气态大量扩散开来，从而造成大面积　态的液体温度迅速降至标准沸点ｔ　（℃），此时全部　液体所放出的热量为：　Ｑ＝Ｗｅ（ｔ－ｔｏ）　设这些热量全部用于器内液体的蒸发，如它的　气化热为ｑ（ｋＪ／ｋｇ），则其蒸发量为：　的毒害区域，这些扩散的有毒气体将会造成大量人　员的中毒、死亡，后果一般特别严重　１９８９年３月２２日，原苏联立陶宛的一家化Ｔ　厂发生液氨储罐爆炸事件，泄漏的氨气随风飘过整　个共和国，厂‘区周围的３００００人紧急撤离。５人在事　故中丧生，４１人住院治疗。１９９２年３月２４日，塞内　璺—Ｗ—ｅ（ｔ—ｔ－ｏ）　ｇ　如介质的相对分子质量为Ｍ，则在沸点下蒸发　的体积Ｖｇ（ｍ　）为：　丝　Ｍ　２７３　。　２２．４Ｗｃ（ｔ—ｔｏ）２７３＋　Ｍｑ　２７３　加尔首都达喀尔市郊外一国营花生油加工厂的液　１．２氨气危害半径的估算　液氨的有关物理化学性能列于表ｌ　ｒｆ１。天于一　氨储罐由于过量充装，压力急剧升高发生破裂，喷　出的氨气造成９０人死亡，４０３人受伤。　些有毒气体的危害浓度如表２闭所示。　１液氨储罐发生破裂泄漏的毒害区域　估算　１．１计算方法简述［１１　设液氨质量为Ｗ（ｋｇ），容器破裂前器内介质温　度为ｔ（℃），液体介质比热为ｃ（ｋＪ／（ｋｇ·。Ｃ），当容器　破裂时，器内压力降至１ａｔｍ（０．１ＭＰａ），处于过热状　收稿日期：２００８—０ｌ一２１　作者简介：沈利明（１９７４一），男，工程师，毕业于浙江工业大学，现从事　罕　Ｌ甲鼠　磁触时『Ｈ＿　危吾　浓度／（ｍｇ／ｍ　）　／ｒａｉｎ　Ｓ　Ｌ　职业卫生检测与评价上作。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年第３９卷第５期　《浙江化工》　一９　根据其氨的密度（不考虑充装系数）５０　ｉｎ　液氨　２．２事故模拟　储罐内储存液氨的重量为４ｌｔ。假设液氨储罐　存　（１）顺风轴线方向地面浓度的　‘算：　压力为０．５ＭＰａ，贮存温度约为３０￣Ｃ，当发生储罐发　ｃ（　０，０）：—　７　生破裂后，全部氨气化挥发，计算泄漏扩散的氨会　上表事故的假定的数据代人上式（其巾扩散　造成的毒害后果。氨有关物化性能及毒害程度标准　系数的取伉金冈［４１），顺风轴线方向地面浓度与泄漏　见表１和表２。　源的距离见表４。　ｆ　１）计算液氨全部气化蒸发量　裹４±也面速度与泄漏源的距离　浓度（：（ｘ）／（ｍｇ／ｍ３　距离Ｘ／ＩＩ＂Ｉ　Ｑ＝Ｗｅ（ｔ—ｔｏ）＝４．１　ｘｌ０　ｘ４．６ｘ［３０一（一３０）】＝１．１３　Ｘ　ｌ０　ｋＪ　１４０　７０４　３５００　９８　ｆ２１计算液氨全部蒸发量　（２）根据各Ｘ点所对应的ｙ值应用公式：　垒：　：＆２５￣１０　碰　ｑ　１．３７×１０　ｃ（ｘ，ｙ，０）　ＩｒｔＴＯ＇唧　ＨｙＩ　２　Ｊ　ｆ３１计算液氨仝部蒸发成气体体积　从而Ｉ赳ｉ　各浓度地面覆盖的范围，见冈１。　Ｖ　２２．４　Ｘ　２７３＋ｔ０２２．．４ｘ８．——　———一２５ｘ１０　　２７３—３３　×一　／／，　＿Ｍ　２７３　１７　２７３　９５５７ｍ　／　＼　选择将表２中的浓度划分为３个等级：（１）３０ｍｇ／　ｒｎ３为ＳＴＥＬ；（２）１４０　ｍｇ／ｍ。为有眼和呼吸道不适（轻　ｆ　、、　＼　度危害）：（３）７００　ｍｇ／ｍ　为可以引起咳嗽、有强烈刺　：／　ｆ　埔　＼　激作用（中度危害）：（４）３５００　ｍｇ／ｍ。为可以引起立即　＼　ｌ　，　／／　死亡（重度危害）。并假设在静风条件下，氨气初始　＼　＼　—／　ｆ　云团按半球状在地面释放　）。　＼　＼　／　扩散后浓度为３０ｍｇ／ｍ。的半径为　＼＼　／　３ｘＳ　．２５ｘ１０９ｖ　２。—５０８（ｍ）　图１液氨泄漏地面覆盖图　扩散后浓度为１４０ｍｇ／ｍ。的半径为　３讨论　Ｒ＝￣／　－Ｙ　ｃＹ　ｇ－＝ｖ　３Ｘ８２　５（１）当液氨储罐发生破裂泄漏，储罐破裂后液氩　Ｘ１０９２＝３。４（ｍ）　丌ｌ４。急剧汽化挥发扩散，假若这些有毒氨气以半球形向　地面扩散，则以储罐中心的死亡、巾度、轻度危害和　扩散后浓度为７００ｍｇ／ｍ　的半径为　短时间接触浓度的半径分别为１０４、１７８、３０４、５０８ｍ　３ｘ　８　．２５ｘ　１０９（２）当液氨储罐发生腐蚀泄漏或者管道破裂事　叫ｍ）　故，液氨急剧汽化挥发扩散，这些有毒氨气将以顺　扩散后浓度为３５００ｍｔｇ／ｍ　的半径为　风方向向地面扩散，形成各种浓度的覆盖范围见表　４和冈ｌ。此扩：敞范围根据不同条件会发生变化，在　√　ｍ　发生事故时可以根据实际的条件进行计算。　（３）液氨泄漏的毒害区域估算口』以作为企　Ｊ　制　２液氨小口径泄漏　定液氨泄漏应急预案和处置液氨泄漏事故时，人员　疏散的参考用　当液氨管道破裂或者罐体腐蚀发生小ｕ径连　（４）液氨泄漏后果非常严重，在液氨的生产、储　续泄漏，会引起　存、运输和使用过程中，应采取必要的预防措施　氨气对外扩散，发生人员中毒的重大事故　采　参考文献：　［１］吴宗之，高进东，魏利军，等．危险评价方法及其运用　用高斯扩散模型进行计算氨气泄漏对外扩散的影　［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００１，１９４—１９７．　响，氨气对外扩散距离的大小跟泄漏的流量、风速　［２］王莹，顾祖维，张胜年，等．现代职业医学［Ｍ］．北京：人　民卫生出版社，１９９６．６４２—６４５．　和大气稳定度等有关系，先进行事故假设。　［３］杜先林，朱明学，等．化学事故应急救援［Ｍ＿１．上海：上海　２．１事故假定　科学技术出版社，２００１．３３２—３３３．　表３事故的假定　【４］蔡凤英，谈宗山，孟赫，等．化工安全工程［Ｍ］．北京：科　学出版社．１９６—２００．　［５］李民权，曹德扬，欧阳福康，等译．工业污染事故评价　泄漏流量／ｆＫ　１　１　５　环培风涑Ｉｍｌｓ　３　技术手册ＩＭ］．北京：中国环境科学出版社．１９９２．６２—６４．