1、1化工安全工程化工安全工程Chemical engineering safety fundamental and application鄒?？鼸mail: Tel: 64443134第第三三章章 內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧l 工業(yè)衛(wèi)生工業(yè)衛(wèi)生：致力于對引起疾病和傷害的職業(yè)環(huán)境進(jìn)行辨識、評價和控制的學(xué)科。l 工業(yè)衛(wèi)生工程都具有的三個階段工業(yè)衛(wèi)生工程都具有的三個階段： 辨識辨識：確定工作場所暴露的存在或可能性。 評價評價：確定暴露量 控制控制：應(yīng)用適當(dāng)技術(shù)將工作場所的暴露減少到可接受水平l 過程安全管理過程安全管理(PSM)和風(fēng)險管理計(jì)劃和風(fēng)險管理計(jì)劃(RMP)l 化工廠化工廠常用的控制技術(shù)常用的控制技術(shù)包

2、括包括l 局部通風(fēng)局部通風(fēng)與稀釋通風(fēng)與稀釋通風(fēng) 第四章第四章 泄漏源模型泄漏源模型 l 泄漏源泄漏源：化工廠、化工過程有多種原因（事故、裝泄、開停車等）會導(dǎo)致有毒、易燃、易爆物質(zhì)的釋放。l 化工化工危機(jī)事件順序危機(jī)事件順序：儲罐或管道破裂 擴(kuò)散傳播 火災(zāi)、爆炸、毒物釋放 應(yīng)急管理、人員疏散、事后恢復(fù)等。第四章第四章 泄漏源模型泄漏源模型 l 事故致因事故致因：（1）由?；镔|(zhì)直接引起。）由?；镔|(zhì)直接引起。如：Bhopal漏毒事故、Sandoz化工廠國際性污染事故、重慶特大井噴事件、吉化“11.13”特大爆炸事故等。（2）煤礦瓦斯爆炸。）煤礦瓦斯爆炸。瓦斯主要成分是烷烴，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁

3、烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。如遇明火即可燃燒，發(fā)生“瓦斯”爆炸；因此瓦斯爆炸也可屬于危險化學(xué)品事故范疇。在煤礦開采中，除瓦斯爆炸、井噴事故外，還時常伴隨一些有毒有害和放射性物質(zhì)的泄漏。第四章第四章 泄漏源模型泄漏源模型 l 事故致因事故致因：（3）自然次生災(zāi)害）自然次生災(zāi)害。在地震、泥石流、滑坡、洪水、海嘯、臺風(fēng)等重大自然災(zāi)害過后，由于環(huán)境的改變，往往伴隨毒氣泄漏與擴(kuò)散（含放射性物質(zhì)）。（4）化學(xué)毒劑的恐怖襲擊）化學(xué)毒劑的恐怖襲擊。居安思危是“安全發(fā)展”必不可少的國防戰(zhàn)略，我國必須時刻警防境內(nèi)外恐怖分子釋放化學(xué)毒劑。如日本“東京地鐵沙林恐怖事件”就是一個慘痛的教訓(xùn)。 不同事故致因蘊(yùn)含著共

4、性的科學(xué)問題，危險化學(xué)品事故按照時間序列可以分為事前、事中、事后的不同階段。第第4章章 泄漏源模型泄漏源模型 圖4-1 后果分析程序 P70 頁 教材 第第 4 章章 第第 5 章章 可燃和/或有毒？ 可可 燃燃 有有 毒毒 第六章第六章 管線、設(shè)備的破裂、斷裂、失效 貯罐或管線上的小孔 反應(yīng)失控 外部火焰對容器的作用 其他 釋放事件的選擇 選擇釋放事件源模型，描述釋放事件、結(jié)果包括： 釋放總量 （或釋放持續(xù)時間） 釋放速率 物質(zhì)狀態(tài) 選擇擴(kuò)散模型 Atmospheric Dispersion Models 中性浮力 重氣 其他 結(jié)果可能包括： 下風(fēng)向濃度 影響區(qū)域 持續(xù)時間 關(guān)關(guān) 聯(lián)聯(lián) 圖4

5、-1 后果分析程序(續(xù)續(xù)) （圖（圖 4-1 續(xù)）續(xù)） 可可 燃燃 有有 毒毒 第第 2 章章 第第 6 章章 效果模型效果模型 反應(yīng)劑量 概率模型 其他 結(jié)果可能包括結(jié)果可能包括 毒性反應(yīng) 受影響的人的數(shù)量 財(cái)產(chǎn)破壞 緩解因素緩解因素： 逃離 應(yīng)急響應(yīng) 避難場所 防液堤 其他 后果模型后果模型 評估、總結(jié)、評估、總結(jié)、立法的基礎(chǔ)立法的基礎(chǔ) 救助、救援、消救助、救援、消除事故影響除事故影響 火災(zāi)爆炸模型火災(zāi)爆炸模型 TNT 當(dāng)量 多能爆炸 火球 Baker-Strehlow 結(jié)果可能包括結(jié)果可能包括 沖擊波超壓 輻射熱通量 煙氣 財(cái)產(chǎn)破壞 4.1 源模型介紹源模型介紹1 源模型源模型：是后果模

6、擬的重要一個部分。 依據(jù)描述物質(zhì)釋放時所表現(xiàn)出的物理化學(xué)過程的理論，或（傳遞過程理論及）經(jīng)驗(yàn)方程。 源源模型給出了模型給出了流出速率、流出總量流出速率、流出總量(總時間總時間)和流出狀態(tài)和流出狀態(tài)。l對存在多種源的過程、設(shè)備或工廠，需要多種源來描述釋放。l對不確定性問題，參數(shù)選擇應(yīng)針對釋放速率和釋放量最釋放速率和釋放量最大化大化，以確保設(shè)計(jì)是安全的。4.1 源模型介紹源模型介紹2、釋放機(jī)理 l大孔（瞬時釋放，instantaneous release）短時間內(nèi)大量釋放，如儲罐的超壓爆炸、槽車傾覆等。l小孔（連續(xù)源釋放，continuous release）連續(xù)釋放，有限孔釋放。 安全閥裂紋孔洞

7、孔洞接頭泵閥門（主體+墊片）裂紋裂 開 或破 裂 的管道圖4-2 各種類型有限孔釋放4.1 源模型介紹源模型介紹圖4-3 蒸汽、液體以單相或兩相狀態(tài)的釋放液體或液體閃蒸蒸汽氣體/蒸汽泄漏液體PaPTPTPa，可能閃蒸蒸汽或兩相蒸汽/液體物質(zhì)的物理狀態(tài)對釋放機(jī)理的影響物質(zhì)的物理狀態(tài)對釋放機(jī)理的影響4.1 源模型介紹源模型介紹3、7個基本模型基本模型l 液體經(jīng)孔洞流出l 液體經(jīng)貯罐上的孔洞流出l 蒸汽經(jīng)孔洞流出l 液體經(jīng)管道流出l 氣體經(jīng)管道流出l 閃蒸液體l 液池蒸發(fā)或沸騰4.2. 液體經(jīng)過孔洞流出液體經(jīng)過孔洞流出圖4-4 液體通過小孔流出過程單元內(nèi)帶壓液體 過程描述 P=Pg 外部環(huán)境 100

8、0suzW 泄漏面積 A 液體密度 P=1atm 2uu 壓力轉(zhuǎn)化為動能，流動時有摩擦，一部分動能轉(zhuǎn)化為熱能，使流速降低。機(jī)械能守恒方程描述了與流動的液體相聯(lián)系的各種能量形式： lP為壓強(qiáng)（壓力/面積）；為液體密度；l 為液體平均瞬時流速（長度/時間）；lgc為重力常數(shù)（長度質(zhì)量/力時間2），其值為1(采用SI單位，無量綱)；l為無量綱速率修正系數(shù)；對層流 =0.5，對活塞流 =1，對湍流 1.0；lg為重力加速度（長度/時間2）；z為高于基準(zhǔn)面的高度；lF為靜摩擦損失項(xiàng)（長度力/質(zhì)量）lWs為軸功率（壓力長度）；m為質(zhì)量流速u（4-1）mWFzggagudPscc224.2. 液體經(jīng)過孔洞流

9、出液體經(jīng)過孔洞流出l對不可壓縮液體，有 PdP（4-2） 對圖4-4情形，無軸功，液體充滿，無液體充滿，無高度之變化高度之變化， z=0，過程單元表壓為Pg，外部為大氣壓，故P=Pg.z=0，摩擦損失可由流出系數(shù)C1來代替，定義：PCFP21（4-3）4.2. 液體經(jīng)過孔洞流出液體經(jīng)過孔洞流出（4-1）mWFzggagudPscc22將上面幾個式子代入式4-1：孔洞中流出的液體平均流速為： gcPgCu21（4-4）定義新的流出系數(shù)C0為：孔洞中液體流出速率為：gcPgCu20（4-6）孔洞面積A已知，則質(zhì)量流率為：10CC （4-5）gcmPgACAuQ20（4-7）4.2. 液體經(jīng)過孔洞流

10、出液體經(jīng)過孔洞流出 說明：C0是雷諾數(shù)和孔洞直徑的復(fù)雜函數(shù)，為一指導(dǎo)性數(shù)據(jù)： 對鋒利的孔洞和Re30000，C0=0.61， 基本上與孔徑無關(guān)； 圓滑外形噴嘴， C0=1； 與容器連接的短管（L/D3），C0=0.81； C0未知時，可取1，釋放/泄漏量最大。 該源模型的適用場合：充滿介質(zhì)的管道、連續(xù)操充滿介質(zhì)的管道、連續(xù)操作過程的存儲容器作過程的存儲容器4.2. 液體經(jīng)過孔洞流出液體經(jīng)過孔洞流出例 4-1解： 空洞的面積為：下午1點(diǎn)，工廠的操作人員注意到輸送苯的管道中的壓力降低了。壓力被立即恢復(fù)為100psig。下午2:30，管道中發(fā)現(xiàn)了一個直徑為0.25in的小孔，并立即進(jìn)行了修補(bǔ)。請估算

11、流出的苯的總質(zhì)量。苯的相對密度為0.8794. 苯的密度為：則質(zhì)量流率為：則流出的苯的總質(zhì)量為：4.3 液體通過貯罐上的孔洞流出液體通過貯罐上的孔洞流出圖4-5 過程容器上的小孔泄漏At：儲罐的橫截面積A：泄漏面積1su0W0gP2uuP1atmLh 孔洞在液面以下hL處形成，液體經(jīng)此小孔流出。 無軸功，過程單元表壓為Pg，外部為大氣壓，故P=Pg。儲罐中液體流速近似為0。不可壓縮流體瞬時瞬時（某時刻）釋放（某時刻）釋放本源模型可采用機(jī)械能守恒： （4-8）zggPCFzggPcc21確定孔洞中流出的液體瞬時平均流速為： lgcghPgCu21(4-9)4.3 液體通過貯罐上的孔洞流出液體通過

12、貯罐上的孔洞流出流出系數(shù)C1定義為： （4-1）mWFzggagudPscc22無軸功，過程單元表壓為Pg，外部為大氣壓，故P=Pg。儲罐中液體流速為0。4.3 液體通過貯罐上的孔洞流出液體通過貯罐上的孔洞流出l 對于孔洞面積A，瞬時質(zhì)量流率為：（4-12）lgcmghPgACAuQ20lgcghPgCu20(4-11)l 孔洞中流出液體的瞬時流速為： l定義新的流出系數(shù)C0： 10CC (4-10) 對于儲罐以恒定壓力、液面變化持續(xù)泄放，有： LthAm（4-13）l 孔洞以上的液體總質(zhì)量為： l 儲罐內(nèi)的質(zhì)量變化率為： mLtQdtdhAdtdm（4-14）l 代入 （4-12）的表達(dá)式，

13、有： lgctLghPgAACdtdh20（4-15）4.3 液體通過貯罐上的孔洞流出液體通過貯罐上的孔洞流出tthhLgcLdtAACghPgdhLL00022（4-16）l 從初始高度hL0到任何高度hL進(jìn)行積分得： l 得到儲罐中的液面高度為： 20000222tAACgtghPgAAChhtLgctLL（4-18）l 將（4-18）代入 （4-12）的表達(dá)式，得到t時刻質(zhì)量流出速率： （4-19）tAACgghPgACQtLgcm2000224.3 液體通過貯罐上的孔洞流出液體通過貯罐上的孔洞流出4.3 液體通過貯罐上的孔洞流出液體通過貯罐上的孔洞流出gcLgctePgghPgAAgC

14、t222100（4-20）l 高度hL=0時，由(4-18)可得到容器液面降低到孔洞所在高度處需要的時間： l 若容器內(nèi)壓力為大氣壓，Pg=0，(4-20)可簡化為： （4-21）0021LteghAAgCt液體通過任意幾何形狀容器上的孔洞流出液體通過任意幾何形狀容器上的孔洞流出液體通過任意幾何形狀容器上的孔洞流出液體通過任意幾何形狀容器上的孔洞流出例4-2例4-2 續(xù)4.4液體通過管道流出液體通過管道流出圖4-6 流體經(jīng)管道流出Ld111PuZ21212P 30000（同時不出現(xiàn)遏阻）情況下，流出系數(shù)C0=0.61，；但對塞流，流出系數(shù)隨下游壓力的下降而增加，對這些流動和C0不確定的情況，推

15、薦使用保守值C0=1.0(4-50)1()1(00012TRMgAPCQgcchokedm4.5 蒸汽蒸汽通過小孔流出通過小孔流出轉(zhuǎn)換到到華氏溫度攝氏溫度 = (F - 32) / 1.8華氏溫度絕對溫度K = (F + 459.67) / 1.8華氏溫度蘭氏度RankineR = F + 459.67攝氏溫度華氏溫度F = 1.8 + 32攝氏溫度絕對溫度K = + 273.15攝氏溫度蘭氏度RankineR = 1.8 + 32 + 459.67絕對溫度攝氏溫度 = K - 273.15絕對溫度華氏溫度F = K 1.8 - 459.67絕對溫度蘭氏度RankineR = K 1.8蘭氏度

16、攝氏溫度 = (R - 32 - 459.67) / 1.8蘭氏度華氏溫度F = R - 459.67蘭氏度絕對溫度K = R / 1.8溫度之間的轉(zhuǎn)換溫度之間的轉(zhuǎn)換英制長度單位與國際標(biāo)準(zhǔn)單位的換算英制長度單位與國際標(biāo)準(zhǔn)單位的換算 英制長度單位英制長度單位 以英國和美國為主的少數(shù)歐美國家使用英制單位，因此他們使用的長度單位也就與眾不同，主要有英里、碼、英尺、英寸。 英里(mile)1英里=1760碼=5280英尺=1.609344公里 碼(yard,yd) 1碼=3英尺=0.9144米 英尺(foot,ft,復(fù)數(shù)為feet) 1英尺=12英寸=30.48厘米 英寸(inch,in) 1英寸=2

17、.54厘米4.6 4.6 蒸汽通過管道流出蒸汽通過管道流出E1：絕熱流動圖4-11 氣體通過管道的絕熱非臨界流動，氣體溫度可能升高或降低（依賴于膨脹與摩擦的相對大?。﹍ 圖4-11的流動過程描述：進(jìn)口（1處）的壓力P1大于出口處壓力P2，流體在P1-P2壓差驅(qū)動下由進(jìn)口（1處）向出口（2處）流動；氣體流經(jīng)管道時，由于P2P1，氣體膨脹，膨脹后速度增加，動能增加，而溫度降低（熱能損失）；另一方面，流動過程中存在摩擦作用，氣體溫度因摩擦生熱而升高。T2取決于膨脹和摩擦的相對大小。l 本源模型涉及機(jī)械能守恒 l 對氣體而言 cccWPugu+zFggmdddd (4-54)cgz0gd 4.6 4.

18、6 蒸汽通過管道流出蒸汽通過管道流出l對于無閥門或管道附件的直管段，聯(lián)立式(4-29)和(4-30)，2c2f uFLd gddl 無機(jī)械連接，無軸功,0sWl 能量守恒描述流動氣體溫度的變化。對敞口穩(wěn)定流動過程，能量守恒為：(4-55)mWqdzgggududhscc4.6 4.6 蒸汽通過管道流出蒸汽通過管道流出cfguKF22（4-29）（4-30）dfLKf4有l(wèi) 溫度比： l 壓力比： l 密度比： 2221112212TY11,Y1Ma ,Y1MaTY22 (4-56)211122PMaYPMaY(4-57)212121MaYMaY(4-58)4.6 4.6 蒸汽通過管道流出蒸汽通

19、過管道流出l 利用有關(guān)的假設(shè)，可將式(4-55)和(4-54)聯(lián)立并求積分，最后得到：動能 可壓縮性 管道摩擦(4-59)cc1 122g1g2g mg mGuMa PMa PR TR Tl 質(zhì)量通量： 2212221212Ma Y1114flln02Ma YMaMad(4-60)可算出T2反應(yīng)能量分布4.6 4.6 蒸汽通過管道流出蒸汽通過管道流出l 將溫度比、壓力比及密度比代入(4-69)和(4-60)有 (4-61)c2122g12122g mTTGR1TTPP(4-62)22221212211222121221PTP T -P T11114flln0P T2T -TP TP Tdl 對

20、大多數(shù)實(shí)際問題，管長（L），管徑（d）,上游溫度（T1）與壓力（P1）及下游壓力（P2）是已知的。計(jì)算質(zhì)量通量G的步驟：4.6 4.6 蒸汽通過管道流出蒸汽通過管道流出l 由表4-1確定管道粗糙度，計(jì)算/d；l 由式（4-34）確定范寧摩擦系數(shù)f。假設(shè)充分發(fā)展的高雷諾數(shù)湍流，隨后驗(yàn)證這一假設(shè)（通常情況下該假設(shè)是正確的）l 由式（4-62）確定T2；l 由式（4-61）計(jì)算總的質(zhì)量通量G；l 根據(jù)管道大小算出質(zhì)量流量ms=GA。l 特例：對于長管或沿管長有較大壓差，氣體在出對于長管或沿管長有較大壓差，氣體在出口處流速可能接近聲速?？谔幜魉倏赡芙咏曀佟怏w流速到達(dá)聲速時的氣體流動稱作阻塞流（ch

21、ocked flow），處理如圖4-12所示和式(4-63) (4-67)及2-K方法4.6 4.6 蒸汽通過管道流出蒸汽通過管道流出E2：等溫流動圖4-15 氣體通過管道的等溫非塞流 T=常數(shù) L 環(huán)境壓力 P=P2PChoked P1 1u Ma1 P2 PChoked 12uu speedSoundu 2 Ma2Ma1 Ma2P PT T00P ,T閃蒸發(fā)生的速度很快，可認(rèn)為是一絕熱過程。過熱液體 中的額外能量使液體蒸發(fā)，并使其溫度降到閃蒸壓力下 的沸點(diǎn)。 貯存溫度高于其通常沸點(diǎn)溫度的貯存溫度高于其通常沸點(diǎn)溫度的受壓液體，受壓液體，液體壓力由液體壓力由P0迅速變迅速變?yōu)闉镻1，大量液體轉(zhuǎn)

22、變?yōu)檎羝?，為，大量液體轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，為閃蒸。閃蒸后的液體變?yōu)檎羝?，閃蒸。閃蒸后的液體變?yōu)檎羝?，有時會發(fā)生爆炸。有時會發(fā)生爆炸。 4.7 閃蒸液體閃蒸液體過程分析： l 初始液體量為m，Cp為液體定壓比熱，T0為降壓前液體的溫度，Tb為降壓后液體的沸點(diǎn)，則過熱液體的額外能量為 mp0bQmC (T -T )(4-84)l 液體在該額外能量作用下蒸發(fā)為氣體；Hv為單位質(zhì)量液體的蒸發(fā)熱，蒸發(fā)的液體量為 vbpvvHTTmCHQm)(0(4-85)l 物理性質(zhì)不變時，液體蒸發(fā)比例為 vbpvHTTCmmf)(0(4-86)4.7 閃蒸液體閃蒸液體過程分析：變溫閃蒸 l溫度T的變化導(dǎo)致的液體質(zhì)量m的變化為

23、：l對式（4-87）在初始條件（溫度T0、液體質(zhì)量m）與最終條件（溫度Tb，液體質(zhì)量m-mv）內(nèi)積分：l液體蒸發(fā)比例為 dTHmCdmvp(4-87)(4-88)bvTTvpmmdTHCmdm0(4-89)vbpvHTTCmmm0lnl求解液體蒸發(fā)比例，有：vbpvvHTTCmmf/ )(exp1/0(4-90)4.7 閃蒸液體閃蒸液體l 例4-6：閃蒸計(jì)算 1lb飽和水貯存在溫度為350 F的容器中，容器破裂，壓力下降到1atm，使用(1) 水蒸氣圖表；(2) 式(4-86)；(3) 式(4-90)計(jì)算水的蒸發(fā)比例。解：(1) 初始狀態(tài)時T0=350 F的飽和液體水。由水蒸氣圖表，得到： P

24、= 134.6Psia， H= 321.6Btu/lbm(1Btu=1055.06J) 最終溫度為212 F，在此溫度和飽和狀態(tài)下 ： Hvapour=1150.4Btu/lbm，Hliquid=180.07Btu/lbm 因?yàn)槭墙^熱過程，則有： Hfinal=Hliquid+fv(Hvapour-Hliquid)，代入，可以得到fv=0.14594.7 閃蒸液體閃蒸液體(2) 對于212 F下的液體水，Cp=1.016Btu/(lbm F )Hv=970.3Btu/lbm由式4-86，計(jì)算得到fv=0.1436(3) 液體水在T0和Tb之間的平均特性為：Cp=1.04Btu/(lbm F )

25、Hv=920.7Btu/lbm將其代入式4-90，計(jì)算得到fv=0.1443 4.7 閃蒸液體閃蒸液體l 對于混合物物質(zhì)的閃蒸，可根據(jù)參考文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)算，但較為復(fù)雜。l 如果存在兩相流情況： (1) 若泄露的流程長度很短(通過薄壁容器上的孔洞)，則存在不平衡條件，液體沒有時間在孔洞內(nèi)閃蒸；液體在孔洞外閃蒸。應(yīng)使用描述不可壓縮流體通過孔洞流出的方程。 (2) 若泄露的流程長度大于10cm(通過管道或厚壁容器)，則能達(dá)到平衡閃蒸條件，且流動是塞流。可假可假設(shè)塞壓與閃蒸液體的飽和蒸汽壓相等設(shè)塞壓與閃蒸液體的飽和蒸汽壓相等(用于貯存高于其飽和蒸汽壓環(huán)境下的液體)，則有：4.7 閃蒸液體閃蒸液體4.8 液

26、池蒸發(fā)或沸騰液池蒸發(fā)或沸騰l 化工區(qū)、化工廠、運(yùn)輸過程中經(jīng)常碰到。對易揮發(fā)液體從液池中蒸發(fā)的情況，已在第3章中作了介紹。式（3-12）來確定來自蒸發(fā)液池的質(zhì)量流率： satmgLMkAPQR T(3-12 )l 對液池中的沸騰液體，沸騰速度受周圍環(huán)境與液池中的液體之間的熱量傳遞的影響。熱量傳遞方式有：地面的熱傳導(dǎo)；空氣的傳導(dǎo)與對流；太陽輻射或（和）鄰近區(qū)域的熱源（如火源）熱輻射等。4.8 液池蒸發(fā)或沸騰液池蒸發(fā)或沸騰l 沸騰初始階段，通常有來自地面的熱量傳遞過程所控制。特別是對于正常沸點(diǎn)低于周圍環(huán)境或地面溫度的溢出液體更是如此。來自地面的熱量傳遞可簡單的描述為： l qg：來自地面的熱通量，J

27、/(m2s)；ks為土壤熱傳導(dǎo)率，W/(m )；Tg為土壤溫度，；as為土壤的熱擴(kuò)散率m2/s；t為溢出后的時間（s）。sgg12sKT -Tq =t(4-105)4.8 液池蒸發(fā)或沸騰液池蒸發(fā)或沸騰l Qm：沸騰質(zhì)量速率(kg/s)； qg：來自地面向液池的熱通量，J/(m2s)；A為液池面積，m2；Hv為液池中液體的汽化熱，J/kg。l 來自太陽的熱輻射和空氣的熱對流也起重要作用?？赡苄枰紤]更詳細(xì)的熱量傳遞機(jī)理模型。(4-106)vgmHAqQl 若所有的熱量都用于液體的沸騰，則沸騰速率為：4.9 實(shí)際和最壞情形釋放實(shí)際和最壞情形釋放l 表4-5列出了大量實(shí)際和最壞情形的釋放說明：l 實(shí)

28、際泄漏是具有高發(fā)概率的泄漏事件。通常不假設(shè)整個貯存容器的突發(fā)失效，而是更為實(shí)際的假設(shè)具有較高發(fā)生概率的大管道與貯罐連接處的泄漏；l 最壞情形的泄漏是過程或過程設(shè)備幾乎災(zāi)難性失效，導(dǎo)致整個過程或設(shè)備的物質(zhì)全部瞬時泄漏，或在很短時間內(nèi)泄漏。l 釋放情況的選擇依賴于后果分析的目的需要。如化工廠內(nèi)進(jìn)行后果分析評價應(yīng)選擇實(shí)際釋放條件；若為了EPA風(fēng)險管理或應(yīng)急管理需要，應(yīng)選擇最壞情形釋放。 4.9 實(shí)際和最壞情形釋放實(shí)際和最壞情形釋放表4-5 過程事件選擇指南 事件特征指南實(shí)際釋放事件：實(shí)際釋放事件：過程管道軟管直通大氣的泄壓直通大氣的泄壓 設(shè)備設(shè)備容器其他下述最大過程管道的破裂下述最大過程管道的破裂直

29、徑小于直徑小于2英寸的管道，全部孔破裂英寸的管道，全部孔破裂直徑直徑24英寸的管道，直徑為英寸的管道，直徑為2in的管道破裂的管道破裂直徑大于直徑大于4英寸的管道，破裂面積英寸的管道，破裂面積=管道橫截面積的管道橫截面積的20%全部破裂設(shè)置壓力下計(jì)算的全部泄漏速率。根據(jù)泄壓計(jì)算，設(shè)置壓力下計(jì)算的全部泄漏速率。根據(jù)泄壓計(jì)算，所有泄漏的物質(zhì)均能隨風(fēng)傳播所有泄漏的物質(zhì)均能隨風(fēng)傳播與容器相連的最大直徑的管道破裂，由管道側(cè)確定。根據(jù)過程工業(yè)經(jīng)驗(yàn)來確定，或有事件檢查結(jié)果確定根據(jù)過程工業(yè)經(jīng)驗(yàn)來確定，或有事件檢查結(jié)果確定或由危害分析確定或由危害分析確定4.9 實(shí)際和最壞情形釋放實(shí)際和最壞情形釋放表4-5 過程

30、事件選擇指南 事件特征指南最壞情形最壞情形泄漏量泄漏量風(fēng)速風(fēng)速/穩(wěn)定度穩(wěn)定度周圍環(huán)境溫度周圍環(huán)境溫度/濕度濕度泄漏高度地形地形泄漏物質(zhì)的溫度任意時刻，一過程容器中恰處于工作狀態(tài)的最大量的物質(zhì)泄漏。為估算泄漏速率，假設(shè)全部物質(zhì)在10分鐘內(nèi)泄漏。假設(shè)假設(shè)F等級穩(wěn)定度，等級穩(wěn)定度，1.5m/s風(fēng)速風(fēng)速假設(shè)最高的日氣溫和平均濕度假設(shè)最高的日氣溫和平均濕度假設(shè)泄漏發(fā)生在地面取城市或農(nóng)村地形取城市或農(nóng)村地形液體的泄漏溫度是近三年來最高溫度或過程的最高溫度，假設(shè)處于大氣環(huán)境下的冷凍液化氣體在其沸點(diǎn)泄漏4.10 保守分析保守分析所有模型所有模型，包括后果模型，都具有不確定性，產(chǎn)生的原因有：l 對釋放的幾何結(jié)構(gòu)

31、不完全清楚（如孔的尺寸、形狀等）；l 對泄漏物質(zhì)的物理性質(zhì)不清楚（尤其對新化學(xué)品）；l 對化工過程或釋放過程認(rèn)識不清楚；l 對混合過程（即大氣擴(kuò)散過程）理解不夠。4.10 保守分析保守分析l 對后果模擬中出現(xiàn)的不確定性，可通過對這些未知的值指/限定保守值來處理。即基于對后果的保守設(shè)計(jì)，給出設(shè)計(jì)防護(hù)的極限設(shè)計(jì)防護(hù)的極限，使緩解或消除危害的工程設(shè)計(jì)結(jié)果是超安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。l 對任何模型化研究，會存在多個影響因素。在進(jìn)行保守設(shè)計(jì)時，需要不同的決策。如：基于地面的擴(kuò)散模擬將使周圍社會所遭受的危害后果最大化，但并不能使位于工藝結(jié)構(gòu)頂部（如高層廠房）的人員遭受的后果最大化。 1 源模型的作用 2 塞壓的概念，當(dāng)下游壓力小于塞壓時，通常會出現(xiàn)什么情況？作業(yè)：4-1，4-2，4-19 Sandoz化工廠國際性污染事故1986年11月1日深夜，位于瑞士巴塞爾市的桑多茲（Sandoz）化學(xué)公司的一個化學(xué)品倉庫發(fā)生火災(zāi)，裝有約1250噸劇毒農(nóng)藥的鋼罐爆炸，硫、磷、汞等有毒物質(zhì)隨著大量的滅火用水流入下水道，排入萊茵河。其中包括824噸殺蟲劑、71噸除草劑、39噸除