危险化学品泄漏事故的源强分析

危险化学品泄漏事故的源强分析

危险化学品泄漏造成的突发环境事件主要为罐区氯硅烷泄漏引发的水环境和大气污染事故。对大气污染事故状态可拟300m3三氯氢硅立式储罐全部泄漏。三氯氢硅泄漏遇空气中的水份后极易分解生成氯化氢气体，因此危险化学品泄漏事故的源强分析按照三氯氢硅泄漏后的氯化氢气体来计算评估。

300m3三氯氢硅立式储罐全部泄漏，在标准状况下，

依照方程式：2SiHCl3+3H2O= (HSiO)2O+6HCl，假设三氯氢硅全部分解产生氯化氢气体327103.522kg。则氯化氢气体的毒害区域的计算方法如下:

(1)设氯化氢重量为W(kg)，三氯氢硅泄漏并分解产生氯化氢气体温度为t(℃)，氯化氢气体比热为C(kj/kg . ℃)，当储罐破裂时罐内压力降至大气压，氯化氢气体温度降至标准沸点t0(℃)，此时全部氯化氢放出的热量为:

Q=WC(t-t0)

设这些热量全部用于氯化氢蒸发，如汽化热为q(kj/kg)，则其蒸发量W为:

W=Q/q=WC(t-t0)/q

氯化氢的相对分子质量为Mr，则在沸点下蒸发的氯化氢体积Vg(m3)为:

Vg =22.4W/Mr273+t0/273

Vg =22.4WC(t-t0)/ Mrq273+t0 /273

氯化氢的有关理化数据和有毒气体的危险浓度如下:

相对分子质量:36.4606

沸点: -85℃

气体平均比热:0.811kJ/kg.K

汽化热: 0.443KJ/kg

可以忍耐0.5-1h，以后并不出现障碍，浓度:-40-90ppm;

在0.5－1h，内就有危险，浓度：1000-1350ppm；

在0.5－1h，内死亡或1小时后死亡，浓度：1250-1750ppm。

已知氯化氢的危险浓度，则可求出其危险浓度下的有毒空气体积:

氯化氢在空气中的浓度达到90ppm时，人吸入0.5～1h可以忍耐，以后并不出现障碍。则Vg(m3)的氯化氢可以忍受，以后并不出现障碍的有毒空气体积为:

V1 = Vg×100/90ppm =1111111Vg(m3)

氯化氢在空气中的浓度达到1350ppm时，人吸入0.5～1h，则Vg(m3)的氯化氢气体就有危险的有毒空气体积为:

V2=Vg×100/1350ppm=74074.0741Vg(m3) 氯化氢在空气中的浓度达到1750ppm时，人吸入0.5～1 h，则Vg(m3)的氯化氢气体死亡或者是1h后死亡的有毒空气体积为: V3=Vg×100/1750ppm=57l42.8571Vg(m3)

假设这些有毒空气以半球形向地面扩散，则可求出该有毒气体的扩散气体半径为:R=［(Vg /C)/(1/2×4/3π)］1/3

式中: R —有毒气体半径m

Vg—氯化氢气体的蒸汽体积m3

C —有毒介质在空气中危险浓度值%

如氯化氢泄漏量W =327103.522kg，环境温度(罐内)t=25℃，计算有毒气体扩散半径:

氯化氢的蒸发热Q:

Q = WC(t-t0)

= 327103.522×0.811×［25-(-85)］

= 89210(kj)

蒸发量W:

W = Q/q

= 89210/0.443

= 201376.975(kg)

氯化氢沸点下蒸发气体体积Vg:

Vg = 22.4W/Mr ×(273+t0)/273

= 22.4×20137.975/36.4606×［273+(-85)］/ 273

= 8519.91396(m3)

氯化氢气体在可以忍耐的浓度C1的体积V1和有毒气体的扩散半径R1:

V1 = Vg × 100/C1

= 8519.91396×100/90ppm

= 9466571067(m3)

R1 = (V1/2.0944)1/3

= 1653.399(m)

氯化氢气体在有危险的浓度c2时的体积V2和有毒气体的扩散半径R2:

V2 = Vg×100/c2

= 8519.91396×100/1350ppm

= 631104737.77778(m3)

R2 = (V2/2.0944)1/3

= 670.42(m)

氯化氢气体在死亡或者1h后死亡的浓度c3时的体积v3和有毒气体的扩散半径R3

V3 = Vg×100/C3

= 8519.91396×100/1750ppm

= 486852226.2857(m3)

R3 = (V3/2.0944)1/3

= 614.86(m)

氯化氢气体泄漏静风状态毒害区域：

注：

①可以忍耐0.5-1h，以后并不出现障碍，浓度:-40-90ppm;半径:R1= 1653.399m；

②在0.5－1h，内就有危险，浓度：1000-1350ppm；半径:R2 = 670.42m；

③在0.5－1h，内死亡或1小时后死亡，浓度：1250-1750ppm；半径:R3= 614.86m。