国内外统计资料显示，因防爆装置不作用而造成焊缝爆裂或大裂纹泄漏的重大事故概率仅约为6.9×10－7～6.9×10－8/年左右，一般发生的泄漏事故多为进出料管道连接处的泄漏。据我国不完全统计，设备容器一般破裂泄漏的事故概率在1×10－5/年。此外，据储罐事故分析报道，储存系统发生火灾爆炸等重大事故概率小于1×10－6，随着近年来防灾技术水平的提高，呈下降趋势。
第七章 氯气泄漏重大事故后果模拟分析
7.1危险区域的确定
概 述:
泄漏类型分为连续泄漏（小量泄漏）和瞬间泄漏（大量泄漏），前者是指容器或管道破裂、阀门损坏、单个包装的单处泄漏，特点是连续释放但流速不变，使连续少量泄漏形成有毒气体呈扇形向下风扩散；后者是指化学容器爆炸解体瞬间、大包装容器的泄漏、许多小包装的多处泄漏，使大量泄漏物形成一定高度的毒气云团呈扇形向下风扩散。
氯泄漏后虽不燃烧，但是会造成大面积的毒害区域，会在较大范围內对环境造成破坏，致人中毒，甚至死亡。根据不同的事故类型、氯气泄漏扩散模型，危害区域会有所不同。氯设备泄漏、爆炸事故概率低，一旦发生可造成严重的后果。
以下液氯钢瓶中的液氯泄漏作为事故模型进行危险区域分析。 毒害区域的计算方法:
(1)设液氯重量为W(kg)，破裂前液氯温度为t(℃)，液氯比热为C(kj/kg . ℃)，当钢瓶破裂时瓶内压力降至大气压，处于过热状态的液氯迅速降至标准沸点t0(℃)，此时全部液氯放出的热量为: Q=WC(t-t0)
设这些热量全部用于液氯蒸发，如汽化热为q(kj/kg)，则其蒸发量W为: W=Q/q=WC(t-t0)/q
氯的相对分子质量为Mr，则在沸点下蒸发的液氯体积Vg(m3)为: Vg =22.4W/Mr273+t0/273
Vg =22.4WC(t-t0)/ Mrq273+t0 /273
氯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:71 沸点: -34℃
液体平均此热:0.98kj/kg.℃ 汽化热: 2.89×102kj/kg 吸入5－10mim致死浓度:0.09% 吸入0.5－1h致死浓度: 0.0035-0.005% 吸入0.5－1h致重病浓度:0.0014-0.0021%
已知氯的危险浓度，则可求出其危险浓度下的有毒空气体积:
氯在空气中的浓度达到0.09%时，人吸入5～10min即致死。则Vg(m3)的液氯可以产生令人致死的有毒空气体积为:
V1 = Vg×100/0.09 = 1111Vg(m3)
氯在空气中的浓度达到0.00425(0.0035～0.005)%时，人吸入0.5～1h，则Vg(m3)的液氯可以产生令人致死的有毒空气体积为:
V2=Vg×100/0.00425=23529Vg(m3)
氯在空气中的浓度达到0.00175(0.0014～0.0021)%时，人吸入0.5～1 h，则Vg(m3)的液氯可以产生令人致重病的有毒空气体积为:
V3=Vg×100/0.00175=57l43Vg(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— 液氯的蒸汽体积 m3
C — 有毒介质在空气中危险浓度值 %
7.2 液氯泄漏事故毒害区域模拟计算
以一只液氯钢瓶(1000kg)发生严重泄漏事故后果计量
如液氯泄漏量W =1000kg，环境温度(瓶内)t=250C，计算有毒气体扩散半径:
液氯蒸发热Q:
Q = WC(t-t0)
= 1000×0.98×［25-(-34)］ = 56640(kj)
蒸发量 W: W = Q/q
= 56640/2.89×102 = 196(kg)
液氯沸点下蒸发气体体积 Vg: Vg = 22.4W/Mr ×(273+t0)/273
= 22.4×196/71×［273+(-34)］/ 273 = 54.14(m3)
氯气在致死的浓度C1的体积V1和有毒气体的扩散半径R1: V1 = Vg × 100/C1
= 54.14×100/0.09 = 60155(m) R1 = (V1/2.0944)1/3 = 30.62(m)
氯气在致死的浓度c2时的体积V2和有毒气体的扩散半径R2: V2 = Vg×100/c2
= 54.14×100/0.00425 = 1273882 (m3) R2 = (V2/2.0944)1/3 = 84.73(m)
氯气在致重病的浓度c3时的体积v3和有毒气体的扩散半径R3
V3 = Vg×100/C3
= 54.14×100/0.00175 = 3093714(m3)
R3 = (V3/2.0944)1/3
= 113.89(m)
3
氯气泄漏静风状态毒害区域：
图9-1 氯钢瓶泄漏在静风状态下的毒害区域
注：① 吸入5～10mim浓度0.09％的致死半径:R1= 30.62m
② 吸入0.5～l h浓度0.00425％的致死半径:R2 = 84.73m ③ 吸入0.5～1 h浓度0.00175％的致重病半径:R3= 113.89m
7.3 事故后果模拟分析及建议
以上是以氯钢瓶严重泄漏造成的事故后果的模拟，其危害是相当严重的。 由于该建设项目在用氯过程中，涉及用氯的设备设施有液氯钢瓶、液氯汽化器、氯管线、反应釜等，因此都可能存在氯的泄漏。风向决定毒气云团的扩散方向，风速决定毒气云团的下风向的扩散范围，气压和地形影响毒气对人的危害程度，如果空气流动性小、温度大，毒气在低洼处停留不易扩散，可造成人畜中毒，甚至死亡。
氯气泄漏后，在有风的条件下，氯气通常呈60°左右的夹角向下风向扩散，在扩散的过程中由于空气的补充，浓度会逐渐降低，但相应下风向的防护距离增加。一般在小泄漏状态下（泄漏量≤200L），首次隔离距离为30m，下风向撤离范围白天为0.3km，夜间为1.1km。在大量泄漏状态下（泄漏量＞200L），首次隔离距离为275m，下风向撤离范围白天为2.7km，夜间为6.8km。污染范围不明时先按上述方法确定防护距离，然后分段测试氯气浓度再调整防护距离。
建议企业应制定针对氯泄漏的事故应急救援预案，如发生氯泄漏应立即启动预案，在日常过程中，加强氯设备设施的安全管理，严防氯的泄漏。
常备抢修器材表和常备防护用品表如下：
常备抢修器材表 序号 器材名称 常备数量 1 易熔塞 2-3个 2 六角螺帽 2-3个 3 专用扳手 1把 4 活动扳手 1把 5 手锤 1把 6 钢丝钳 1把 竹签、木塞、7 5个，φ6 铅塞 8 铁丝 20m 9 铁箍 2个 10 橡胶垫 2条 11 密封用带 1盘 12 10%氨水 200ml 常备防护用品表 序号 名 称 种 类 常用数 备用数 防毒面具 1 防毒面罩 与作业人数相同 防毒口罩 隔离式防毒送风隔离式面具 与从事紧急作业2 面具 隔离式氧气面具 人数相同 10个操作3 防护服 橡胶或乙烯材料 与作业人数相同 工备3个 4 防护手套 5 防护靴 第七章 劳动卫生预评价
根据危险、有害因素分析本工程劳动卫生方面主要危害因素是毒物危害、噪声危害和生产性粉尘危害。本工程劳动卫生预评价采用某些企业类似生产装置检测数据作为类比值进行评价。
7.1 毒物危害评价
7.1.1 评价方法
按照《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044-85）将职业性接触的毒物危害程度分为Ⅰ级（极度危害）、Ⅱ级（高度危害）、Ⅲ级（中度危害）、Ⅳ级（轻度危害）。
根据《有毒作业分级》（GB12331-90）规定，以有毒作业分级指数法对本工程的有毒作业岗位进行评价。
有毒作业分级指数法是根据毒物危害程度级别、有毒作业劳动时间及毒物浓度超标倍数三项指标，分别用D、L、B表示。依据三项指标求得指数，根据指数范围进行分级。具体做法是按照GB12331-90求出分级指数C。
C=D·L·B
式中：C—分级指数
氯气泄漏重大事故后果模拟分析(经典)
