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 B12051/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 B12051/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D1204A 倒空（仅有的一个手动操作阀门也无法工作） 。整个储罐内的50006000kg 的液氯在 3.5min 内全部泄漏完。事故模拟分析（四）氯气本身密度就比空气大，再加上由于液氯从高压环境中泄漏出来，部分液氯闪蒸为氯气，部分未闪蒸的液氯以微小液滴的形式夹杂在氯气云团中，形成所谓的重气云团。由于重气效应的存在，不利于危险物质的扩散、稀释，使云团紧贴着地面向下风向扩散，因此，重气云团要比相同条件下的非重气云团扩散得远，伤害半径也大。重气云团的扩散行为不同于非重气云团的扩散，通常可分为四个阶段：重力沉降、空气卷吸、云团加热和重气扩散向非重气扩散的转变。本文采用重气云团扩散模型对该液氯泄漏事故的后果进行模拟分析。已知泄漏当天的气象条件如下：温度：4风速：2m/s云层情况：多云相对湿度：97%大气压：758mmHg