【正文】 離(m)647 985 1576 2461 3298 5348 11541下風(fēng)向中毒區(qū)域云團(tuán)中心形成時(shí)間（s）435 616 985 1539 2061 3343 7194②單個(gè)氯實(shí)瓶發(fā)生爆裂瞬時(shí)泄漏時(shí), 在 ，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。表 716 單個(gè)氯實(shí)瓶爆裂瞬時(shí)泄漏，氯氣擴(kuò)散的中毒危害距離氯氣濃度對(duì)應(yīng)的中毒危害距離距離 850mg/m3300mg/m390mg/m330mg/m315mg/m35mg/m31mg/m3下風(fēng)中毒危害距離(m)666 987 1578 2466 3302 5356 11531下風(fēng)向中毒區(qū)域云團(tuán)中心形成時(shí)間（s）666 987 1578 2466 3302 5356 115314)多個(gè)氯實(shí)瓶爆裂時(shí)瞬時(shí)泄漏以 6 個(gè)實(shí)瓶爆裂瞬時(shí)泄漏為代表，源強(qiáng)總質(zhì)量為 6000kg，風(fēng)231 / 58速分別取 、大氣穩(wěn)定度按 D 級(jí)，采用同上的瞬時(shí)計(jì)算模型進(jìn)行分析。① 6 個(gè)氯實(shí)瓶發(fā)生爆裂瞬時(shí)泄漏時(shí), 在 ，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。表 717 6 個(gè)氯實(shí)瓶爆裂瞬時(shí)泄漏，氯氣擴(kuò)散的中毒危害距離氯氣濃度對(duì)應(yīng)的中毒危害距離距離 850mg/m3300mg/m390mg/m330mg/m315mg/m35mg/m31mg/m3下風(fēng)中毒危害距離(m)1319 1999 3303 5356 7381 12643 30060下風(fēng)向中毒區(qū)域云團(tuán)中心形成時(shí)間（s）825 1249 2064 3348 4613 7902 18788② 6 個(gè)氯實(shí)瓶發(fā)生爆裂瞬時(shí)泄漏時(shí), 在 ，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。表 718 6 個(gè)氯實(shí)瓶爆裂瞬時(shí)泄漏，氯氣擴(kuò)散的中毒危害距離氯氣濃度對(duì)應(yīng)的中毒危害距離距離 850mg/m3300mg/m390mg/m330mg/m315mg/m35mg/m31mg/m3下風(fēng)中毒危害距離(m)1319 1999 3303 5356 7381 12463 30060下風(fēng)向中毒區(qū)域云團(tuán)中心形成時(shí)間1319 1999 3303 5356 7381 12463 30060232 / 58（s） 液氯實(shí)瓶破裂毒害區(qū)域計(jì)算與后果分析（1） 中毒負(fù)荷氯氣的中毒程度與吸入毒物的濃度以及接觸時(shí)間有關(guān)，毒負(fù)荷（TL ）是吸入毒氣深度和接觸時(shí)間 t 的函數(shù)。人體對(duì)于某一毒物的致死毒負(fù)荷幾乎是一個(gè)恒定值。TL=KC ntm式中：TL—Toxic load，毒負(fù)荷；k—與劑量有關(guān)的系數(shù)，通常 k≤1；C—毒物濃度（ppm） ，濃度在中毒效應(yīng)中的貢獻(xiàn)，由指數(shù) n 修正；T—接觸時(shí)間（ min） ，接觸時(shí)間在中毒效應(yīng)中的貢獻(xiàn)，由指數(shù)m 修正，對(duì)氯氣的毒負(fù)荷表達(dá)式應(yīng)為：TL=Ct（2） 氯氣的傷害分區(qū)根據(jù)有毒氣體泄漏事故表明，愈接近泄漏中心，毒氣的濃度愈高，人員傷害愈嚴(yán)重。所以可將事故的整個(gè)范圍劃分為致死區(qū)、重傷區(qū)、輕傷區(qū)和吸入反應(yīng)四個(gè)區(qū)。傷害分區(qū)如下：致死區(qū)（A 區(qū)）：本區(qū)內(nèi)人員如缺少防護(hù)，或未能及時(shí)逃離，則將不例外地蒙受中毒，其中半數(shù)左右人員可能死亡。重傷區(qū)（B 區(qū)）：本區(qū)大部分人員蒙受?chē)?yán)重中毒或中度中毒，須住院治療，有個(gè)別人甚至中毒死亡。輕傷區(qū)（C 區(qū)）：本區(qū)內(nèi)大部分人員有輕度中毒或吸入反應(yīng)癥狀，門(mén)診治療既可康復(fù)。吸入反應(yīng)區(qū)（D 區(qū)）：本區(qū)內(nèi)一部分人員有吸入反應(yīng)癥狀，但未達(dá)中毒程度。一般在脫離接觸后 24 小時(shí)內(nèi)恢復(fù)正常。233 / 58表 719 氯氣傷害分區(qū)表傷害分區(qū) 毒負(fù)荷關(guān)系式 氯氣的傷害毒負(fù)荷致死區(qū)（A 區(qū)）致死區(qū)平均毒負(fù)荷邊界毒負(fù)荷最大接觸時(shí)間最小接觸濃度TLA=18000ppmminTLa=3000 ppmmintAmax=30minCAmin=100ppm（300mg/m3）重傷區(qū)（B 區(qū)）重傷區(qū)平均毒負(fù)荷邊界毒負(fù)荷最大接觸時(shí)間最小接觸深度TLB=1350ppmminTLb=900 ppmmintAmax=30minCAmin=30ppm（90mg/m3）輕傷區(qū)（C 區(qū)）輕傷區(qū)平均毒負(fù)荷最大接觸時(shí)間邊界深度TLC=300～600ppmmintCmax=60minCcmin=10～30ppm （30～90mg/m3）吸入反應(yīng)區(qū)（D 區(qū)）接觸時(shí)間邊界深度不限Cd=5ppm（15mg/m 3）（3 ）無(wú)風(fēng)情況下，1 噸液氯實(shí)瓶破裂,氯氣毒害區(qū)域計(jì)算：液氯質(zhì)量：W=1000kg容器破裂前液氯溫度：t（℃） ，與環(huán)境溫度接近，按春、夏、秋、冬環(huán)境溫度取值。液氯比熱為 C=（kg ?℃）液氯標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn) t0=34℃表 720 氯氣計(jì)算參數(shù)表名稱(chēng)分子量M沸點(diǎn)t0(℃)液體比熱C(kJ/kg℃)汽化熱(kJ/kg)234 / 58氯 34 289液氯從罐中釋放出來(lái)時(shí)，壓力降為大氣壓，由于氯氣沸點(diǎn)為℃,所以液體處于過(guò)熱，溫度迅速降到其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)溫度，此時(shí)放出的熱計(jì)算如下：瓶?jī)?nèi)所有液氯放出的熱量為： ??0tCWQ???設(shè)這些熱量全部用于鋼瓶?jī)?nèi)液氯的蒸發(fā)，則其蒸發(fā)量： ??qtCWQ039。 ???液氯分子量為 M=，設(shè)液氯罐的常溫為 15℃ ，根據(jù)以上公式可算出：氯氣泄放到大氣的體積 Vg（單位：m 3）為： ?? 000 tqMtCWtMVg ???????氯氣是重氣，其瞬時(shí)釋放表面為氣團(tuán)呈圓餅狀，氣團(tuán)由重力作用下落，由于氯氣擴(kuò)散速度較快，一般致死區(qū)和重傷區(qū)人員的最長(zhǎng)接觸時(shí)間不超過(guò) 30min，擴(kuò)散高度不會(huì)很高，按擴(kuò)散高度 h 為 5 米，不考慮風(fēng)速對(duì)形狀的影響，假定氯氣擴(kuò)散過(guò)程仍保持圓餅狀，此范圍內(nèi)的氯氣混合均勻，可估算出其擴(kuò)散半徑。假設(shè)這些帶有氯氣的空氣以半球形向地面擴(kuò)散,則可求出該氯氣235 / 58擴(kuò)散半徑為: ???將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上述公式計(jì)算，其結(jié)果見(jiàn)下表。表 721 1 噸液氯實(shí)瓶爆裂影響半徑表氯氣濃度對(duì)應(yīng)的最大毒害區(qū)半徑（ m）季節(jié)平均溫度℃蒸發(fā)量kg850mg/m3300mg/m3A 區(qū)90mg/m3 B 區(qū)30mg/m3 C 區(qū)15mg/m3 D 區(qū)5mg/m31mg/m3春 190 26 37 55 80 101 146 249夏 209 28 40 59 85 107 154 265秋 192 26 37 55 81 101 146 249冬 164 24 34 50 72 91 132 225年均 189 26 37 55 80 101 146 249上式僅計(jì)算出 1 噸液氯鋼瓶爆裂時(shí)形成氣云的瞬時(shí)影響情況，隨后，其它液氯會(huì)快速地蒸發(fā)，并向四周擴(kuò)散。當(dāng)全部蒸發(fā)完畢，其最大影響半徑估算如下：氯氣濃度對(duì)應(yīng)的最大毒害區(qū)半徑（m）氯總量kg850mg/m3300mg/m3A 區(qū)90mg/m3 B 區(qū)30mg/m3C 區(qū)15mg/m3D 區(qū)5mg/m31mg/m31000 46 64 96 139 175 252 433236 / 58由計(jì)算可看出若 1 噸液氯全部泄漏 ,氯氣的致死區(qū)半徑為 64m,重傷區(qū)半徑為 96m,由于液氯鋼瓶離廠界較近，可以輕易擴(kuò)散到外界造成嚴(yán)重危害，如果考慮風(fēng)速的作用影響范圍可能更大，所以應(yīng)當(dāng)采取一定預(yù)防措施并制定出氯氣中毒的應(yīng)急計(jì)劃。（4）無(wú)風(fēng)情況下，6 噸液氯實(shí)瓶同時(shí)破裂 ,氯氣毒害區(qū)域計(jì)算：按上述（3）計(jì)算方法，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入計(jì)算，其結(jié)果見(jiàn)下表。表 722 6 個(gè) 1m3液氯實(shí)瓶爆裂影響半徑表氯氣濃度對(duì)應(yīng)的最大毒害區(qū)半徑（ m）季節(jié)平均溫度℃蒸發(fā)量kg850mg/m3300mg/m390mg/m330mg/m315mg/m35mg/m31mg/m3春 1142 48 68 101 145 183 264 452夏 1254 51 72 107 155 195 281 481秋 1150 48 68 101 146 184 266 454冬 985 43 61 91 132 166 239 409年均 1134 48 67 100 145 182 263 450上式僅計(jì)算出 6 個(gè) 1 噸液氯鋼瓶爆裂時(shí)形成氣云的瞬時(shí)影響情況，隨后，其它液氯會(huì)快速地蒸發(fā)，并向四周擴(kuò)散。當(dāng)全部蒸發(fā)完畢，其最大影響半徑估算如下：氯氣濃度對(duì)應(yīng)的最大毒害區(qū)半徑（m）氯總量kg850mg/m3300mg/m390mg/m330mg/m315mg/m35mg/m31mg/m36000 83 117 175 252 318 458 784由計(jì)算可看出若 6 噸液氯全部泄漏 ,氯氣的致死區(qū)半徑為 117m,重傷區(qū)半徑為 175m,如果考慮風(fēng)速的作用影響范圍可能更大，但由于在液氯倉(cāng)庫(kù)內(nèi)發(fā)生 6 瓶液氯同時(shí)爆炸的幾率幾乎為零 ,故不應(yīng)考慮這種事故模型。237 / 58 國(guó)外某次氯氣泄漏事故災(zāi)害分析不同形式泄漏量判斷（1） 泄漏形式的判斷泄漏可分為瞬時(shí)性泄漏和連續(xù)性泄漏 2 種，判斷準(zhǔn)則如下：如果VT0／x≥，泄漏為連續(xù)泄漏；如果 VT0／ x≤，泄漏為瞬時(shí)泄漏。式中，V 為環(huán)境風(fēng)速，m/s；T 0為泄漏持續(xù)時(shí)間，s ；x 為觀察者離泄漏源的距離，m。假設(shè)鋼瓶?jī)?nèi)的液氯在 內(nèi)全部漏完，故 T0＝210s；事故后果模擬所關(guān)心的是位于泄漏點(diǎn)下風(fēng)向 1km 處的城鎮(zhèn)，故x＝1km；當(dāng)時(shí)的環(huán)境風(fēng)速小于 2m/s，取 V＝2m/s。按照如上判斷準(zhǔn)則進(jìn)行判斷，液氯的泄漏屬于瞬時(shí)性泄漏。（2） 液氯閃蒸量的計(jì)算氯在常溫常壓下為氣體，當(dāng)液氯從儲(chǔ)罐中泄漏到大氣環(huán)境中時(shí)，為了達(dá)到新的氣液平衡，必然會(huì)有一部分液氯閃蒸為氯氣，其閃蒸率通過(guò)下式計(jì)算： ])(,1min[/0vbsPvHTCM??式中，M v為閃蒸蒸氣的質(zhì)量，kg；M0為泄漏液體的總質(zhì)量，kg；Cp為泄漏液體的定壓比熱，J/（kgK） ；Hv為泄漏液體的蒸發(fā)熱，J/kg；Ts為存儲(chǔ)溫度，K；T b為沸點(diǎn)，K 。通過(guò)計(jì)算，液氯的閃蒸率為 10％。（3） 液池?fù)]發(fā)速率的計(jì)算未發(fā)生閃蒸的液氯則在地面形成液池，進(jìn)而從外界吸收熱量揮發(fā)。由于當(dāng)時(shí)氣溫較低，只有 4℃ ，因此可以判斷單位液池的揮發(fā)速率較低。又由于泄漏發(fā)生處周?chē)胁簧僬系K物，可以限制液池在地面上的擴(kuò)展，因此液池的面積也不會(huì)太大?？傊?，泄漏所形成液池的揮發(fā)速率同液氯閃蒸量相比很小，可以忽略不計(jì)。238 / 58 擴(kuò)散模型（1） 重氣云團(tuán)的判斷根據(jù)擴(kuò)散云團(tuán)物理性質(zhì)的不同，可分為重氣云團(tuán)和非重氣云團(tuán) 2種。對(duì)擴(kuò)散云團(tuán)進(jìn)行判斷，可采用如下公式：式中，V 0為瞬時(shí)泄漏形成的云團(tuán)的初始體積，m 3；V 為環(huán)境風(fēng)速，m/s ；ρ 0為氣云初始密度，kg/m 3；ρ a為環(huán)境空氣密度，kg/m3。如果上式成立，則表明云團(tuán)為非重氣云團(tuán)；否則，為重氣云團(tuán)。經(jīng)判斷，液氯泄漏閃蒸所形成的云團(tuán)為重氣云團(tuán)，其在空氣中的運(yùn)移擴(kuò)散過(guò)程和濃度分布應(yīng)采用重氣擴(kuò)散模型進(jìn)行模擬。（2） 重氣擴(kuò)散模型云團(tuán)徑向尺寸隨時(shí)間的變化為：式中，R 為云團(tuán)半徑，m；H 為云團(tuán)高度，m；C 為重力沉降系數(shù)；△ ρ 為云團(tuán)密度與空氣密度差，kg/m 3；△ ρa(bǔ) 為空氣密度，kg/m 3?？諝饩砦|(zhì)量隨時(shí)間的變化為：其中，M a為空氣卷吸質(zhì)量， kg；α *是側(cè)面卷吸常數(shù)；U e是頂部卷吸速率，是 Richardson 數(shù)和縱向湍流速率 U1的函數(shù)：239 / 58其中，α’為頂部卷吸速率常數(shù)。由于卷吸空氣的作用，云團(tuán)溫度隨時(shí)間的變化為：式中，T 為云團(tuán)內(nèi)部溫度，℃；Cpa 為空氣比熱容，J／（kgK） ；Cp 為泄漏物質(zhì)的比熱容，J ／（kgK） ；Qc 為云團(tuán)加熱速率，J／（sm 2） ，△Ta 為云團(tuán)與卷吸空氣的溫差， ℃。 毒負(fù)荷人類(lèi)對(duì)毒物的反映不僅與所接觸的毒物的濃度有關(guān)，而且還與暴露在該毒物濃度下的時(shí)間有關(guān)，因此，為了同時(shí)反映毒物濃度和暴露時(shí)間對(duì)中毒反映的影響，人們提出了毒負(fù)荷的概念，其定義如下：式中，TL 為毒物的毒負(fù)荷， 106min；tt 2分別為開(kāi)始暴露時(shí)刻和結(jié)束暴露時(shí)刻，min；C 為 t 時(shí)刻暴露環(huán)境中毒物的濃度；n 為冪指數(shù)，對(duì)于氯氣，n 取 2。計(jì)算模擬結(jié)果液氯泄漏后在下風(fēng)向地面的濃度分布見(jiàn)下圖所示。圖中陰影部分表示氯氣濃度大于空氣中允許最高濃度，即 25106。由圖可見(jiàn)，液氯泄漏后其最遠(yuǎn)影響范圍已經(jīng)達(dá)到下風(fēng)向 3km 處，橫風(fēng)向的最大影響距離也達(dá)到 300m。由于模擬過(guò)程中假設(shè)泄漏工廠周?chē)貏?shì)平坦，因此由模擬結(jié)果得出的氯氣影響范圍偏大，但這對(duì)于指導(dǎo)今后的緊急泄漏事故應(yīng)急處理方案是有益的。在此次液氯泄漏事故處理中，應(yīng)急救援中心將應(yīng)急程度定為 3 級(jí)（最高級(jí)） ，從模擬結(jié)果來(lái)看240 / 58是合理的，因?yàn)橄嘛L(fēng)向 1km 處的城鎮(zhèn)已經(jīng)全部處于氯氣云團(tuán)的籠罩之下。圖中陰影部分外