【正文】 希望各 位老師和同學(xué)能在今后的工作和學(xué)習(xí)中一切順利 。感謝劉老師一直以來對(duì)我的支持和幫助。如果泄漏事故未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 42 施，則下風(fēng)向 3741m內(nèi)的工作人員有相當(dāng)大的中毒可能。由后果模擬計(jì)算可知，該 事故的破壞力強(qiáng)大，車間全部工人及鄰近的人員全部死亡。 （ 5）該車間發(fā)生蒸氣云爆炸事故的可能性較小，由軟件模擬得出的結(jié)論可知，死亡區(qū)范圍涉及全部苯、甲苯儲(chǔ)罐區(qū)以及精制工段部分地區(qū)；輕傷區(qū)范圍涉及全部精制工段以及大部分苯乙烯罐區(qū)。 （ 2） 應(yīng)用事故后果模擬的方法 ,對(duì)苯儲(chǔ)罐區(qū)進(jìn)行了池火災(zāi)、蒸氣云爆炸、沸騰液體擴(kuò)展蒸汽爆炸以及泄漏中毒四種事故后果模擬分析。本文通過閱讀大量的文獻(xiàn)資料，針對(duì)苯乙烯車間的重大危險(xiǎn)源進(jìn)行了事故后果模擬計(jì)算并應(yīng)用安全評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)分析軟件進(jìn)行了軟件模擬。 應(yīng)急演練后，需根據(jù)演練過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行改正，并評(píng)價(jià)整個(gè)應(yīng)急演練的效果 ，做好演練記錄。 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 40 ② 分步演練： 主要是檢查各階段的應(yīng)急計(jì)劃是否可行，以及演練人員是否能夠較好完成各項(xiàng)職能的小型演練。 （ 2）演練人員的培訓(xùn) 演練人員的培訓(xùn)應(yīng)該是全方位人員的培訓(xùn) ,包括指揮人員、應(yīng)急人員和模仿人員； 演練人員的培訓(xùn)內(nèi)容包括演練 程序、應(yīng)急預(yù)案、明確職能 、 了解演練的 環(huán)境場(chǎng)地和人員本身涉及到的技能。 ⑤清點(diǎn)人員，整理各類救援、檢測(cè)設(shè)備，賒銷事故地區(qū)的警戒，做好收尾工作，安全撤離。 （ 9）現(xiàn)場(chǎng)清理 ①少量苯液體泄漏，可用沙土、煤灰等吸附并覆蓋。 ②根據(jù)泄漏量的多少，可向罐內(nèi)適當(dāng)注水，提高罐內(nèi)液位，形成水墊層，配合堵漏工作的開展 。 （ 6）稀釋防爆 ① 儲(chǔ)罐、容器或輸送管線發(fā)生液體泄漏時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)?shù)牟课恢谭乐剐孤兜谋綌U(kuò)散，并及時(shí)在泄漏的本面上覆蓋泡沫層，防止遇火源相遇發(fā)生火災(zāi)。 ③ 根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果，調(diào)整事故危險(xiǎn)范圍。 ②掌握泄漏區(qū)域的管線、防護(hù)堤、下水道的布局與走向 ③了解人員自救已經(jīng)采取的措施、救援設(shè)施運(yùn)行和自備救援設(shè)施情況 ④了解危險(xiǎn)區(qū)域其他單位、人員、地形和電源、火勢(shì)的控制情況。應(yīng)急救援小組在進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域之前，需做好個(gè)人防護(hù)工作，在撲救火災(zāi)時(shí)必須站在上風(fēng)頭 ，防止發(fā)生傷亡 [20]。液體、氣體火災(zāi)，應(yīng)先控制，以冷卻保護(hù)為主同時(shí)盡快切斷物料來源，集中力量一次滅火成功。 ⑧環(huán)境檢測(cè)組 負(fù)責(zé)對(duì)事故 周邊的大氣、土壤、水質(zhì)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確定事故的污染區(qū)域。 ④安全警戒組 負(fù)責(zé)布置 現(xiàn)場(chǎng)安全警戒，設(shè) 警示標(biāo)志，禁止無關(guān)人員、車輛進(jìn)入 事故現(xiàn)場(chǎng) ，并對(duì) 現(xiàn)場(chǎng) 周邊 區(qū)域 進(jìn)行 治安巡邏。應(yīng)急處置 總指揮根據(jù)事故 現(xiàn)場(chǎng)的 實(shí)際情況，成立下列救援專業(yè) 小 組： ①危險(xiǎn)源控制組 負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)作業(yè)，控制苯泄漏源防止其再次泄漏，并根據(jù)苯的特性組織提供專用的防護(hù)用具與救援工具。 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 36 苯儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)急預(yù)案的建立 應(yīng)急處置的基本原則 迅速反應(yīng)、統(tǒng)一指揮、分級(jí)負(fù)責(zé)、單位自救與社會(huì)救援相結(jié)合。 （ 2）企業(yè)化學(xué)事故應(yīng)急救援預(yù)案的制定程序 : 化學(xué)事故應(yīng)急救援預(yù)案的程序包括編制的準(zhǔn)備、危險(xiǎn)辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、預(yù)案編制、預(yù)案的演習(xí)和修訂、審核實(shí)施。 應(yīng)急預(yù)案是一項(xiàng)決定企業(yè)生死存亡的特別重要的工作，可以說應(yīng)急管理工作好的單位可能就企業(yè)于水火，而應(yīng)急管理不好的單位則可能導(dǎo)致企業(yè)垮臺(tái)。 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 35 （ 2） 在蒸氣云爆炸事故后果模擬中，模擬軟件運(yùn)用了經(jīng)典評(píng)價(jià)模型，而模擬計(jì)算運(yùn)用的是通過計(jì)算 TNT 當(dāng)量來計(jì)算沖擊波超壓，以此確定該事故對(duì)于建筑、人體的傷害。人為的計(jì)算在模型的選擇上會(huì)因人而異，畏怯計(jì)算過程中考慮的因素會(huì)不全面，因此就造成了以上兩者之間的結(jié)果差異。苯儲(chǔ)罐危險(xiǎn)源相當(dāng)于三級(jí)重大危險(xiǎn)源，該傷亡事故屬于特大傷亡事故。通過計(jì)算爆炸火球半徑、沖擊波超壓 、火球持續(xù)時(shí)間等數(shù)據(jù)，得出該事故的傷亡半徑、傷亡人數(shù)、財(cái)產(chǎn)損失等指標(biāo)。由上圖災(zāi)害模擬范圍可見，池火災(zāi)事故影響到了甲苯儲(chǔ)罐以及精制工段的部分地區(qū)。通過計(jì)算火焰高度、火焰持續(xù)時(shí)間、死亡熱通量等數(shù)據(jù)，得出該事故的傷亡半徑、傷亡人數(shù)、財(cái)產(chǎn)損失等指標(biāo)。如果泄漏事故未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施，則下風(fēng)向 3741m 內(nèi)的工作人員有相當(dāng)大的中毒可能；假設(shè) 北京 市盛行西北風(fēng)，則根據(jù)實(shí)際車間平面布置，脫氫工段車間、水池、控制室和化驗(yàn)室區(qū)域內(nèi)的工作人員發(fā)生中毒的概率很大，有關(guān)部門應(yīng)做好相應(yīng)的預(yù)防措施。 上述結(jié)果代入 2526 中試差解得， 當(dāng) 3/40),0,0,( mmgtxC ? 時(shí)， x=4934m；當(dāng)河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 30 3/75),0,0,( mmgtxC ? 時(shí)， x=3741m。 （ 2） 事故后果計(jì)算與分析 根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)確定，作業(yè)地點(diǎn)空氣中苯蒸汽濃度不應(yīng)超過 40mg/m3,。 （ 1） 擴(kuò)賽模型 下面我們將采用地面點(diǎn)瞬時(shí)排放模型進(jìn)行模擬計(jì)算 （如式 617）： ? ? ? ? ?????????? ???????? ????? 22222 22/3 21e x p2,yyxzyxzyutxQtzyxC??????? （ 617） 式中： C(x,y,z,t,)為瞬時(shí)排放時(shí)，給定地點(diǎn)與時(shí)間污染物濃度， mg/m3； Q為瞬間泄漏量， kg； t 為泄漏時(shí)間， s； u 為風(fēng)速， m/s； x 為下風(fēng)向 距離， m； y為橫風(fēng)向距離， m； z 為離地高度， m； x? 、 y? 、 z? 分別為各方向的擴(kuò)散系數(shù)（ m）。大量 有毒物品的 泄漏 將會(huì)導(dǎo)致人員傷亡環(huán)境破壞 。 240 至 340 米的范圍內(nèi) 10s 造成人員輕度燒傷，河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 28 1min 內(nèi)發(fā)生人員死亡的事故。 根據(jù)表 61 熱輻射的不同入射人輻射強(qiáng)度所造成的損失，我們可以得到在不同入射熱輻射強(qiáng)度下，目標(biāo)處距火球中心的距離，從而得到事故發(fā)生的影響范圍。此類爆炸主要是釋放大量的熱輻射對(duì)人員和設(shè)備造成傷害和損失 [16]。在以幾何中心為爆炸中心， 為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)將發(fā)生財(cái)產(chǎn)損失。由此得到 TNT 當(dāng)量： kgW T N TfT N T 4f ???? ? （ 66） （ 2）死亡半徑 RD 如果該儲(chǔ)罐區(qū)域內(nèi)未設(shè)人員防護(hù)裝置，一旦發(fā)生泄漏導(dǎo)致爆炸，將會(huì)造成人員死亡的重大事故。蒸氣云爆炸的劈壞影響時(shí)產(chǎn)生沖擊波對(duì)周圍人員和建筑物的傷害。 同時(shí)，苯儲(chǔ)罐泄漏發(fā)生 池火災(zāi)事故還有可能引發(fā)其他設(shè)備發(fā)生其他類型的事故，導(dǎo)致事故范圍的擴(kuò)大和蔓延 。 根據(jù) 上表的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷 ，用式（ 65）估算出池火災(zāi)可能的損失 距離 X： )4( ItQX c??? ? （ 65） 式中 X：目標(biāo)點(diǎn)到液池中心的距離， m； I：熱輻射強(qiáng)度， 2/mW ； Q：總熱輻射通量， W； ct ：熱傳導(dǎo)系數(shù)，取值 1。 （ 1）苯的燃燒速度 苯的燃燒熱 Hc=，比熱容 Cp= 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 21 苯儲(chǔ)罐池火災(zāi)事故后果模擬分析 北京燕山石化化工一廠苯乙烯車間在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生副產(chǎn)品苯，車間內(nèi)有 1 個(gè)容積為 120 m3的苯儲(chǔ)罐。 苯具有易燃易爆、有毒有害的特性， 在生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)倪^程中均 存在很大的危險(xiǎn)性，容易發(fā)生事故。 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 20 表 52 苯乙烯車間罐區(qū)參數(shù) 假設(shè)各儲(chǔ)罐存儲(chǔ)量為總?cè)莘e的 70%，可得出單臺(tái)儲(chǔ)罐儲(chǔ)存產(chǎn)品的質(zhì)量 ： 苯： M= 103 120 =73920kg 約為 74 噸 50 噸 苯乙烯： M= 103 298 =189826kg 約為 190噸 500 噸 甲苯： M= 103 70 =42630kg 約為 43 噸 500 噸 通過比較 74 噸 50 噸可以判斷出苯的儲(chǔ)存量大于苯的臨界儲(chǔ)存量。 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)標(biāo)準(zhǔn) 苯乙烯工藝過程中存在危險(xiǎn)物質(zhì)名稱及其臨界量如表 4所示 [11]。如若發(fā)生泄漏，操作人員未能及時(shí)躲避，將會(huì)造成嚴(yán)重地高溫灼傷。 此外，人員進(jìn)入罐、釜內(nèi)檢修，若有毒有害物質(zhì)置換不徹底，加之人員未佩戴勞動(dòng)護(hù)具或護(hù)具失效，均可能造成人員中毒。因此若苯乙烯發(fā)生泄漏可能引起火災(zāi)事故。 車間內(nèi)有很多電氣設(shè)備，如果電氣設(shè)備接地不良、設(shè)備漏電、未設(shè)置防靜電裝置，將會(huì)發(fā)生人員觸 電事故，造成人員傷亡，影響車間的正常生產(chǎn)日程。 此外，脫氫車間內(nèi)的大型儲(chǔ)罐、反應(yīng)器、換熱器等均需做好接地防雷擊的措施，以防止雷擊產(chǎn)生的電火花引起火災(zāi)事故。氫氣為 易燃易爆 的危險(xiǎn) 氣 體 。 因此苯乙烯生產(chǎn)過程危險(xiǎn)、有害因素的識(shí)別，主要是查找出生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)上述事故的場(chǎng)所或過程。 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 14 表 42 主要物質(zhì)的理化性質(zhì) 氫氣 苯 甲苯 乙苯 苯乙烯 分子式 H2 C6H6 C7H8 C8H10 C8H8 分子量 2． 016 熔點(diǎn)℃ 31 沸點(diǎn)℃ 145 閃點(diǎn)℃ 4 15 引燃溫度℃ 400 560 535 432 490 相對(duì)密度 （水 =1） 相對(duì)密度 （空氣 =1） 爆炸極限 % 臨界溫度℃ 240 369 臨界壓力Mpa 燃燒性 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 禁忌物 強(qiáng)氧化劑、鹵素 強(qiáng)氧化劑 強(qiáng)氧化劑 強(qiáng)氧化劑、酸類 強(qiáng)氧化劑、酸類 危險(xiǎn)物質(zhì)的儲(chǔ)存 苯乙烯生產(chǎn)過程中涉及的主要危險(xiǎn)、有害物質(zhì)儲(chǔ)存的注意事項(xiàng)如下表 43 所示。 表 31 北京市氣候氣象一覽 乙 苯苯甲 苯苯乙 烯多 乙 苯回 收 苯反應(yīng)器乙苯分離塔乙苯精餾塔乙 苯 / 苯乙 烯 分塔回 收 乙 苯乙 苯苯 乙 烯甲 苯苯 乙 烯焦 油甲 苯 /乙 苯分 離塔苯 / 甲苯 分離 塔苯 乙烯 精餾 塔反應(yīng)器圖 32 苯乙烯工藝流程簡(jiǎn)圖 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 13 4 危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)與分析 危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)的原則和依據(jù) 危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)與分析遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、全面性和預(yù)測(cè)性原則。苯與乙苯混合物進(jìn)入乙苯精餾塔，回收的苯從塔頂流出 ， 繼續(xù)參與反應(yīng) 。 見 北京市氣候氣象一覽表 表 31。 2020 年 降水量大致在 毫米，為 華北 降 雨最多的地區(qū)之一。北京市平均海拔 米。 地處華北平原東北部 。 176。 80%的苯乙烯是通過乙苯催化脫氫的方法生產(chǎn)出來的。閃火 與其他火災(zāi)模型不同的是 ，火焰?zhèn)鞑ミ^程中沒 有自我加速條件。噴射火模型包括“單點(diǎn)源”模型、“多點(diǎn)源”模型及“圓錐體”模型 ， 其中“單點(diǎn)源”模型包括“ API521”模型 ,“多點(diǎn)源”模型包括“ WHAZAN”、“ FLARESIM”、“ FLARESIM”、“ THORIN”和“ THORNTON”模型 ,“圓錐體”模型包括“ FLARE”、“ TORCH”等模型 [21]。 河北工業(yè)大學(xué) 2020 屆 本科 畢業(yè)論文 10 池火災(zāi)模型 所謂池火災(zāi)是指儲(chǔ)罐中泄漏后的可燃液體遇火源發(fā)生的火災(zāi)，其主要危害是熱輻射。 相較于蒸氣云爆炸，沸騰液體擴(kuò)展蒸汽爆炸的危險(xiǎn)等級(jí)更高，影響范圍更廣。我國(guó)北 京理工大學(xué)、化工部勞動(dòng)保護(hù)研究所及勞動(dòng)部勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)院的研究人員共同 建立了“爆炸災(zāi)害預(yù)防與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。 無論是哪種類型的爆炸 ， 在爆炸事故發(fā)生的同時(shí)都會(huì)釋放出大量的能量，造成相當(dāng)巨大的損失和影響。 在泄漏 擴(kuò)散事故的后果分析中，泄漏事故后果的嚴(yán)重程度與泄漏物的形 態(tài)、數(shù)量、物質(zhì)特性、壓力、 泄漏方式 等有關(guān)。 七、八十年前國(guó)外的研究人員開始對(duì)泄漏擴(kuò)散事故進(jìn)行研究 ，直 至 現(xiàn)在 國(guó)外對(duì)于 泄漏擴(kuò)散的 研究工作還 相當(dāng)活躍。 但是 ,此類方法在運(yùn)用的同時(shí)也 存在一 定的 問題 ,例如參數(shù)的選擇和相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算往往根據(jù)個(gè)人理解 ,因此有關(guān)參數(shù)的選用不是十分合理。火災(zāi)事故形態(tài)主要是 池火災(zāi)和噴射火。 應(yīng)急預(yù)案是運(yùn)用安全評(píng)價(jià)的方法，為降低事故造成的影響和財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)設(shè)備、場(chǎng)所等對(duì)象進(jìn)行故事發(fā)生后的救援行動(dòng)步驟和綱領(lǐng)，為控制事故的發(fā)生提前做出有效的計(jì)劃和安排。人們通過該模擬結(jié)果，可以直觀地了解到 評(píng)價(jià) 區(qū)域 或系統(tǒng)的危險(xiǎn) 有害 性 , 并為設(shè)計(jì) 、 管理人員以及 企業(yè)