石化液氨储罐泄漏风险及应急处置研究

 第16期  收稿日期:2018-05-31
作者简介:魏传深(1982—),山东聊城人,助理工程师,学士,2007年毕业于聊城大学化学工程与工艺专业,目前在读中国石油大学(华东)化学工程领域化工安全方向复合型工程(专业)硕士,现从事化工安全技术和管理研究。
石化液氨储罐泄漏风险及应急处置研究
魏传深1,2,张燕良1,2,李 宁1
,3
夏桑菊对新型冠状病毒有效吗(1.中国石油大学(华东),山东青岛 266580;2.中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳 4
71001;3.中国化工正和集团股份有限公司,山东东营 257342)摘要:化工企业液氨泄露会造成中毒、火灾事故及舆情影响,研究液氨储罐泄露并开展应急管理是化工企业安全管理工作的重点工作。通过ALOHA模拟研究泄漏高度和泄漏孔径对泄漏后果场景的影响,为液氨储罐泄漏应急管理提供措施。良好的建议措施对提升同行业安全生产管理水平具有重要的作用。关键词:液氨储罐;泄漏;风险;ALOHA
中图分类号:TE687;X820.4     文献标识码:A    文章编号:1008-021X(2018)16-0185-03
StudyonLeakageRiskandEmergency
ResponseofPetrochemicalLiquidAmmoniaStorageTank
WeiChuanshen1,2,ZhangYanliang1,2,LiNing
1,3
(ChinaUniversityofPetroleum(EastChina),Qingdao 266580,China;2.SINOPECLuoyangCompanyLtd.,Luoyang 471001,China;3.ChemChinaZhengheGroupCompanyLtd.,Dongying 257342,China)
Abstract:Theleakageofliquidammoniainchemicalenterpriseswouldcausepoisoning,fireaccidentsandpublicopinion
influence.Theworkofstudyingtheleakageofliquidammoniastoragetankandcarryingoutemergencymanagementwasthefocusofthechemicalenterprisesafetymanagementjob.TheinfluenceofleakageheightandholediameterontheleakageconsequencescenarioissimulatedbyALOHA.Emergencymanagementmeasuresofliquidammoniatankleakagewasputforwardinthepaper.GoodSuggestionsandmeasuresplayanimportantroleinimprovingthemanagementlevelofproductionsafetyinchemicalindustry.Keywords:liquidammoniastoragetank;leakage;risk;ALOHA  化工厂液氨泄漏事故的关注度高,
并且已经成为日常生活和社会经济中的敏感问题。在化工生产中,液氨泄漏事故时有发生。2018年3月22日河南某公司制冷机房液氨储罐发生泄
漏,造成1人死亡[
1]
。液氨泄漏容易引发中毒事故和火灾爆炸事故的发生,造成大量的人员伤亡和财产损失,并且还会引发
不良的负面舆情效应。田涛[2]
采用ALOHA模型,分析和预测
液氨泄露后的扩散、闪火、蒸汽云爆炸等场景。黄兆杰等[3]
用A
LOHA和Googleearth软件在液氨泄露事故图像化显示风险距离,为泄漏后应急救援提供技术支持。郭家秀[4]
通过对液氨储罐泄漏后的中毒、火灾、爆炸等不同事故后果进行危害分
析,给出了对策和建议。李宁等[
5]
通过ALOHA研究了储罐泄露后环境条件变化对后果严重程度的影响。本文通过模拟石化液氨储罐泄漏后的事故场景,拟对ALOHA模拟了泄漏高度和泄漏孔径对泄漏后果场景的影响,并对泄漏后应急处置措施提出了建议措施,为做好石化企业液氨储罐泄露应急管理奠定基础,对企业安全管理工作具有重要的意义。
1 研究对象
研究对象为所在公司的液氨储罐,400m3
球罐。储存介质
为液氨,液氨参数由A
LOHA软件数据库得到,如表1所示。根据有毒气体扩大的不同危害影响程度划分三个等级AEGL-1、AEGL-2、AEGL-3。当有毒气体浓度达到1级时,暴露在有毒气体60分钟人体会明显感觉刺激和不适;2级时会严重影响人
体健康,
3级时会造成生命危险或导致死亡。表1中给出了相应级别的浓度临界值。
表1 液氨技术参数
Table1 thetechnicalparameterofammonia
项目中文数值单位MolecularWeight分子量
17.03g/molAEGL-1(60min)一级扩散浓度临界值30ppmAEGL-2(60min)二级扩散浓度临界值160ppmAEGL-3(60min)
三级扩散浓度临界值
1100ppmIDLH立即危害浓度300ppmLEL爆炸下限150000ppmUEL
爆炸上限280000ppmAmbientBoilingPoint
沸点-33.8℃FreezingPoint
凝点
-77.7
2 泄露风险模拟
通过ALOHA软件输入本文研究的相关项目和输入参数,
具体设置见表2。球罐内储存液体占罐体容积的80%。根据不同泄露高度和泄漏孔径研究泄露后果不同场景的影响,通过泄漏后扩散的风险距离大小表示影响的后果严重程度。
·
581·魏传深,等:石化液氨储罐泄漏风险及应急处置研究
山 东 化 工
数字重阵表2 ALOHA软件参数
Table2 thetechnicalparameterofALOHA
序号项目输入信息
1地理位置北纬N34°54′东经E112°36′海拔170m2建筑类型单一罐体、周围无建筑物的敞开空间3日期时间2018年3月22日
化学品类型
研究的化学物质AMMONIA通信与信息管理
5气象条件
风速3.4m/s、风向NNW、opencountry、云层
覆盖率partlycloudy、20℃、稳定等级C,湿度中
6储存容器情况
球罐、容积4
00方、液相、储存25℃,储存压力P=1.2MPa7泄漏源情况
泄露口圆孔,泄漏位置、Concrete、地面温度20℃8计算选项
选择泄漏类型,包括高斯扩散、DEGADIS扩散等
  图1为泄露孔径D为0.5cm、泄露高度H为1m泄露后的
场景,三级浓度危险距离123m,二级浓度危险距离338m,一级浓度危险距离813m。图2为泄露孔径为1cm、泄露高度为1m泄露后的场景,三级浓度危险距离251m,二级浓度危险距离699m,一级浓度危险距离1700m。由图1和图2比较,当泄露孔径增大时,
危险距离明显增加。
图1 孔径为0.5cm高1m时模拟结果
Fig.1 SimulationresultwhenD=0.5cm,H=1
图2 孔径为1cm高1m时模拟结果Fig.2 SimulationresultwhenD=1cm,H=1m图3为泄露孔径为0.5cm、泄露高度为3m泄露后的场景,三级浓度危险距离123m,二级浓度危险距离337m,一级浓度危险距离808m。由图1和图3比较,泄露高度增加时,因储罐内部温度、压力等工艺参数未发生变化,对泄漏后扩散的危险距
离影响变化不大。
图3 孔径为0.5cm高3m时模拟结果Fig.3 SimulationresultwhenD=0.5cm,H=3
图4 孔径为1cm高3m时模拟结果
Fig.4 SimulationresultwhenD=1cm,H=3m图4为泄露孔径为1cm、泄露高度为3m泄露后的场景,三级浓度危险距离251m,二级浓度危险距离697m,一级浓度危险
距离1
700m。图4进一步验证了上述得出的结果。由四个图比较,泄漏后果与泄漏的位置高度相差不大,但与泄漏孔径有明显关系。数值模拟结果可为我们处理泄漏后的事故应急提供了技术支持。
3 液氨储罐泄漏的应急措施
在液氨储罐发生泄漏事故时,具体的应急措施有如下三
点。
3.1 工艺堵漏的可行性
采用堵漏的方法制止液氨泄漏具有极大的危险性。尤其
在储罐的泄漏孔直径大于1cm,堵漏比较困难,建议首要考虑的是通过估计或远距离监测泄露孔径,分析工艺堵漏的可行性,做到第一时间人员疏散。实施带压堵漏操作的人员须做好防护措施,戴上正压式空气呼吸器、穿好防护服等。在进行带压堵漏时,需配合用消防雾状水喷淋,且在储罐区外部有医护人员及时待命。做好进行带压堵漏的工作人员及时撤退的有效措施,且带压堵漏工作人员进行作业的时间不宜过长。
3.2 环保应急工作
液氨在空气中会迅速气化,变成易燃气体,氨气在空气中会随空气扩散,不仅会污染自然环境,且当人体吸入氨后,会造成中毒。考虑氨气溶于水会变成呈碱性的氨水溶液,故可用雾状消防水喷淋,以阻止氨气的扩散。为顺利堵截、流稀释后的氨水,需关闭罐区雨水排放阀,阻止稀氨水流向罐区外污染自然环境。当泄漏情况严重时,需在储罐区外围筑堤坝,修建管线将氨水排入污水缓冲区,切莫将氨水流入明沟,造成外部环境勿扰。企业负责人需将情况及时上报政府环保部门,服从进行污水处理和事故应急工作。
·
681·SHANDONGCHEMICALINDUSTRY            2018年第47卷
 第16期
3.3 人员疏散和消防灭火
液氨泄漏事故发生时,储罐区负责人需及时派出侦察队侦查储罐区内部的情况,以便提出合理的解决措施。在侦查前,需重点观察储罐区周围的环境,注意风向,选择合适地点侦查泄漏情况,搜索受伤或者受困的工作人员,迅速检测罐区泄漏氨气的浓度,并将情况及时反映给救援指挥小组。人员疏散时,根据泄露情况模拟计算大致危险距离,结合环境监测数据、风速、风向、地理环境等划分三级防
中毒、防火和防爆警戒区。一级警戒区,需要及时撤离周围的全部人员;二级警戒区只能有防护措施完善的防护抢救人员;三级警戒区只能有防护救援人员、作业部操作工作人员等。还需考虑对周边社区的影响,向当地政府部门协助组织疏散。
消防灭火要点。当出现火灾事故时,消防局及时派出消防车进行灭火。储罐区所在地区的市政府应该在液氨储罐发生泄漏事故的同时,及时成立疏散应急救援指挥小组,设置人员疏散通道,在储罐区周围使用扩音设备组织附近的人员进行有序疏散。在储罐区指挥疏散的人员需要携带湿毛巾进行简单的自我防护,疏散人员在疏散人的过程中需将情况及时反馈给指挥部。指挥部按事先规定疏散路线,安排交警大队车辆道路引导和道路管制,做好人员疏散。险情处理好做好舆情和媒体发布。
4 结论
通过对液氨泄漏后果模式研究,得出如下结论:
(1)采用ALOHA模拟了泄漏后果场景的影响,泄漏后果与泄漏的位置高度相差不大,但与泄漏孔径有明显关系。
(2)从工艺堵漏、环保、人员疏散、消防灭火等方面为液氨泄漏应急管理提供了建议措施,对石化企业液氨泄露应急管理具有指导意义。
参考文献
[1]河南省安全生产委员会办公室.关于济源市三佳食品有限公司“3·22”液氨泄漏等两起事故的通报(豫安委办〔2018〕24号)[R/OL].(2018-04-11)[2018-05-30].http://www.sqsafety.gov.cn/tzgg/2018-04-11/5383.html.
[2]田 涛.基于ALOHA模型的液氨储罐泄漏污染的定量预测分析研究[J].资源节约与环保,2015(10):148.
[3]黄兆杰,周英华,胡文飞.ALOHA和Googleearth在液氨泄露事故应急救援中的应用研究[J].山东化工,2016,45(18):172-174.
[4]郭家秀.液氨储罐泄漏危险分析及安全对策[J].安全、健康和环境,2017(11):27-29.
[5]李 宁,杨卫锋,丁红岩.ALOHA在炼化企业罐区中的应用研究[J].当代化工,2017,46(9):1876-1878.
(本文文献格式:魏传深,张燕良,李 宁,等.石化液氨储罐泄漏风险及应急处置研究[J].山
东化工,2018,47(16):185-187.
檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭
(上接第180页)
头雾水;微生物课程中有很多部分能够和实际生活案例结合起
来,例如讲青霉时会提到青霉素,可以讲述青霉素发展的故事,
以吸引学生听的意愿,达到不一样的教学效果;教师能够上课
时以诙谐幽默的方式进行是最好不过的,这样技能活跃课堂气
橡胶护套
氛,又能提高教学效果;在实验实训课程中通过专业岗位任务
来驱动实施,让学生体验到解决实际工作的乐趣,不仅培养了
学生动脑解决问题的能力,同时能够增强团队意识和责任感;
另外通过不断的实践探索,笔者发现教中学,学中做的教学模
式———教学练,将理论融于实践中更利于高职学生接受。(2)
高校学生做科研已经是普遍的现象,教学中,任课教师可以通
过与课程相关的科研活动补充到课堂中,与同学共同分享探讨
科研思路、微生物学研究进展、发明专利及科研成果在行业中
的应用等内容[6],这样将科研活动、研究成果等带到课堂,不仅
丰富了教学内容,也提高了教学效果。同时作为课外拓展,巩
固了学生的理论知识,对科研更感兴趣,扩展了学生的知识面,
增强了学生对微生物学的好奇性,侧面培养了学生的科研创新
思维能力。
5 构建多元化考核体系
传统的期末试卷考核方式完全不符合成果导向的内涵,不
仅不能全面、客观地反映学生的综合能力,而且还容易造成学
生平时不学习,临时抱佛脚,考前挑灯夜战,考试结束后全部忘
记的负面效应[7]。因此必修构建多元化考核体系,该考核体系
采用教学过程性考核和期末课程考核并重的形式,注重考核知
识的应用、技能与能力,以期能够更客观评价学生学习情况,也
能够侧面激发促进学生学习的积极性(见表1)。
表1 课程成绩组成及比例
考核项目具体内容比例
平时成绩出勤率,课堂提问,作业完成情况10%
实验实训成绩操作考试
实验报告
实验结果
实验素养
50%
30%
10%
10%
40%
理论期末考试闭卷考试50%合计100%6 总结与讨论
经过实践探索,基于《悉尼协议》下的微生物学课程改革是必需的,学生不仅能够掌握扎实的知识,还在技能和良好的职业素质及创新能力培养等方面有显著促进作用;毕业生反馈能够更好的应对毕业岗位上的能力与知识,素质需求,使其具备了初步的职业工作者的综合素质。总之,在《悉尼协议》
范式下不断改进课程还要积极结合实际,寻并缩短与国际化间的差距,持续改进方案加以实施,为《悉尼协议》对高职教育产生的冲击做好充分准备。同时教无定法,我们还需要通过自己不断探索、研究和总结,达到满足社会需求和人才培养的目的和效果。
参考文献
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(本文文献格式:薛长艳,奚逢源.基于“悉尼协议”下的高职微生物学课程改革探索[J].山东化工,2018,47(16):180,187.)
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魏传深,等:石化液氨储罐泄漏风险及应急处置研究

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