甲醇氨水储罐突发环境事件情景源强分析

甲醇氨水储罐突发环境事件情景源强分析
根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ169-2018),对危险化学品的泄漏量进行估算。本项目对最不利气象条件和最常见气象条件下进行风险后果预测。最不利气象条件下,风速1.5m/s 、温度 25℃、相对湿度 50%;对近 20 年气象资料统计,出现频率最高的稳定度为 D ,平均风速1.9m/s 、日最高平均气温9.9℃,年平均湿度50%。
本项目涉及的危险物质较多且大部分是毒性物质,重点风险源为甲醇罐区以及库区,风险类型为泄漏,根据储存量大小、储存位置和物质理化性质本次源强分析主要为甲醇(埋地储罐)、氨水(地面储存桶)。
1泄漏事故源强分析
项目原料区甲醇设有1个30m 3储罐(r=1.2m )1个20m 3储罐(r=1.2m ),库区氨水储存在1m 3的塑料桶内然后进行码放。预测最不利气象条件下(F 类稳定度,1.5风速,温度25℃,相对湿度50%)扩散情况。
1、储罐泄漏事故源强分析
储罐液体泄漏速度采用柏努利方程计算
gh
P P A C Q d L 2)
(20+-=ρ
ρ
式中: QL——液体泄漏速度,kg/s ;
Cd——液体泄漏系数,此值常用0.6-0.64;取0.62; A——裂口面积,3.14×10-4m 2; ρ——泄漏液体密度,792kg/m 3; P——容器内介质压力,(P=P0+ρgh ); P0——环境压力,101325Pa ; g ——重力加速度,9.8m/s ; h ——裂口之上液位高度。
通常泄漏后液体的挥发按其机理可有闪蒸、热量蒸发和质量蒸发三种,其挥发总量为这三种蒸发之和。该项目甲醇、氨水是在常温、常压条件下贮存的,甲醇沸点为64.7℃,因此通常不会发生闪蒸和热量蒸发;氨水沸点为-33.5℃,因此
泄漏以闪蒸为主。由于甲醇储罐设置在地下,泄露后主要在混凝土罐区内,液体流动填满罐区后液面不再扩大。
2、泄漏后蒸发源强分析
液池表面气流运动使液体蒸发,其蒸发速度按下式计算:
(2)
(4)
(2)(2)
30
n n n n M
Q p U r RT α-+++=⨯⨯⨯⨯
式中:Q З—质量蒸发速度,kg/s ;
α,n—大气稳定度系数; P—液体表面蒸汽压,Pa ; R—气体常数;8.31J/mol·k ; T 0—环境温度,298.15k ; U—风速m/s ; r—液池半径,m ; M—泄漏量,kg/mol 。 甲醇储罐事故泄漏量:
液体中闪蒸部分:
F ν=
C p (T T −T b )
H ν
过热液体闪蒸蒸发速率可按下式估算:
Q 1=Q L ×F ν
式中:F ν—泄漏液体的闪蒸比例;
T T —储存温度,K ; T b —泄漏液体的沸点,K ; H ν—泄漏液体的蒸发热,J/kg ;
C p—泄漏液体的定压比热容,J/(kg.K);
Q1—过热液体闪蒸蒸发速率,kg/s;
Q L—物质泄漏速率,kg/s。
当液体闪蒸不完全,有一部分液体在地面形成液池,并吸收地面热量而汽化,其蒸发速率按下式计算,并考虑对流传热系数
Q2=λS(T−T) H√παt
式中:Q2—热量蒸发速率,kg/s;
T0—环境温度,K;
T b—泄露液体沸点,K;
H—液体汽化热,J/kg;
t—蒸发时间,s;
λ—表面热导系数,1.1W/(m·K);
S—液池面积,m2;
α—表面热扩散系数,1.29×10-7m2/s。
2火灾、爆炸伴生及次生事件源强分析
火灾事故条件下,甲醇物料不完全燃烧产生的污染物主要为CO,根据源项分析中风险事故的泄漏量估算结果,对火场周围人员的生命安全和周围的大气环境质量造成污染和破坏。火灾事故严重而措施不当时,可能引起爆炸等连锁效应。
次生CO 产生量按下式计算:
G CO=2330qCQ
式中:G CO—一氧化碳的产生量,kg/s;
C—物质中碳的含量;
q—化学不完全燃烧值,取1.5%~6.0%;
Q—参与燃烧的物质量,t/s。
参与燃烧的物质量按照泄露速率计算,经计算各泄漏物质发生池火产生一氧化碳的量为:
3环保设施失效或非正常工况源强分析
本项目废水包括车间地面冲洗废水、化验室废水以及生活污水。废水环保设施失效主要为收集池池体破损造成废水泄漏,污染土壤和地下水。地面冲洗废水20m3、化验室废水10m3、生活污水20m3。
4其它事故源强分析
泄漏率
其它突发事件入停电、停水、短期以及自然灾害、极端天气等不利气象条件,周边企业突发环境事件引发本企业突发环境事件等最终会造成本企业例如储罐泄漏或者各环保设施无法有效运行。其引发的事故源强参照2.1~2.3章节计算数据。

本文发布于:2024-09-24 04:15:18,感谢您对本站的认可!

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