泄漏危险

泄漏危险（精选九篇）

泄漏危险 篇1

1 研究的必要性

随着我国危险化学品泄漏扩散事件的不断增多, 相关部门已经发布了针对该问题的应急预案, 但是, 这些纲领具有定性和程序化的特点, 并没有仿真模拟作为研究依据, 真实性和实践性都是不高的, 所以, 无法真正应用它去解决危险化学品泄漏扩散问题。只有不断加大对相关问题的研究力度, 为解决问题提供必要的研究依据, 才能真正落实危险化学品泄漏扩散事故的预防工作。

加强危险化学品泄漏扩散方面的研究是避免事故发生的前提条件, 只有做好事故预测工作, 才能进一步提高事故处理方案的有效性;再加上各种危险化学品的相关因素具有一定的差异性, 所以, 其产生的影响也是不同的, 采取的事故预防措施和处理措施也是不同的。只有加强相关方面的研究, 才能及时、准确地采取有效的事故预防措施和解决问题的方法。因此, 加强危险化学品泄漏扩散问题研究是十分必要的。

2 国内外的研究现状

2.1 数学模型研究

为了解决危险化学品泄漏扩散问题而建立的数学模型主要有2种: (1) “反求源强”类型的数学模型。它主要系统地探讨了未知问题和已知问题, 采用的主要方法是贝叶斯方法, 利用的技术是随机抽样技术。它改变了正向推断的方法, 而采用了反向推断的方法, 通过方程求解进行迭代运算。 (2) 纯数学模型。它不仅包括高斯烟囱模型, 还包括FEM3模型。高斯模型研究是比较广泛的, 具有连续性研究和瞬时性研究的显著特点, 并且其研究结果的准确性较高, 但是, 数据计算步骤却相对比较复杂。BM模型研究主要是利用图表设计和数据重组研究问题的, 而Sutton研究的主要是湍流扩散问题。

2.2 网络仿真模拟研究

关于危险化学品泄漏扩散问题的网络仿真模拟研究主要包括2类: (1) 静态模拟研究。它主要是利用参数输入和手工输入的方法模拟问题, 但是, 该模拟的时效性比较低, 主要是用于问题定性分析。 (2) 动态模拟研究。该模拟不仅可以用在在线数据推算上, 还可以用于设备检测上。其检测的准确性是比较高的, 不仅包括执行事故风险模拟的系统, 还包括决策模拟系统, 具有动态监控的特点。与国外有关研究相比, 我国关于危险化学品泄漏扩散问题的研究是比较晚的, 研究技术比较落后, 研究力度也不够。

3 危险化学品泄漏扩散的相关研究

对危险化学品泄漏扩散问题的研究是比较难的, 过程也是比较复杂的, 主要包括3大步骤: (1) 检测事故发生现场的设备, 收集相关资料和数据, 比如化学品泄漏的总量、主要的泄漏扩散地点等; (2) 准确计算危险化学品的泄漏扩散速率, 确定此次泄漏扩散的化学品种类; (3) 判断泄漏化学品的具体组成物质和物质特点, 判断事故的危害级别, 进而制订出有效的解决问题的方案。在此过程中, 要想尽量缩小危险化学品泄漏扩散的范围, 就要提高事故研究的效率。而要想提高研究效率, 就要从以下3点入手。

3.1 判断危险化学品的种类

要正确判断危险化学品的具体种类, 结合相关环境和外部条件选择、确定数学模型和网络模型, 运用高效的运算方法研究危险化学品泄漏扩散问题。在模型模拟的过程中, 还有一些算法比较简单的模型研究, 其模拟的准确性不是很高, 而有些模型模拟研究的准确性比较高, 但算法却比较复杂, 计算速度也不快, 所以, 这类问题还有待研究。

3.2 正向运算与反向运算有效结合

在危险化学品泄漏扩散问题的研究过程中, 正向运算和反向运算都是比较重要的, 如果能将正向运算与反向运算有效地结合起来, 就能大大提高运算的准确性和模拟研究的效率。虽然我国已经对这2大模型的运算准确性进行了相关的研究和误差分析, 但是, 研究力度还是比较小的, 必须进行深入的研究。

3.3 数学模型建立与仿真模拟有效结合

在危险化学品泄漏扩散问题的研究过程中, 数学模型建立和仿真模拟都是比较重要的, 将两者有效结合起来可以起到相互检验的作用。另外, 要了解事故发生的等级, 危险化学品事故等级主要分为4大级别, 即I级、II级、III级和IV级, 分别是特重级别、重大级别、较大级别和一般级别。其中, I级代表事故已经危及人们的生命安全和财产安全, 导致20人以上失踪或者死亡, 100人以上重伤或者产生重大影响的事故;II级代表危及人们的财产安全和生命安全, 导致10~30人失踪或者死亡, 50~100人重伤, 造成的经济损失在5 000万元~1亿元、具有重大影响的事故;III级代表危及人们的财产安全和生命安全, 导致3~10人失踪或者死亡, 10~50人重伤, 造成的经济损失在1 000万元~5 000万元的较大事故;IV级代表危及人们的财产安全和生命安全, 导致3人或以下失踪或者死亡, 10人以下重伤, 造成的经济损失在50万元~1 000万元, 并产生了一定影响的事故。当危险化学品事故发生时, 相关人员要按照正确的步骤进行紧急救援。危险化学品事故应急如图1所示。

4 结束语

综上所述, 随着危险化学品泄漏扩散安全事故的不断增多, 危险化学品泄漏扩散研究越来越重要, 但是, 当前的模拟研究中还存在一些问题和难点。在科技迅速发展的大背景下, 对危险化学品泄漏扩散的研究在不断增加, 我国相关部门也越来越重视这项研究, 所以, 取得了较好的研究成果。但是, 危险化学品泄漏扩散研究是一个长期持续的工作, 必须不断创新数学模型模拟技术和方法, 完善仿真模拟体系, 这样才能真正促进危险化学品泄漏扩散研究工作的有效落实, 保障人们的财产安全和生命安全。

参考文献

[1]周宁, 潘东, 冷明, 等.油库罐区危险化学品的泄漏扩散实验[J].油气储运, 2012 (4) :263-266.

[2]陈国华, 黄庭枫, 陈文江, 等.基于真三维GIS的危险化学气体泄漏扩散动态模拟仿真系统[J].中国安全生产科学技术, 2013 (1) :113-118.

危险化学品泄漏应急预案 篇2

在平日的学习、工作和生活里，难免会发生一些不在自己预期的事件，为了控制事故的发展，就有可能需要事先制定应急预案。优秀的应急预案都具备一些什么特点呢？以下是小编收集整理的危险化学品泄漏应急预案，希望能够帮助到大家。

危险化学品泄漏应急预案1

1目的为有效控制危险化学品、油品泄漏事故的发生，一旦发生危险化学品、油品泄漏事故时做出响应，将危险化学品、油品泄漏事故影响减少到最低程度，保护公司环境及内部生产稳定。

2范围

本程序适用于对公司生产、活动过程中可能发生危险化学品、油品泄漏事故的控制。

3职责

3.1行政部负责制定《危险化学品、油品泄漏事故应急预案》。

3.2各车间、部门应按危险化学品、油品管理制度实施管理，防止危险化学品、油品泄漏事故的发生。

3.3行政部负责对相关人员对本应急预案的培训。

3.4公司“应急响应领导小组”负责指挥公司内部的危险化学品、油品泄漏救援工作，公司“应急抢险小组”实施救灾行动。

3.5行政部负责组织预案的演练；协调各车间、部门处理紧急情况和事故，必要时请求专业部门支援。

4工作内容

4.1发生危险化学品、油品泄漏的初期，现场管理人员应立即组织采取抹布、黄沙堵截及吸附等处理方法，阻止液态危险化学品、油品流入排水管道，尽最大努力减少污染的扩散。处理后的吸附物质按危险废弃物处理规定收集和处置。

4.2出现大量泄漏事件后，现场人员在处理泄漏的同时，立即通知公司“应急响应领导小组”。

4.3“应急响应领导小组”接到泄漏报警后，应立即调动“应急抢险小组” 组织处置。

4.4当发生危险化学品、油品泄漏导致人身伤害事故时，立即用大量水冲洗等自救，将伤害减少到最低程序，然后根据情况到相关医院进行医疗救治。

4.5发生泄漏后，非事故处理的工作人员在行政部、“应急抢险小组”工作人员的安排下有序地撤离现场，并有义务协助进行堵漏及维持现场秩序。

4.6行政部划定警戒区域，禁止无关人员及车辆进入，泄漏区域禁止使用火源、禁止操纵现场电源控制开关（防爆开关除外）以防止发生火灾和爆炸。

4.7当由于液态危险化学品、油品泄漏遇明火造成火灾时，应按《火灾事故应急预案》执行。

4.8事故处理结束后，应立即组织对污染现场进行清理，清理过程中产生的废弃物，按《废弃物管理办法》处理，产生的污水按《水污染控制管理办法》处理。

4.9事故发生后，行政部负责组织责任部门按“四不放过” 原则处理（即： 事故原因不清不放过，责任人不受教育不放过，事故隐患没有得到整改不放过，事故责任人不处理不放过）对事故产生的原因进行分析，行政部负责将事故发生和处理的全过程及时向公司领导汇报。

4.11 行政部事后根据《应急准备和响应程序》要求组织对本预案进行评审，并保持评审记录。

危险化学品泄漏应急预案2

1．应急指挥中心： 综合管理部

2．应 急 电 话： xxxxxx

对外应急救援电话： xxx

3．应急领导小组成员单位：综合管理部、武装保卫部、职工医院

4．相关部门工作职责：综合管理部负责现场指挥和应急措施的落实及对外联络、应急救援物质的准备工作，武装保卫部负责组织和指挥抢险及现场保卫警戒，职工医院（87657414）负责人员救护。

5．应急措施

1发生易燃、易爆、危险化学品泄漏、中毒事故，现场人员首先向应急指挥中心报告和建立警戒区，并由武装保卫部在通往事故现场的主要干道上实行交通管制。警戒区的边界应设警示标志并由武装保卫部派专人警戒，除消防、应急救援处理人员及必须坚守岗位人员外，其他人员禁止进入警戒区。当泄漏溢出的化学品为易燃品时，区域内严禁火种和带入任何易产生火花的通讯工具、金属工具等。

2事故单位迅速组织，将警戒区及污染区内与事故应急处理无关人员安全撤离和疏散。如事故物质有毒时，需要佩戴个人防护用品或采用简易有效的防护措施，并由应急指挥中心派人进行现场监护。现场及污染区内人员应向上风方向转移，由综合管理部、武装保卫部负责引导和护送疏散人员到安全区，并在疏散或撤离的路线上设立哨位，指明方向，且不得在低洼处滞留。

3在事故现场，化学品可能造成的伤害为：中毒、窒息、冻伤、化学灼伤、烧伤等，职工医院进行现场急救时，不论患者还是救援人员都要进行适当防护，烧灼伤人员送市第三医院急救。现场急救要选择有利地形设置急救点，做好自身及伤病员的个体防护，并防止发生继发性伤害。现场应至少2―3人为一组集体行动，以便互相照应，所用救援器材应具有防爆功能。

危险化学品泄漏应急预案3

一、总则

1.1编制目的和依据

为进一步增强应对和防范危险化学品事故风险和事故灾难的能力，最大限度地减少事故灾难造成的人员伤亡和财产损失，依据《中华人民共和国突发事件应对法》、《中华人民共和国安全生产法》、《国务院关于进一步加强安全生产工作的决定》、《生产安全事故应急预案管理办法》(国家安监总局17号令)、《江苏省安全生产条例》等有关法律、法规，结合我区实际，制订本预案。

1.2适用范围

本预案适用于x区行政区域内生产经营单位发生的危险化学品事故。包括：危险化学品在生产、经营、储存、运输、使用、废弃等过程中，发生的火灾、爆炸、泄漏、环境污染等，造成危害人民生命财产和社会安全的事故灾难。

1.3工作原则

在区委、区政府的领导下，区危险化学品事故应急指挥部组织协调区政府各部门，按照各自的职责和权限，进行危险化学品事故应急管理和应急处置工作。

二、组织指挥体系及职责

2.1应急救援指挥部

成立区危险化学品事故应急救援指挥部(以下简称区应急救援指挥部)，发生较大及以上事故由区政府区长任总指挥，发生一般事故由区政府分管副区长任总指挥，区人武部、安监局、公安分局主要负责同志任副总指挥。主要职责：对发生在x区境内的危险化学品事故应急救援工作实行统一领导，统一协调，统一指挥;宣布启动本预案和结束应急状态;危险化学品事故发生后，总指挥或总指挥委托副总指挥赶赴事故现场进行现场指挥，审定批准现场救援方案;扩大应急时，请示区政府启动《x区突发公共事件总体应急预案》和市政府启动《x市危险化学品重大事故应急预案》。

2.2办公室及成员单位

区应急救援指挥部下设办公室(设在区安委会办公室)，作为危险化学品事故应急救援的综合协调机构，承担应急救援指挥部的日常工作，办公室主任由区安全生产监督管理局局长担任。主要职责：负责全区危险化学品事故应急救援工作的综合协调及相关组织管理工作;指导、协调危险化学品事故应急救援工作;监督检查镇(街道)以及危险化学品从业单位制定应急救援预案和安全防范措施的落实情况;组织危化品应急救援摸拟演习;负责建立应急救援专家组，组织专家开展应急救援咨询服务工作;组织开展危险化学品事故调查处理;执行市安全生产事故应急指挥部的决定和指示。

指挥部成员单位由区监察局、人武部、应急办、宣传统战部、经发局、人力资源和社会保障局、财政局、城建局、环保分局、社会事业局、农林局、安监局、公安分局、消防大队、交巡警大队、交通分局、质监分局等部门组成。主要职责：

(1)监察局：负责对应急救援职能部门和应急救援人员履行职责情况的行政监察。

(2)人武部：负责协调驻区队伍和组织民兵预备役人员参加应急救援工作，配合消防大队进行事故现场伤亡人员的搜救及中心危险区域的警戒工作;发生大面积毒物泄漏事故时，配合公安分局和事发地政府做好危险区域人员的疏散。

(3)应急办：负责危险化学品事故应急救援综合协调工作;向上级报告事故和抢险救援进展情况;传达和落实上级的指令和命令。

(4)宣传统战部：负责事故应急救援情况的宣传报道，做好涉外人员的安抚处置工作。

(5)经发局：负责组织应急救援器材和物资的调配。

(6)人力资源和社会保障局：负责救援物资及生活用品的发放，做好伤员的安抚工作。

(7)财政局：负责应急救援经费保障。

(8)城建局：负责提供建筑及地下管网平面布置图和技术咨询，组织工程机械参加抢险行动。

(9)环保分局：负责做好事故现场环境应急监测和监察;对可能存在较长时间环境影响的.区域提出警告及控制措施建议;事故得到控制后，指导消除现场遗留危险物资对环境产生的污染。

(10)社会事业局：负责组织现场受伤人员救护和卫生防疫工作，确定救护定点医院;指导定点医院储备相应的医疗器材和急救药品;调配事故现场医务人员、医疗器材、急救药品、救护车辆，组织现场救护及伤员转移;统计上报伤亡人员情况;超出区属医院救治能力时，负责与上级医疗机构、红十字会、血站协调联系。

(11)农林局：负责河道截流工作，防止有害物质扩散污染附近水域;组织捕捞、猎杀和处理受有毒物质污染的渔、禽、畜。

(12)安监局：召集有关专家对应急救援及现场处置进行专业技术指导;协调各成员单位完成抢险救援任务;负责事故调查处理。

(13)公安分局：负责事故现场及周边人员的疏散和现场警戒，保护事故现场，参与事故调查处理;维护社会治安，打击各类违法犯罪行为。

(14)消防大队：负责事故现场扑灭火灾，控制易燃、易爆、有毒物质泄漏和有关设备容器的冷却;组织伤员的搜救;事故得到控制后负责有关人员、车辆、装备的洗消工作。

(15)交巡警大队：负责事故现场区域周边道路的交通管制工作，开避救援“绿色通道”，保障救援道路的畅通。

(16)交通分局：负责指定抢险运输单位和应急救援特种车辆的调度，组织事故现场物资和疏散人员的安全运输。

(17)质监分局：负责事故现场压力容器、压力管道等特种设备的处置。

2.3现场救援指挥部

现场救援指挥部指挥长由区应急救援指挥部委派，负责事故现场救援工作，根据救援需要设立若干救援专业组，审定实施事故现场救援方案，指挥调度现场应急救援队伍实施救援行动，向应急指挥部上报事故现场救援进展情况。

救援专业组在区现场救援指挥部的统一指挥下开展救援行动，其主要职责：

(1)综合协调组：由区应急办负责，接到安全生产事故的报告后，通知区应急救援指挥部成员单位立即赶赴事故现场，并及时向上级部门和区委、区政府相关领导报告事故情况，传达上级部门和区委、区政府领导关于事故抢险救援的指示。

(2)安全保卫组：由区公安分局负责，组织治安、交通警察等警力对事故现场及周边地区和道路进行警戒、管制，禁止无关人员和车辆进入危险区域。必需时，应会同事故发生地政府、当地村委和防化分队研究疏散方案，及时组织当地群众疏散。

(3)抢险救援组：由区公安分局负责，组织消防、工程抢险等专业抢险队伍，对伤亡人员进行搜救，扑灭火灾，控制易燃、易爆、有毒物质泄漏和有关设备容器的冷却，事故得到控制后负责洗消，并对事故现场进行保护。区环保分局负责组织环境应急监测和监察，及时了解污染状况，会同专家组提出处置建议。在可能发生对事故所在地附近水域产生严重污染并向下游扩散时，区农林局负责组织力量进行河道截流等工作。区城建局负责提供地下管网平面布置图和技术咨询。区交通分局负责应急救援特种车辆的调度。区质监分局负责压力容器、特种设备等可能发生风险时的预测，并提供技术保障。事故发生地政府在接到事故报告后，须立即组织就近救援，当地派出所、卫生部门等救护力量应实施前期人员救援。

(4)紧急疏散组：由事故发生地政府负责，当地村委配合，在发生大面积毒物泄漏或因火灾、爆炸事故可能引起毒物泄漏时，对可能波及的相关人员及附近居民进行紧急疏散，并妥善安置。

(5)防化分队：由区人武部负责，配合区消防大队进行事故现场伤亡人员的搜救及中心危险区域的警戒工作;发生大面积毒物泄漏事故时，配合区公安分局和当地政府做好危险区域人员的疏散工作。

(6)医疗救护组：由区社会事业局负责，应遵循快速、高效的原则，组织就近医疗单位以最快时间赶赴事故现场，对伤亡人员实施救治和处置。发生群死群伤或集体中毒事故时，负责救护力量的组织和急救药品的调拨、供应。

(7)后勤保障组：由区应急办、经发局、财政局负责，事故发生地政府和有关部门配合，组织协调抢救物资及装备的供应、抢险器材和物资的调配、应急处置和抢险救援经费的保障等工作。

(8)事故调查组：由区安监局负责，会同有关部门进行现场勘察、取证，对所辖事故进行调查处理;当需要时，配合上级调查组开展对较大以上事故的调查处理工作。

(9)专家技术组：由区安监局负责，组织有关专家对应急救援及现场处置进行专业技术指导;对事故原因进行技术分析。

(10)善后处理组：由事故发生单位所在地政府或主管部门负责，也可由区应急救援指挥部责成有关部门负责，会同有关部门处理疏散群众及伤亡人员的善后工作。在事故得到控制后，区环保分局负责提出现场遗留危险物质可能对环境产生污染的善后处置建议，参与调查重大危险化学品污染事故和生态破坏事件。

(11)宣传报道组：由区委宣传统战部负责，对外发布信息，接待新闻媒体记者，使外界及时了解事故动态和事故抢险救援、医疗救护和善后处理等方面的情况。同时，根据救援情况，及时召开新闻发布会，做好宣传报道，鼓励动员民众参与救援，及时平息谣传或误传，安定民心。

三、应急处置

3.1信息报告

危险化学品事故发生后，事故现场人员应立即报告单位负责人或向110(119)、地方安全生产监督部门报告，报告的内容主要包括：事故发生的时间、地点、信息来源，主要危害物质及危害源、事故性质、波及范围、发展趋势、次生衍生事故的可能性和已经采取的措施等。

区危险化学品事故应急指挥部接到信息报告后，迅速调集力量，对事故的性质和危害程度进行分析，根据现场情况，判断并启动相应的应急响应方案，各成员单位按响应等级迅速采取相应的处置措施。

3.2分级标准

按事故灾难的可控性、严重程度和影响范围，将危险化学品事故分为特别重大事故(Ⅰ级)、重大事故(Ⅱ级)、较大事故(Ⅲ级)和一般事故(Ⅳ级)。事故发生后，事发单位和事发地政府立即启动应急预案，并根据事故等级及时上报。

特别重大事故(Ⅰ级)：在化学品生产、经营、储存、运输、使用和废弃过程中发生的特别重大火灾事故、爆炸事故、易燃、易爆或有毒物质泄漏事故，已经严重危及周边地区居民的生命财产安全，造成或可能造成30人以上死亡，或100人以上中毒，或1亿元以上直接经济损失，或特别重大社会影响，事故事态发展严重，且亟待外部力量应急救援等。

重大事故(Ⅱ级)：在化学品生产、经营、储存、运输、使用和废弃危险化学品处置等过程发生的火灾事故、爆炸事故、易燃、易爆或有毒物质泄漏事故，已经危及周边地区居民的生命财产安全，造成或可能造成10～29人死亡，或50～100人中毒，或5000万元以上、1亿元以下的事故直接经济损失，或重大社会影响等。

较大事故(Ⅲ级)：在化学品生产、经营、储存、运输、使用和废弃危险化学品处置等过程发生的火灾事故、爆炸事故、易燃、易爆或有毒物质泄漏事故，已经危及周边地区居民的生命财产安全，造成或可能造成3～9人死亡，或30～50人中毒，或1000万元以上、5000万元以下直接经济损失，或较大社会影响等。

一般事故(Ⅳ级)：在化学品生产、经营、储存、运输、使用和废弃危险化学品处置等过程发生的火灾事故、爆炸事故、易燃、易爆或有毒物质泄漏事故，已经危及周边地区居民的生命财产安全，造成或可能造成3人以下死亡，或30人以下中毒，或500万元以上、1000万元以下直接经济损失，或一定社会影响等。

3.3应急响应

接到危险化学品事故信息后，区应急救援指挥部迅速组织成员单位进行会商，根据事故的性质、种类作出应急响应(应急响应方案见附件)。

3.4信息发布

区委宣传统战部、区党政办

公室按照有关规定对相关新闻信息进行综合分析并发布，组织媒体报道。

3.5应急结束

事故现场得以控制，环境符合标准，导致次生、衍生事故隐患消除后，经现场应急救援指挥部确认，向危险化学品事故应急指挥部提出结束的报告，经区政府批准后，宣布应急结束。

3.6后期处理

(1)善后处置。区政府相关部门会同事故发生地政府组织危险化学品事故的善后处置工作，包括人员安置、补偿、疏散人员回迁、灾后重建、污染消除、生态恢复等。慰问受害及受影响人员，保证社会安定，尽快恢复生产生活。

(2)事故调查。区安监局会同相关部门组成事故调查组，按照国家法律、法规和有关规定对事故展开调查。

(3)保险。危险化学品事故发生后，保险机构根据有关规定和合同对参加保险的企业或人员及时开展各项保险理赔工作。

(4)总结评估。危险化学品应急救援指挥部办公室分析总结应急救援经验教训，提出改进建议，形成书面报告报送区危险化学品事故应急救援指挥部和市安全生产事故应急指挥部。相关部门要研究吸取事故应急救援的经验与教训，对应急救援预案进行有针对性地完善和补充。

四、应急保障

4.1通信和信息保障

区政府开通24小时值班电话和自动传真，有关镇(街道)安全生产监管部门要开通专线电话，确保通信畅通。

4.2应急救援队伍保障

危险化学品事故应急救援过程中涉及应急队伍保障的，由区公安分局、消防大队、交巡警大队、人武部防化分队和城建工程施工单位组成。必要时，报请区政府，协调驻区队伍参与和支援危险化学品事故抢险救援工作。

4.3救援装备保障

危险化学品事故应急救援过程中涉及救援装备保障的，由区城建局、人武部、消防大队负责保障。事发地政府应在现场指挥部的指挥下，协调必要的应急救援装备保障。

4.4交通运输保障

危险化学品事故应急救援过程中涉及交通运输及管制的，由交通分局、交巡警大队提供保障。

4.5医疗卫生保障

危险化学品事故应急救援过程中涉及医疗卫生保障的，由区社会事业局组织具有相应能力的医疗救治单位保障。

4.6治安保障

危险化学品事故应急救援过程中涉及到治安秩序保障的，由公安部门及相关派出所保障。

4.7物资保障

危险化学品事故应急救援过程中涉及物资需求保障的，由区经发局、城建局、卫生局等部门保障。

4.8经费保障

危险化学品事故应急救援过程中所需经费的，由区财政局按照《x区财政应急保障预案》执行。

4.9社会动员保障

危险化学品事故应急救援过程中涉及到社会动员的，由各镇、街道负责保障。

4.10紧急避难场所保障

泄漏危险 篇3

原告：法国某轮船有限公司

被告：宁波某进出口公司

因和国外买方签订购销合同，被告委托原告运输3个集装箱的化工危险品货物从上海至阿根廷的布宜诺斯艾利斯。原告接受订舱后，将货物装船并签发了两套正本提单，提单载明货物由托运人装载并计数，危险等级9级。在运输过程中，其中两个集装箱货物在船舶离开南非德班开往巴西里约热内卢途中发生泄漏，共短少货物23桶。经检验，泄漏事故发生的原因是由于装载货物的架子之问缺少夹板以固定货物，加上桶捆绑不当造成。原告对泄漏的货物及集装箱进行了必要处理，并产生清污费、拆箱费、检验费等费用。

原告认为，货物泄漏事故系因被告包装不良、装箱不当造成，致使原告不得不对泄漏的货物及集装箱进行必要处理，并产生清污费等费用。被告的行为违反了相关法律规定。据此，请求判令被告赔偿清污费等损失，并承担本案本诉的诉讼费。被告认为，其已将涉案提单转让给国外收货人，被告已不是涉案运输合同当事人，不是本案适格主体；本案危险品泄漏事故发生在航行途中，构成共同危险，属于共同海损，船方和货方应当在共同海损理算后解决纠纷；被告对危险品泄漏事故没有过错，不应承担赔偿责任；原告诉请的费用缺乏事实依据，不具有合理性。据此，请求驳回原告的全部诉讼请求。

同时，被告提出反诉认为，涉案两个集装箱内共短少了23桶货物，被告为此和收货人达成和解协议，由被告向收货人赔偿了短少货物的货款。原告作为承运人未正确履行合同义务，应承担违约赔偿责任。据此，请求判令原告赔偿货物短少损失，并承担本案反诉的诉讼费。

原告就此反诉认为，涉案提单已流转至国外收货人处，被告对货物已不享有所有权，其不具备依据海上货物运输合同向承运人提起诉讼的权利；被告主张的货物短少是由于其自身原因造成的，责任应由其自行承担，原告作为承运人，有权对泄漏的危险品进行处置，而不承担赔偿责任；被告没有证据证明已按照和解协议向收货人进行了赔偿，其缺乏损失依据。据此，请求驳回被告的全部反诉请求。

[裁判]

上海海事法院经审理认为，被告作为涉案运输的托运人，对其托运货物造成承运人损失的，应负赔偿责任。涉案证据尚不能证明原告在港口当局的要求下将货物在中途港卸下所产生的费用及所受损失，是为了船货共同安全所为因而构成共同海损。本案中，因提单记载系托运人装箱，检验报告亦明确货物发生泄漏是由于托运人过失所致，因此对因货物泄漏所造成的损失，被告应承担赔偿责任。关于反诉，上海海事法院认为，被告未提供证据证明收货人确已扣除货物短少的货款，亦未证明收货人已将货物短少的索赔权转让给被告，因此被告就涉案货物短少的损失不具有诉权。货物短少系因被告装箱不当致货物在运输过程中发生泄漏所致，被告亦未提供证据证明其确因货物发生短少而遭受损失，原告对货物短少不应承担赔偿责任。遂判决被告向原告赔偿清污费等损失及利息损失，对被告的反诉请求不予支持。

[评析]

本案原、被告的主要争议是被告在本诉和反诉中的主体地位、货物泄漏原因及被告的责任认定、原告损失依据及损失金额的合理性。

一、被告在本诉和反诉中的主体地位

本案中，被告对其系涉案海上货物运输合同托运人的事实未提出异议，从被告向原告交付货物运输并从原告处取得提单的事实来看，被告是涉案运输的托运人，涉案提单虽已转让给收货人，收货人亦凭提单提取了货物，但提单的转让并不表示托运人必然、完全免除运输合同项下的义务，托运人对其托运货物造成承运人损失的，仍应负赔偿责任。因此，被告是本诉适格被告。

就反诉而言，事实表明，收货人已收到货物并向被告支付了全部货款，被告称其已和收货人就货物短少达成赔偿协议，收货人在后续货款中已将短少货物的货款予以扣除，但被告并未提供有效证据证明收货人确已扣除货物短少的货款，亦未证明收货人已将货物短少的索赔权转让给被告，因此被告就涉案货物短少的损失不具有诉权。

二、货物泄漏原因及被告的责任认定

所谓共同海损是指在同一海上航程中，船舶、货物和其他财产遭遇共同危险，为了共同安全，有意地合理地采取措施所直接造成的特殊牺牲、支付的特殊费用。共同海损须符合三个要件，即存在共同危险，采取的措施有意而合理，牺牲和费用必须是特殊的。这里所说的共同危险，有两层含义：1.危险是同一海上航程中的财产所共同面临的。所谓同一海上航程，是指船舶、货物或其他财产同舟共济的海上航行期间。当自然灾害、意外事故或其他特殊情况危及了船舶和货物的共同安全时，若不及时采取措施，则船舶和货物有灭失和损坏的危险，为了使船、货物或其他财产安全免遭损害而作出的物质上的特殊牺牲或费用上的额外支出，方可列为共同海损。危险仅威胁某一方的利益而作出的牺牲或发生的费用，因缺少共同危险要件，不能作为共同海损。2.危险是真实存在的。所谓真实危险，是指存在着危及船、货和其他财产安全的客观事实，主观推断出的危险不是真正的危险，基于错误判断而采取的措施，也不属于共同海损行为。

本案中，被告辩称认为，危险品泄漏事故发生在航行途中，构成共同危险，属于共同海损，船方和货方应当在共同海损理算后解决纠纷。综合分析本案的证据，尚不能证明原告在港口当局的要求下将货物在中途港卸下所产生的费用及所受损失，是为了船货共同安全所为，因而不符合共同海损的要件，不构成共同海损。而且，在承运人未宣布共同海损并要求受益各方分摊共同海损，而是直接向对造成损失有过失一方追偿时，有过失一方不得以共同海损为由进行抗辩。因此，被告关于涉案损失属于共同海损的抗辩不能成立。

《中华人民共和国海商法》第六十八条规定：“托运人托运危险货物，应当依照有关海上危险货物运输的规定，妥善包装、作出危险品标志和标签，并将其正式名称和性质以及应当采取的预防危害措施书面通知承运人；托运人未通知或者通知有误的，承运人可以在任何时问、任何地点根据情况需要将货物卸下、销毁或使之不能为害，而不负赔偿责任。托运人对承运人因运输此类货物所受到的损害，应当负赔偿责任。”

本案中，因提单记载系托运人装箱，检验报告亦明确货物发生泄漏是由于架子之问缺少夹板以固定货物，加上桶捆绑不当造成，即货物泄漏系因托运人过失所致，因此对因货物泄漏所造成的损失，被告应承担赔偿责任。关于被告反诉请求的货物短少损失，系因被告装箱不当致货物在运输过程中发生泄漏所造成，原告对泄漏货物进行处理并无不当，对货物短少不应承担赔偿责任。

三、原告损失依据及损失金额的合理性

对于原告在本案中产生的损失，作为托运人的被告应承担赔偿责任，但赔偿范围必须是原告为处理涉案货物泄漏事故所实际且必然发生的费用，对此，原告负有举证责任。原告已提供充分有效证据证明其已实际支付所主张的清洁／净化费用、卸载和拆箱服务费、集装箱检验及清理费用，涉案检验报告对清洁／净化费用金额也认定为合理，该些费用系因处理涉案泄漏货物而产生，理应由被告赔偿。而原告主张的海上领航费、运输费用和检验人员运送费无法证明系为处理本案泄漏货物所必然发生，集装箱清污费和集装箱及货物的卸载费用与原告主张的上述清洁／净化费用及卸载、拆箱服务费从收费种类上看形成重复，且原告亦未证明其已实际支付该些费用，因此对原告主张的该些费用不予支持。

泄漏危险 篇4

燃气管线是城市公共基础设施的重要组成部分,是城市生命线之一。近年来,由于部分城市燃气管线投入使用年限较长,处于浴盆曲线后期,极易诱发燃气管线的泄漏及次生灾害。室内燃气泄漏扩散是一个典型的流体力学现象,目前已有大量研究成果[1,2,3]。实验是受限空间燃气泄漏扩散的主要研究手段,但实验常受到成本、安全性、单一环境和尺度效应等因素的影响而具有明显的局限性。经验模型也是研究燃气泄漏扩散的有效手段之一,如高斯烟羽模型、高斯烟团模型及BM模型等[4,5,6,7]。这些模型能够较好地模拟燃气在大气中的扩散,但对复杂结构内的燃气泄漏扩散则显得较为吃力。大量研究结果表明[8,9,10],基于计算流体力学(CFD)技术的数值模拟已经能够获得较为真实的泄漏扩散非稳态流场,且随着计算技术的快速发展,数值模拟的精度和准确性正在进一步提高。

燃气的扩散范围和浓度分布是泄漏事故分析及事故后果评价的基础和参考依据。已有研究表明,由于燃气密度小于空气,燃气泄漏后以向上扩散为主,且泄漏量、泄漏时间、通风口、通风风速及障碍物等因素对室内燃气泄漏扩散有显著影响[11,12,13,14]。燃气泄漏后与空气混合达到爆炸极限后,一旦遇到点火源,将引发燃气爆炸事故。因此,燃气浓度处于爆炸极限范围内的爆炸危险区域分布规律则显得尤为重要,而这一问题目前还没有得到足够重视。本文借助CFD技术,对密闭空间燃气泄漏扩散过程进行了数值研究,着重考察了爆炸危险区域随时间和空间的分布特征。

1 研究方法

数值模拟基于流体力学守恒方程组,包括质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和化学组分守恒方程。采用标准k-ε湍流模型来描述气体的湍流流动。结合实际民用建筑的厨房尺寸,将一密闭空间为作为研究对象,该空间长、宽、高分别为4 m(Z方向)、2 m(X方向)、3 m(Y方向),如图1所示。假设厨房燃气管道上一直径1cm的圆形泄漏孔位于墙壁附近,泄漏孔中心坐标为(0, 1, 2)。结合我国城镇民用建筑结构燃气管道的工作压力,假定本文研究的燃气管道工作压力为恒定值2500Pa(表压),泄漏孔为连续泄漏,且泄漏孔泄漏流量为恒定值。选取房间z=2 m 的剖面作为研究对象,着重考察爆炸危险区域的迁移规律,并选取了该剖面上不同高度的五个观测点(G1-G5)来分析燃气浓度的时空分布特征,这五个观测点的坐标依次为(1, 0.5, 2)、(1, 1, 2)、(1, 1.5, 2)、(1, 2, 2)、(1, 2.5, 2)。计算时考虑重力加速度9.81 m·s-2。燃气的主要成分为甲烷,在计算中假设燃气中甲烷体积分数为100%。

采用不规则六面体网格对空间离散,在泄漏孔附近对网格进行加密。假设壁面为绝热、光滑和刚性的,室内初始温度和压力分别为300 K和101325 Pa。泄漏孔设置为质量流量进口条件,其值根据如下气体流小孔泄漏模型[15]计算得到。气体流小孔泄漏模型中泄漏质量流量的计算首先要确定泄漏时气体流动属于声速流动还是亚声速流动,可用如下临界压力比来判断:

undefined

式中,β为临界压力比,p0为环境绝对压力,pe为泄漏口燃气的临界压力,κ为燃气等熵指数。κ是温度的函数,理想气体的κ可近似为定值,对于天然气,κ可近似取1.29。假设p1为管道内燃气的绝对压力,当p0/p1>β时,燃气在泄漏口处属于亚声速流动,反之为声速流动。根据本文燃气管道工作压力,可确定泄漏时气体流动属于亚声速流动,因此燃气泄漏的质量流量可通过式(2)计算获得:

undefined

式中,qm为泄漏强度,Cg为气体泄漏系数,A为泄漏口面积,M为燃气的摩尔质量,R为摩尔气体常数,取8.314 J/(mol·K),T1为容器内的燃气温度,Z为压缩因子。气体泄漏系数与泄漏口的形状有关,本文中圆形泄漏口取1.00。压缩因子Z 取常数1。经计算,本文泄漏孔质量流量约为0.1135 kg·s-1,将该值设置为进口边界条件。选择0.01 s作为非稳态计算的固定时间步长,每个时间步内各迭代方程残差小于10-5时,认为该时间步迭代结束。当室内所有位置的燃气浓度均超过甲烷爆炸上限时,该瞬态计算停止,计算完成。

采用有限体积的离散方法,并采用改进的SIMPLE算法解决瞬态流场中压力与速度间的耦合问题。基于商用CFD软件FLUENT对该泄漏扩散过程进行了数值模拟。

2 结果与分析

燃气的主要成分为甲烷,而甲烷与空气混合后,当甲烷浓度处于4.6%-14.3%的爆炸极限范围[16]内时遇到点火源才有可能发生爆炸。为了研究泄漏燃气爆炸危险区域的迁移特征,图2给出了不同时刻观测剖面上燃气浓度约在5%-15%时的区域。

在泄漏初始阶段,爆炸危险区域位于泄漏孔上部。随着泄漏扩散的发展,房间上方充满大量燃气,燃气向下运移,危险区域整体向下移动,最终迁移至地面附近。同时,爆炸危险区域范围随时间呈现由小变大,再由大变小的变化过程,在初始泄漏阶段,气体对流扩散和分子运移导致燃气从泄漏口向周围区域扩持续扩散,形成爆炸危险区域范围由小变大的变化过程;随着燃气泄漏量的增加和湍流扩散的增强,绝大部分区域的燃气浓度持续上升,燃气不断堆积,爆炸危险区域范围又呈现由大变小的变化过程。此外,位于房间下半部的爆炸危险区域的持续时间明显长于房间上半部。这说明,从爆炸危险区域持续时间来看,房间下部区域更容易引发燃气爆炸。

各观测点燃气浓度随时间的变化如图3所示。各观测点燃气浓度随时间均呈曲线上升趋势,且爆炸危险区域最先达到房间顶部(观测点G5约在2.47 s时刻到达),然后逐渐向下迁移,越向下的观测点,其爆炸危险区域到达得越晚(观测点G1约在7.5 s时刻到达)。

3 结论

危险化学品泄漏应急预案 篇5

1.预防与预警 1.1危险源控制

1.1.1仓库管理员必须每天对危险化学品容器的完好性进行检查。1.1.2危险化学品储存场所必须设有防泄漏槽。1.1.3所使用的危险化学品必须置于二次容器内。1.2应急准备

1.2.1危险化学品储存场所必须配有防毒口罩。1.2.2危险化学品储存场所必须装有机械通风设施。

1.2.3定期对危险化学品使用部门进行针对性的救援知识培训。2.应急响应

2.1化学危险品泄漏处理

2.1.1发生危险品泄漏事故时，第一个发现者要立即报告部门管理人员或安全主任。相关管理人员接报后应立即赶赴现场查看泄漏情况，并根据泄漏事故的大小决定是否要组织人员疏散。

2.1.2如因有泄漏口、断裂口而造成的泄漏应立即采用适当材料堵塞泄漏口、断裂口。2.1.3如因容器倾倒而造成的泄漏事故，应立即予以扶正，并将泄漏处及时封堵。

2.1.4如危险化学品泄漏情况较为严重, 应第一时间打开门窗和机械通风设施，保持现场通风，并关闭事故区域一切电源、气源等以防发生中毒或爆炸等其它重大事故。

2.1.5事故现场及影响范围内的设备和物品应设法移开, 以防被损害或引起连锁反应, 无关人员应撤离现场。

2.1.6少量泄漏应采用砂土或不会与泄漏物反应或溶解的惰性材料吸收处理。2.1.7大量或大面积泄漏则应采取围堤围堵或引流方式处理以防止继续扩散。2.1.8如有必要应急联络组应及时拨打电话请求外部支援, 如消防大队、环保机关、医院等配合实施事故处理及人员救护。

2.1.9 处理过程中使用过的含有泄漏物的砂土或惰性材料不得随便乱扔，并将其放入车间的危险固体废弃物专用桶内。统一送危险废弃物收集房集中交有资质的环保公司处理。

2.1.10处理过程中收集于容器内的泄漏化学品, 应经相关部门确认可否回收再利用, 无法回收者应依化学物质报废处理方式作报废处理。

2.1.11 危险品泄漏事故结束后，部门负责人应配合应急指挥组领导调查事故原因，追究当事人责任，同时，检讨疏散急救方案，纠正不足之处。3.应急结束 3.1应急终止条件: 3.1.1事故已得到控制，不会导致二次事故发生，或可能导致二次事故发生的隐患已经等到控制或者消除。

3.1.2 受伤、中毒人员已全部送往医院进行救治，没有可疑性中毒人员。3.2应急结束

3.2.1 应急处置结束后，公司已进入恢复阶段，现场应急指挥部确认，应急可以终止时，由总指挥决定并宣布应急终止。3.3应急结束后

3.3.1 按照国家有关规定，对事故发生的原因，经济损失，人员伤亡等情况进行认真调查，吸取教训，写出事故报告，报送所在地安监部门和其它相关部门。3.3.2 积极配合有关部门组成的事故调查组，对事故的调查分析，处理工作，向事故调查组提交有关事故现场受伤人员及其他应移交的资料。3.3.3 事故现场的清理，尽快恢复原貌。3.3.4 写出事故应急工作总结报告。3.4信息发布

3.4.1 应急指挥组应对事故进行分析总结向全公司职工通报中毒事故的原因、处理结果和避免类似事故发生的预防措施等。

危险化学品泄漏事故的应急处置 篇6

一、危险化学品泄漏事故的应急处置程序

(一) 防护:

明确泄漏的危险化学品的种类, 确认是气体、液体还是固体, 确定其毒性等级, 划定涉及的危险区域, 据此确定防护等级。不同的防护等级在救援时所采用的防护形式、使用的防化服、防护服和防护面具等要求有所不同。

(二) 询情:

统计遇险人员的人数、伤亡情况、抢救情况等信息;确定存贮危险化学品的容器体积、泄漏时间、泄漏量、泄漏部位、扩散范围等现场情况;察看周围的地形、居民、建筑物等, 排除电源、火源等隐患;咨询相关的技术人员和专业人员, 了解泄漏物质的相关知识。

(三) 侦检:

尽全力搜寻遇险人员, 最大可能减少人员伤亡;应用专业的、精度高的检测仪器测定泄漏的危险化学品的浓度、扩散范围等;如果泄漏的是气体, 则必须观测风向、风速等气象条件;排查周围可能引起燃烧、爆炸等各种危险源, 并迅速转移;检查周围的消防设施是否正常运行;确定攻防路线和阵地;察看泄漏现场和周围是否有污染, 并及时进行处理。

(四) 警戒:

综合询情和侦检结果划定警戒区域, 并细分为重危区、轻危区和安全区, 在每个区域设置明显的警戒标志, 在安全区设置隔离带;在出入口设置检察人员, 严查各个区域进出的车辆、人员等, 检查安全并登记后方可放行。

(五) 救生:

由专业的消防队员、武警、医护人员等组成救生小组, 携带必备的救生器材进入危险区域完成救助, 找到的遇险人员要转移到安全区域进行现场救治, 伤情严重的人员要马上送医院治疗;登记救出人员的姓名、伤情、救治情况等, 并进行标记。

(六) 控险:

启用单位喷淋、蒸气、泡沫等高效灭火设施;就近选定水源, 铺设水带;通过水幕或水枪稀释泄漏的危险化学品的浓度;为防止泄漏的危险化学品扩散, 可设置水幕墙;如果泄漏物是液体或者固体, 可采用沙土、干粉、等做好灭火的准备;在保证安全的情况下, 将危险性大的瓶罐等转移。

(七) 堵漏和排险:

如果泄露的危险化学品是气体或者液体, 则根据泄漏现场的实际情况, 指挥救援小组研究制定合理有效的堵漏方案, 并严格执行落实;如果泄漏的是易燃易爆性气体, 则需采取必须的防爆措施, 以防堵漏过程中发生爆炸, 造成更大的破坏。如果泄露的危险化学品是固体, 泄漏量较小时, 将其小心收集在专用的密封桶中;如果泄漏量较大, 为减少固体颗粒飞散, 先用塑料布将其盖住, 在可能回收的情况下进行回收, 如果不能回收, 送至专门的处理地。

(八) 救护:

现场救护, 将中毒的患者转移到上风向没有被污染的区域, 对其呼吸道和全身进行防护, 以防进一步中毒;如果患者没有呼吸、心跳, 马上进行人工呼吸、心跳积压和心脏复苏, 为患者吸氧;将中毒患者的衣服脱掉, 用流动的清水或肥皂水冲洗, 避免身体和衣服上的危险化学品进一步损伤患者。根据患者的症状判定病情, 使用药物进行对症治疗;病情严重的患者马上送医院救治。

(九) 洗消:

洗消站要设置在安全区和危险区的交界处, 使用相应的药剂对中毒人员、抢险救生人员、医护人员、抢救器材和沾染危险化学品的器具等完成洗消;污水排放前必须经环保部门检测, 检测合格后方可排放, 避免引发次生灾害。

(十) 清理:

根据泄露物质选择不同的方式清扫泄漏现场, 务必保证清扫完全:使用惰性气体、喷雾水、蒸气等清扫气体类泄漏现场的瓶罐、道路、沟渠、低洼等, 不能残留危险气体;如果泄漏物是液体, 使用煤灰、干沙土、水泥粉、干粉等将少量残液吸附完全, 将其收集进行处理后在空旷地掩埋;如果残留大量液体, 需用防爆泵抽吸后集中处理;如果泄漏物是固体, 用中和剂或洗涤剂浸洗污染地面, 再用大量清水冲洗, 对于沟渠、低洼等地要着重清扫。最后, 清点各类人员、车辆、器材等无误, 将警戒撤除、完成移交工作后安全撤离现场。

二、危险化学品泄漏事故应急处置实例分析

2016年1月1日, 永州市泉南高速枣木铺收费站一辆装载化学原料的大型货车起火, 车载近40吨的有毒化学原料泄露, 收费站工作人员出现多人中毒症状, 造成收费站处车辆长时间大规模滞留。

接到报警后, 消防大队迅速出动两台水罐车、14名官兵赶赴现场。泄露现场货车的整个车头、车厢及车载货物均处于猛烈燃烧状态, 并发出异常刺鼻的气味。经现场询问侦察得知, 起火车内无人员被困, 车上装载的为化学原料, 总重近40吨, 有剧毒。

带队指挥员迅速组织力量设定警戒线, 撤离收费站工作人员及附近居民, 阻止人员进入危险区域;会同高速交警、路政人员在距离收费站100米处设卡截停车辆, 确保了高速应急车道的畅通, 也避免了驾车人员可能靠近危险区域导致中毒情况的发生。将事故下风向的居民及时疏散, 帮助收费站工作人员搬迁岗亭等设施设备。同时, 及时联系区安监、环境监测等部门, 将现场情况进行反馈。

本次救援行动采取了合理有效的火灾扑救措施, 使用一支泡沫水枪对火势进行控制, 一支水枪阻止火势蔓延。对泄漏化学品采取“沙土吸附、回收、深埋”的有效处置。

由于采取了及时正确的处置措施, 最终大火被全部扑灭, 现场附近一百余名群众及过路人员被疏散到安全地带, 无一人伤亡、中毒, 挽救财产损失近10万元。

三、结语

合理、有效、全面的危险化学品泄露事故的应急处置程序和措施能在最大程度上降低事故造成的人身伤亡、财产损失和环境破坏。

参考文献

[1]丁斌.危险化学品泄漏事故的应急处置[J].安徽化工, 2013, (01) .

[2]张宏哲, 赵永华, 姜春明等.危险化学品泄漏事故应急处置技术[J].安全、健康和环境, 2012, (06) .

泄漏危险 篇7

1 酸性气管线泄漏风险分析

1.1 管道泄漏机理

泄漏是指未进入尾气泄放系统排放的无组织泄漏。按照泄漏孔径可划分为小孔径泄漏与大孔径泄漏。按照泄漏源和泄漏位置的不同可以分为:设备与管线组件的泄漏;储运过程中的泄漏;废水处理、储存过程中的泄漏。

根据大量事实和统计资料,针对炼化企业广泛建造使用的酸性气管道,硫化氢的高腐蚀性和管道材质是管道安全的主要影响因素。因此,首先需要对管道腐蚀的原因进行分析。

1.2 管道腐蚀类型

(1)均匀腐蚀。酸性气中的水汽在一定条件下会在管壁上形成水膜,硫化氢、二氧化碳等介质溶于水膜中,使管道发生腐蚀。

(2)坑蚀。气相和液相中均可发生,原因有壁腐蚀物不均匀、硫化物沉积、腐蚀产物保护膜出现结晶剥裂等。

(3)应力腐蚀。湿硫化氢介质应力腐蚀主要是硫化物应力开裂,硫化氢在水相中解离为HS-和H+,在钢表面的HS-会加速阴极放氢,导致材料韧性下降、脆性增加,在应力远低于屈服强度的情况下发生滞后断裂。

(4)冲刷腐蚀。在气体流速较高时,管道钢遭受冲刷腐蚀比较严重,由于腐蚀产物被直接冲击的气流带走,新的金属面不断裸露,加速了腐蚀。弯头处气流冲击面壁减薄而引起泄漏的事故在过去多有发生。

(5)外腐蚀。中石化安全工程研究院对多家南方企业设备腐蚀情况进行调研,受蒸汽伴热以及南方气象条件影响,管线存在保护层下腐蚀,即外腐蚀。

2 酸性气管道泄漏危害定性分析

某炼化企业芳烃厂为连通两套硫磺回收装置,新增设酸性气连通管线一条,该酸性气管线内所运送酸性气体的主要成分是含量大于80%的硫化氢,其余为少量的烃类、氨、氮气、二氧化碳。根据2013年公布的《重点监管的危险化学品名录》,硫化氢、氨和烃类均属于国家重点监管的危险化学品,该酸性气体综合按照甲类危险化学品标准进行考虑,同时具有高毒性。

根据大量事实、统计资料,管道腐蚀及随后造成的泄漏和断裂是管道失效事故的主要原因。而造成管道腐蚀的众多原因中,氢致开裂(HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)所占比例最高。对于新增酸性气管线,首先应重视的问题是硫化物应力腐蚀开裂问题。

对所研究的管线,综合考虑所含气体的物性(硫化氢的高腐蚀性)和管道材质(20号钢,钢号9948,焊后热处理)可以得知,该条管线极易受酸性气腐蚀发生泄漏。

3 酸性气管道泄漏CFD风险分析

3.1 CFD模拟特点及流程

FLACS模拟软件是一款针对泄漏、扩散、火灾和爆炸等危险领域的CFD软件,该软件进行CFD模拟的结果与现实试验结果吻合度较高,属于该领域目前在世界上较为领先的全程三维模拟软件。利用CFD软件进行模拟的主要步骤包括:仿真模型的构建;模拟场景的设计及相关泄漏参数的确认;不同模拟场景CFD计算;模拟结果分析及风险辨识。

3.2 酸性气管道CFD模拟分析

3.2.1 仿真模型的构建

通过前期工艺技术资料的收集,对于该管线的工艺流程及相关技术参数有了一定了解;再通过现场调研的二次确认与重点关注部门的数据采集和照片收集,建立按酸性气管线区域90 000∶1比例缩小的装置模型,如图1所示。

3.2.2 模拟场景、参数设计及模拟结果展示

对酸性气管线的模拟首先要明确主要的泄漏场景。针对石油石化企业炼油装置的酸性气管道泄漏,安全工程研究院的丁德武等人利用LDAR技术对国内石化企业炼油装置进行过较为充足的调研统计,认为泄漏部位多集中于阀门盘根,法兰、丝堵、接头等连接件,泵轴密封,排凝、放空等开口管道。根据该结论,将模拟场景重点设置在泄漏多发的阀门安装处与管道连接处,结合现场的数据采集,将整条管线及周边区域分为5个模拟场景,分别设计网格和泄漏扩散的相关参数,对于泄漏多发处进行逐个计算分析,得到不同场景与不同参数条件下的3D模拟结果。

(1)场景1:1#硫磺装置加热炉与管线接口阀门处泄漏,观察对北面厂区外高速路的影响。最大范围泄漏扩散的模拟效果,如图2所示。泄漏参数:泄漏方向:东南(实际);风向:东南(实际);泄漏时长:600s(10min);最严重泄漏后果时间:275s;泄漏高度:8m。

(2)场景2:厂区马路南侧两栋办公楼附近管段拐弯处,模拟效果如图3所示。泄漏参数:泄漏方向:东北;风向:西北;泄漏时长:600s(10 min);最严重泄漏后果时间:387s;泄漏高度:21m。

(3)场景3:中控室、配电间及办公楼附近大门管段拐弯处,模拟效果如图4所示。泄漏参数:泄漏方向:东北;风向:东南;泄漏时长:600s(10min);最严重泄漏后果时间:114s;泄漏高度:21m。

(4)场景4:厂区中间主马路管段中点,模拟效果如图5所示。泄漏参数:泄漏方向:东北;风向:东南;泄漏时长:600s(10min);最严重泄漏后果时间:244s;泄漏高度:21m。

(5)场景5:2#硫磺装置分液罐顶部阀门,模拟效果如图6所示。泄漏参数:泄漏方向:东北;风向:东北;泄漏时长:600s(10min);最严重泄漏后果时间:117s;泄漏高度:10m。

3.2.3 酸性气管道泄漏扩散模拟结果

针对管线内酸性气高毒性、无色、易燃且密度大于空气的理化特性,将关注点主要集中在酸性气泄漏扩散后对周围人员可能工作活动区域的影响范围。在结果展示上突出了两个特殊体积分数409×10-6(H2S的LC50半数致死浓度)和100×10-6(H2S的ERPG3威胁生命的健康影响)的扩散区间。各个场景409×10-6和100×10-6的最大扩散范围可以通过2D平面效果图更加直观地展示,其扩散效果及平面距离展示如下:

(1)场景1:409×10-6:45m;100×10-6:140m(观察高度:8.13m;泄漏时间:153s)。模拟结果如图7所示。

(2)场景2:409×10-6:100m;110×10-6:275m(观察高度:20.37m;泄漏时间:324s)。模拟结果可见图8所示。

(3)场景3:409×10-6:110m(观察高度:21.25m;泄漏时间:238s);100×10-6:175m(观察高度:18.25m;泄漏时间:600s)。模拟结果如图9所示。

(4)场景4:409×10-6:140m(观察高度:21.41m;泄漏时间:220s);100×10-6:350m(观察高度:21.25m;泄漏时间:468s)。模拟结果如图10所示。

(5)场景5:409×10-6:105m;100×10-6:150m(观察高度:15.25m;泄漏时间:294s)。模拟结果如图11、图12所示。

3.3 模拟结果分析

案例中酸性气泄漏的范围主要受两方面因素影响:

(1)泄漏方向与风向的关系。当泄漏方向与风向一致时,扩散的横向距离最小,纵向距离最大(170~350m区间),此时若泄漏点下风向170~350m范围内存在生产作业人员,都有中毒的危险;当泄漏方向与风向不一致时,扩散横向距离变大(40~100 m区间),纵向距离缩小,则此时泄漏点周围40~100m范围内若存在生产作业人员,则具有中毒危险。

(2)泄漏点高度。因为该酸性气管线存在多次高度升降变化,在升降管线连接拐点处极易出现酸性气沉积或气体冲刷腐蚀,导致管壁泄漏的危险。同时,根据场景1与场景4对比发现,因该酸性气密度大于空气,随时间的变化气体会逐渐向地面方向扩散,气体云团成开口向地的漏斗状。当泄漏高度较低(如场景1,泄漏高度8m)时,云团积聚在下风向近地面,泄漏点附近的酸性气浓度较高,而较大距离内扩散的酸性气较少,此时若在140m左右范围内存在作业人员,都存在高中毒风险。而在场景4中,因管线高度较高(21m),此时泄漏气体会受风的影响,扩散加快,导致酸性气的扩散影响范围加大,若在350m范围内有作业人员,也会有中毒的风险。

结合含硫酸性气管道泄漏的模拟分析,认为有毒有害气体的泄漏和扩散存在较大的安全风险,危害影响因子主要包括三方面:设备———管道材质、管道高度、运输气体的理化性质;人员———作业范围、作业人员密度、应急响应;环境———泄漏方向、现场风向。

4 结论

根据以上结论提出建议:作业人员在该酸性气管线附近作业时,需要根据所处位置(与管线的垂直距离和水平距离)做好作业前的有毒气体探测,并要求作业人员佩戴便携式有毒有害气体探测器;加强对酸性气管道的日常巡检、测厚和维护;编制有效的应急预案,做到定期应急演练。

摘要：针对酸性气管线泄漏风险进行研究,发现两种多发泄漏场景:管道沿壁和管道升降弯管处因腐蚀造成泄漏;阀门腐蚀断裂造成泄漏。管道腐蚀的主要原因是氢致开裂(HIC)和硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)。基于对酸性气管道的危险源分析,借助CFD软件对酸性气管线泄漏后果进行模拟,对主要危险源泄漏场景进行分类和仿真建模,设置工艺边界和环境边界条件,进行泄漏扩散的模拟。根据计算结果预测泄漏的高危风险区域,模拟扩散范围和最严重事故后果,并提出改进措施。

关键词：硫化氢管道,酸性气管道,泄漏,CFD模拟

参考文献

[1]EPA-435/R-95-017,Protocol for equipment leak emission estimates[S].

[2]丁德武,高少华,朱亮,等.基于LDAR技术的炼油装置VOCs泄漏损失评估[J].油气储运,2014,(5):517-518.

[3]金洲.降低硫磺回收装置烟气中SO2排放问题探讨[J].石油与天然气化工,2012,(5):477.

[4]何宁,陈智明.消防中队对有毒化学品泄漏事故处置的探讨[J].消防科学与技术,2008,27(6):436-439.

[5]韦善阳,王川,胡庆革.油罐泄漏爆炸影响范围研究[J].消防科学与技术,2015,34(1):22-25.

[6]黄金磊,朱国庆,俞梦玮.基于CFD的氨泄漏扩散危险性定量分析[J].消防科学与技术,2015,34(6):812-815.

[7]王颖.基于高斯模型的有毒气体瞬间泄漏伤害范围[J].消防科学与技术,2010,29(11):1002-1004.

[8]刘奎.炼油厂SO2排放控制[J].炼油技术与工程,2007,(9):37-38.

泄漏危险 篇8

泄漏事故发生后, 一旦处置不及时, 发生爆炸、起火等恶性后果的可能性大幅提升, 人员伤亡、环境污染、停工停产等一系列问题接踵而来, 消防部队的处置难度与危险性也将成倍增加。以液化石油气为例, 泄漏、爆燃、连续爆炸已经成为此类事故的“三步曲”, 液化石油气泄漏后扩散、气化, 聚集成爆炸性混合物, 遇火爆炸;泄漏形成爆炸后火焰燃烧, 辐射热再作用于邻近储罐, 造成更为猛烈的爆炸。

笔者以各地消防总队官方网站公布的2005-2012年我国危险化学品泄漏事故资料为依据, 分析危险化学品泄漏事故发生原因与消防处置措施, 提出此类事故防范与处置建议。

1 事故成因及特点统计分析

1.1 危险化学品泄漏事故分类与统计

危险化学品泄漏事故按照发生阶段分类, 可分为生产、运输、储存、经营、使用与回收5个阶段。由于我国95%以上的危险化学品涉及异地运输问题, 如液氨的年流动量达80多万t, 液氯的年流动量超过170万t。因此, 运输阶段往往是危险化学品泄漏事故的多发区间。

对100起典型泄漏事故案例的统计表明, 77%的事故发生在运输阶段, 10%的事故发生在生产阶段, 9%的事故发生在储存阶段, 其余发生在使用与经营阶段, 见图1所示。

由此可见, 运输阶段属于危险化学品事故的高发区间, 笔者重点对此阶段的危险化学品泄漏事故及其原因进行分析。

1.2 运输环节泄漏事故原因统计分析

1.2.1 事故统计

目前, 统计分析运输过程中的危险化学品事故原因时, 通常将事故分为两大类:一是在行驶时因发生交通事故引发的危险化学品事故, 称由交通事故引发的危险化学品事故;二是在行驶时不是因交通事故而发生的危险化学品事故, 称非交通事故引发的危险化学品事故。

在77起运输阶段的案例中, 只有1起为铁路运输过程中的事故, 其余均发生在公路运输事故中。其中, 由交通事故引起的泄漏55起, 由非交通事故引起的泄漏22起, 见图2所示。

由图2可以看出, 由交通事故引起泄漏的事故占到总数的72%。在55起交通事故中, 事故车辆主要分为3种破坏形式:侧翻、追尾和剐蹭。其中, 侧翻28起, 追尾15起, 剐蹭8起, 见图3所示。

在非交通事故引起的事故中, 主要原因包括:槽罐车车辆或罐体故障。使用自行改装、拼装或是超期服役的罐体和车辆;车辆超载或罐体过量充装。其中, 大部分是由槽罐车车辆或罐体故障引起, 如法兰、阀门等零部件腐蚀, 连接部件丝扣松动;焊接缺陷;安全阀不动作、仪表无法显示等。

1.2.2 原因分析

由图3可见, 侧翻事故占到事故发生数的50%。我国运载危险化学品的车辆主要分为固定式汽车罐车与半挂式汽车罐车两种, 国家标准GB 1589-2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》中, 对此类车辆的长度和高度进行了明确规定:“整体封闭式厢式半挂车, 车长最大限值为14 600mm, 车高最大限值为4 000mm”。这些车辆车体较长, 重心较高, 在公路中行驶很容易发生侧翻。尤其有的人对车辆自行改装, 更增加了侧翻事故发生的风险。此外, 驾驶员疲劳驾驶、车速过快是造成车辆侧翻、追尾与剐蹭的另一个主要原因。

1.3 泄漏部位统计

(1) 事故统计。在100起事故案例中, 已知介质泄漏部位的为93起, 分别包括罐体 (包括各类储存介质的容器) 、阀门 (进液阀、呼吸阀、排污阀、海底阀等) 、管道、法兰与闷盖, 见图4所示。其中, 槽罐车发生泄漏的部位接近一半都发生在罐体, 达到了49.5%。

(2) 原因分析。我国国家规范TSG R0005-2011《移动式压力容器安全技术监察规范》中, 对槽罐车罐体的制造材料、加工工艺、出厂检测都有详细的要求, 确保车辆不发生较大交通事故。

由图3可知, 侧翻是危险化学品泄漏事故车辆的最主要破坏形式。发生侧翻后, 巨大的冲击很容易造成罐体失效, 如焊缝脱裂、罐体凹陷、应力释放。由于低温槽罐车为双层结构, 而常温槽罐车为单层结构, 因此罐体失效多见于后者。阀门失效多是因为追尾事故造成, 且主要发生于低温槽罐车, 因为低温槽罐车充装、保护装置较多, 阀门、管道等主要集中布置在车尾控制柜中, 一旦发生追尾, 很容易造成其破坏失效。

1.4 泄漏介质种类统计

在100起危险化学品泄漏事故中, 包括42个种类的危险化学品。所占比重较大的种类如表1所示。

其他种类还包括:甲醛、双氧水、黄磷、次氯酸钠、二氯异氰尿酸、丙烯醇、苯乙烯、液氮、液氧等。

2 泄漏事故消防处置措施统计分析

2.1 处置措施统计

消防部队处置危险化学品泄漏事故中针对泄漏介质和泄漏槽罐车的主要处置技术包括:侦检、筑堤引流、稀释、堵漏、输转倒罐以及中和、覆盖、吸附, 具体流程, 如图5所示。

侦检过程主要包括确定泄漏物质和泄漏位置, 确定泄漏位置困难较大。泄漏物质可以通过设备侦检或是读取槽罐车铭牌信息得知, 而泄漏位置的判断需要消防队员近距离排查, 具有很大危险性。在有侦检时间记录的12起事故中, 判断泄漏口位置都需要30min以上。

侦检结束后, 消防部队分小组进行稀释驱散、筑堤引流与堵漏。100起泄漏事故中都采用了筑堤引流与稀释疏散。筑堤引流主要针对液相泄漏物, 稀释疏散主要针对气相泄漏物。

堵漏措施在100起泄漏事故中都有用到, 但堵漏效果并不明显, 只有不到40起事故可成功堵住泄漏 (包括彻底封堵和暂时封堵) 。堵漏形式主要为棉布 (15起) 、木楔 (10起) 、阀门堵漏工具 (2起) 、捆绑式堵漏工具 (1起) , 见图6所示。

堵漏的主要目的是控制介质的进一步泄漏, 即使泄漏口被成功封堵, 对事故槽罐车都需进行输转倒罐, 除非泄漏介质已全部排空或就地采取中和、燃放措施。输转倒罐需在消防部队在专业技术人员指导下进行。

2.2 原因分析

我国《城市消防站建设标准》中, 堵漏器材是消防部队针对一种对象和单项操作配备种类最多的一类器材, 达到了14种。而这些器材实战效果并不理想以及堵漏操作较难成功的原因主要与槽罐车的失效形式与泄漏部位有关。槽罐车侧翻后造成罐体破坏, 发生介质泄漏, 泄漏口的位置往往十分难确定, 有的正好位于与地面接触的位置, 有的只是发生细微的裂纹, 有的会出现2、3处泄漏。泄漏口位置确定后, 泄漏口的大小形状各种各样, 另外有的泄漏口位于筒体与封头的过渡位置或是阀门根部, 现有工具很难适用于这些泄漏口。因此, 在实战中, 由于可塑性较强, 棉布和木楔成为了堵漏操作中较为有效的工具。

3 结论与建议

3.1 结论

(1) 危险化学品泄漏事故主要集中在运输环节, 槽罐车作为运输危化品的主要交通工具比普通交通工具更易发生事故。在所发事故中, 侧翻是出现最多的车辆破坏形式。

(2) 槽罐车车体结构、人为因素、车辆设备缺陷是造成槽罐车事故的主要原因。人为因素包括疲劳驾驶、车速过快、非法改装车体等;车辆设备缺陷包括胎压不足、刹车故障、车梁腐蚀、安全阀失效等缺陷。

(3) 由于槽罐车侧翻事故发生比例较大, 常温罐车的罐体是泄漏发生的主要部位。追尾事故则易造成低温罐车的阀门、管道等部件泄漏。

(4) 泄漏事故中, 消防部队主要的处置技术包括侦检、筑堤引流、稀释、堵漏、输转倒罐、中和等。其中, 侦检、筑堤引流、稀释、中和是针对泄漏介质, 而堵漏、输转倒罐的操作对象是罐体, 事故自身特点以及器材不适用造成堵漏很难成功, 输转倒罐一般作为现场救援的最终处置手段。

3.2 建议

(1) 推进危险化学品运输车辆行驶稳定性技术 (ESP) 和车辆辅助驾驶技术 (ACC) 的研发和采用, 提高危险化学品运输车辆防侧滑、侧翻及追尾的性能。完善不同种类危险化学品运输设备的技术要求, 对运输量大及危险性高的危险化学品运输设备, 针对不同季节、不同路况, 建立相应的技术支撑及保障体系。

(2) 开展相关技术与装备研究, 提高消防部队处置槽罐车泄漏事故的技术能力和装备实力。包括槽罐车内部压力与事故受损情况诊断方法及装置、槽罐车泄漏事故处置技术与训练装置、槽罐车随车仿形堵漏工具、个人防冻装备等。

摘要：统计分析了2005-2012年我国发生的100起危险化学品泄漏事故。从事故的分类、发生阶段、失效形式、泄漏部位、泄漏介质类型以及消防部队处置此类事故的基本方法等方面入手, 分析了危险化学品泄漏事故的特点、成因以及处置现状。针对统计数据给出了在公路运输阶段危险化学品泄漏事故的统计分析结论, 并从实战需求出发提出了加强我国消防部队处置危险化学品泄漏事故能力的建议。

关键词：危险化学品,泄漏,消防,统计分析

参考文献

[1]伍和员.消防指挥员灭火指挥要诀[M].上海:上海交通大学出版社, 2012.

[2]吴宗之, 孙猛.200起危险化学品公路运输事故的统计分析及对策研究[J].中国安全生产科学技术, 2006, 2 (2) :3-8.

[3]闫利勇, 陈永光.危险化学品公路运输事故新特点及对策研究[J].中国安全生产科学技术, 2010, 6 (4) :65-70.

[4]陈家强.危险化学品泄漏事故及其处置[J].消防科学与技术, 2004, 23 (5) :409-412.

泄漏危险 篇9

如何在发生危险化学品泄漏时能够第一时间快速和较为准确地模拟预测危险化学气体的扩散范围及扩散浓度分布,有效地组织受影响区域人员疏散,对减轻人员伤亡和财产损失具有重要意义。近年来,关于危险化学气体泄漏扩散模拟软件的开发,国内外学者做了大量的研究工作并开发了相应的应用软件,如:国外有ALOHA、SLAB、DEGADIS、SAFETY等软件[1],国内有原化工部开发的泄漏危害分析的仿真软件[2]、中国安全生产科学研究院开发的基于GIS危险化学品泄漏扩散事故处置系统[3]等。

目前,国内外气体泄漏扩散后果模拟软件多是基于二维空间数据建立的,气体扩散浓度是在二维空间上显示。这种基于二维空间数据的建立和应用,虽然能反映气体扩散范围及浓度分布,但不能得到垂直尺度上污染浓度分布,不能真实、直观反映气体泄漏扩散事故现场的信息,不能给决策者带来身临其境的感觉[4]。因此,真三维GIS与实时气体泄漏扩散预测模型的结合研究更具现实应用价值。

本文是以随机游走大气扩散模型为基础,将该气体泄漏扩散模型集成到真三维地理环境信息系统中,完成对危险化学气体泄漏扩散动态模拟仿真系统的设计与研究。该系统真三维场景根据储罐、建筑物等的实际三维地理坐标构建,场景中每个实体的几何空间位置与实际完全一致,可以逼真地在真三维场景中呈现危险化学品泄漏扩散的全过程,实时动态预测并显示出气体泄漏扩散三维浓度,能更直观地、有效地帮助应急指挥人员组织应急救援和疏散,为企业、政府在危险化学气体泄漏事故预防、预测和评估以及应急预案的制定提供参考。

1理论模型

目前,国内外事故后果分析软件对气体泄漏扩散所用的分析方法最常使用的是高斯模型[5]。高斯模型是最早开发的气体扩散数学模型,它是从统计方法入手来考察扩散气体的浓度分布情况,模型简单,计算结果与试验值能较好吻合,应用较为广泛。但高斯模型只适用于轻气体或与空气密度接近的气体,并且对于连续泄漏扩散,高斯模型中没有时间项,不能实时动态预测气体泄漏扩散情况。为了克服高斯模型的不足,本文采用改进的随机游走大气扩散模型。

随机游走大气扩散模型能反映气体在大气中湍流扩散的本质,程序结构清晰,计算较为简单,具有实时性,且精度上也有一定的保证。改进的随机游走大气扩散模型是在随机游走大气扩散模型的基础上加上由重力效应产生的速度分量,使模型也可以适应于重质气体。本文基于根据气象预报部门给出的气象数据计算出区域的平均风速,采用改进的随机游走大气扩散模型,按照源项资料,分期分批释放粒子,来模拟危险化学气体的泄漏扩散和估算污染物浓度随时间的演变。

1.1改进的随机游走大气扩散模型基本思想

改进的随机游走大气扩散模型的基本思想是:把每个气体粒子当作有标志的粒子,气体的泄漏扩散可以用大量标志的粒子扩散来表示。这些粒子在空间和时间上的总体分布就构成了气体泄漏扩散分布的图像。每个粒子的轨迹可以分割成若干个离散的区间,粒子在每个区间都经历相同的时间间隔,称为步长。在每个步长内,水平和垂直速度分量都保持定长。水平方向的两个速度分量都由平均速度及叠加在上面的扰动(或称涨落)部分构成,垂直方向的速度分量不仅由平均速度和叠加在上面的扰动构成,还应加入重力效应产生的垂直速度分量。平均速度部分由风场诊断模式或预报模式提供,涨落部分用相关部分(前一时刻的涨落量对后一时刻涨落量的影响)和随机部分(用随机过程来模拟湍流脉动的随机性)之和表示,随机游走就是对这个随机部分用随机过程进行模拟[6]。

1.2改进的随机游走大气扩散模型介绍

改进的随机游走大气扩散模型基本原理是用大量标记粒子的释放来表征泄漏物的连续排放,使它们在流场的平均风中输送,同时又用一系列的随机位移来模拟湍流扩散,并跟踪它们的运动轨迹,最后统计这些粒子在时间和空间上的总体分布,从而得出泄漏气体的扩散规律[7]。

粒子在每一个时间步长Δt上的速度表达式均可以表示为[8]:

式中,u(t)、v(t)、w(t)分别表示t时刻的粒子在x、y、z三个方向的速度;undefined、undefined、undefined是指在Δt时间步长内的平均速度,取决于风速和初始泄放速度;u′(t)、v′(t)、w′(t)是指t时刻的脉动速度;undefined(t)是指z方向上由重力效应产生的垂直速度分量。当泄漏气体为轻质气体或与空气密度接近的气体时,重力效应产生的垂直速度分量undefined(t)可以忽略,取值为零;当泄漏气体为重质气体时,重力效应产生的垂直速度分量undefined(t)可根据Lagrangian方程[9]求解得出。

在t时刻的脉动速度由两部分构成,即相关部分和随机部分,其表达式为:

式(2)中,右边第一项表示前一段时刻的脉动速度对Δt时刻后的脉动速度的影响,即脉动速度的相关部分;Rundefined(Δt)、Rundefined(Δt)和Rundefined(Δt)表示x、y、z三个方向上的拉格朗日自相关系数,可参照雷孝恩半经验公式[10]计算得出。式(2)中右边第二项表示t时刻脉动速度的随机分量,是从零平均值和标准差σ″u、σ″v和σ″w的正态分布做随机抽样给出的[11],标准差σ″u、σ″v和σ″w计算表达式为:

式中:σ′u、σ′v和σ′w为湍流速度统计量,可参照雷孝恩半经验公式[10]计算得出。

2模拟软件系统的开发

2.1系统的结构

本文开发的真三维GIS的危险化学气体泄漏扩散动态模拟仿真系统主要包括六个功能模块(见图1)。数据库管理功能模块包括企业信息、重要设施、危险源信息的录入参数设置等;地图基本操作功能模块包括对地图进行放大、缩小、漫游、选择、全幅显示、距离测量、面积量算等地理信息系统中的基本功能,主要用于对地图的查看以及在地图上进行复杂查询以及后果分析中的辅助功能;实体建模操作模块主要是指对已建的真三维地理信息系统的补充,可以人为地从中增加部分单元,如建筑物、水域、道路、储罐等;事故场景确认模块主要包括事故泄漏点的确定,从而获得事故点周边环境、泄漏物质情况等基本信息,并形成事故发生基本情况文档;事故后果模拟模块,分为重气和非重气泄漏模拟,结合改进的随机游走大气扩散模型在真三维图形界面中直观显示泄漏扩散过程及浓度分布情况,并可以查询泄漏范围内任意一点的浓度时间曲线;文档打印、输出功能模块主要是对泄漏扩散模拟结果划分的爆炸下限浓度范围、中度伤害范围、轻度伤害范围等信息以word文档的形式输出和打印。

2.2系统的主要算法

2.2.1 系统算法逻辑流程

真三维GIS的危险化学气体泄漏扩散动态模拟仿真系统的算法流程见图2。

系统首先要求输入风速、大气稳定度、地面类型、大气压等扩散环境基础数据值,系统利用半经验公式可确定此时刻气体扩散系数;其次,系统要求输入泄漏物质类型、储存压力、裂孔形状、泄漏气体的物化性质等参数,并对这些参数进行综合分析,确定泄漏速率。再根据泄漏点的位置确定泄漏物x、y、z三个方向的泄漏初速;最后,在得到扩散参数和各方向泄漏初速度的情况下,利用改进的随机游走大气扩散模型即可得到泄漏物质在空间内扩散情况,再根据有毒有害气体危害浓度限制值即可确定该泄漏物质的危害区域范围。

2.2.2 泄漏扩散区域粒子-浓度转换算法

理论上,当粒子的数量足够大时,用随机游走大气扩散模型模拟的结果才是趋向精确的,这是由大数定律所决定的。但是,在实际的时候,考虑到计算机的内存有限,模拟时只能用一个粒子代表一定的物质,并且将其当作质点来处理,故这牵涉到粒子-浓度转换技术。本系统采用的粒子-浓度转换算法如下:

首先把空间划分网格,网格点的平均污染物浓度为污染源释放的所有粒子对该网格的贡献之和[12]。若在t时间内污染源释放了K个污染粒子,则在空间某点在t时刻的污染浓度可写成:

undefined (4)

式中,c代表污染物浓度;x,y,z为网格点中心坐标;ΔxΔyΔz是网格(x,y,z)的空间尺度; xi,yi,zi为污染源释放的第i个粒子的源坐标;Qi为K个污染粒子质量的总和;J(x,y,z,t|xi,yi,zi,t)相当于三维δ函数,即当释放的粒子处在(x,y,z)范围内时,J=1,否则,J=0。

在本次研究中,不管是瞬时泄漏还是连续泄漏,我们都将近似认同为单位时间内喷射出的泄漏气体的质量是一定的,则计算机实现上用有限个粒子代替实际中的所有粒子,其每个粒子表示的泄漏气体的质量也是一定的,在三维情形下(考虑水平方向两个距离为x和y,垂直高度上的距离为z),将需要计算浓度的区域划分为网格,则每个网格的体积为ΔxΔyΔz。假设计算机实现时单位时间内喷出的粒子数为N个,而时间t时网格j上的气体的粒子数为nj,则该网格内的泄漏物浓度用下式计算可得:

undefined (5)

其中:Q为泄漏源单位时间内泄漏的气体的质量,g/s;N为设置的单位时间产生的粒子个数。

2.3系统的实现

以VC++为主要编程环境,运用Direct 3D作为三维可视化开发工具,实现虚拟场景建模和气体泄漏扩散的动态过程模拟。选取某化工区为试点建立基础数据库和真三维GIS场景。软件系统只需输入环境风速、泄漏品名称、泄漏模式、泄漏口面积、储存压力等简单参数,然后通过大气泄漏扩散模块即可在真三维环境中对气体的泄漏扩散进行动态仿真模拟,确定最大/瞬时空间浓度扩散范围、在下风向特定位置污染物的浓度分布、任意点污染物浓度随时间的变化。软件系统主要界面见图3-图8。

3系统软件的验证

为验证本软件的正确性,本文将开发的系统软件与挪威DNV Technical公司开发的较为成熟且应用广泛的PHAST6.54软件[13]进行对比验证(说明:PHAST软件中使用的气体扩散模型是基本经验的高斯模型,虽然设计场景是二维的,但是结果输出也是在三维方向的浓度数据,故具有可比性)。

首先预设一个泄漏事故情景。某厂泄漏物质为液化石油气(连续泄漏);储罐压力为9.79×105Pa;圆形泄漏口半径为100mm;泄漏源高度为2m;气象情况为西风,风速2.4m/s;大气稳定度为D类;地面类型为密集的高、矮建筑物;环境温度为293K。

本软件与PHAST软件的结果比较见表1。

从两种软件模拟的结果对比分析可知,从轻度危害区域来看,PHAST软件和本软件的相对误差为33.3%;但是从泄漏事故发生后应急救援最关心的爆炸下限浓度划分的区域范围和中度危害划分的区域范围来看,两个软件的相对误差在11%以下,满足实际要求。相对误差产生的主要原因是由于本软件采用的是改进随机游走大气扩散模型,它在模拟时释放的是粒子,只有粒子到达的网格才有浓度,而释放的粒子数有限,随着距离的增大,扩散到远距离的粒子越来越少,所以其浓度误差存在会随着距离增大而增加。

综上来说,通过与PHAST软件计算结果进行对比来看,本文编制的软件结果是可信的。

4结论

利用计算机手段能够直观明了地描述危险化学品泄漏扩散的动态过程。本文将真三维GIS和改进的随机游走大气扩散模型相结合,开发了基于真三维GIS的危险化学品泄漏扩散动态模拟仿真系统,实现了危险化学品泄漏事故的泄漏扩散过程的三维动态展示以及扩散后果危害区域显示等功能,且系统仿真结果通过与PHAST软件对比,验证了本系统计算结果的可信性。本系统可以大大提高对于危险化学品泄漏扩散事故应急救援的效率和决策的有效性,为应急预案的制定和危险化学品泄漏事故的救援工作提供了一个可靠的决策支持系统。

摘要：针对传统危险化学气体泄漏扩散软件在模拟表现力方面的不足,提出将改进的随机游走大气泄漏扩散模型集成到真三维地理环境信息系统中,完成了基于真三维GIS环境下的危险化学品泄漏扩散模拟仿真系统的设计与开发。该系统能够在真三维场景中直观地展示危险化学气体的三维扩散过程,实时显示危险化学品泄漏扩散浓度分布图及事故不同程度的危害范围。同时通过与PHAST软件模拟结果对比,验证了该系统的可靠性。系统可以直观地、有效地帮助应急指挥人员组织应急救援和疏散,为企业、政府在危险化学品泄漏事故预防、预测和评估以及应急预案的制定提供参考。