论文总字数：19717字

摘 要

液氯是化工行业的重要化工原料，液氯性质很活泼，在光照下就会与其他物质接触发生爆炸。液氯在常温下为黄绿色油状液体，有剧烈毒性，在标准状况下，沸点为，凝固点为。液氯泄漏事故在当今化工生产中常有发生，并且事故危险性非常高，危害大，财产设备损坏严重。

液氯为基本化工原料，可用于冶金、造纸等其他重工业及轻工业领域，并且是合成盐酸、塑料等其他无机及有机化工产品的原料。氯气内含有三氯化氮超标是氯生产工艺中的主要危险因素。

本篇文章主要通过查找液氯储罐有关规范和ALOHA软件模拟方法来分析探讨液氯储罐的安全设计和评价。

关键词：液氯 泄漏模拟 安全管理与设计 预防措施

40 cubic meters liquid chlorine tank farm safety design and evaluation

ABSTRACT

Liquid chlorine is an important chemical raw material in the chemical industry. Liquid chlorine is very active and will explode when exposed to other substances under light. Liquid chlorine is a yellow-green oily liquid at room temperature, which is highly toxic. Under standard conditions, the boiling point is -34.6℃, and the freezing point is -101.5℃. Liquid chlorine leakage accidents often occur in chemical production today, and the accident risk is very high, great harm, property and equipment damage is serious.

Liquid chlorine is the basic chemical raw material, which can be used in metallurgy, papermaking and other heavy industry and light industry fields. It is also the raw material for other inorganic and organic chemical products such as hydrochloric acid and plastics. The excessive nitrogen trichloride in chlorine gas is the main risk factor in chlorine production process.

In this paper, the safety design and evaluation of liquid chlorine storage tank are discussed by looking up the related specifications and ALOHA software simulation method.

Key words: Liquid chlorine；Leakage simulation； Safety management and design； Preventive measures

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 研究的背景及意义 1

1.2液氯的国内外研究现状 3

1.2.1 液氯储罐的安全设计和参数 3

1.2.2 液氯泄漏的数值和模拟 5

1.2.3 液氯的危害和使用研究 7

1.3 研究内容 9

第二章 液氯储罐的安全设计 10

2.1 储罐的选择 10

2.1.1 储罐的形状 10

2.1.2 储罐的压力和材质 10

2.1.3 储罐的尺寸 10

2.2 储罐的安全间距 11

2.2.1 储罐之间的安全间距 11

2.2.2 储罐的防火堤 13

2.3 储罐的消防措施 14

2.3.1 消防用水 14

2.3.2 消防管道和水炮 15

2.3.3 泡沫灭火系统 15

2.4 储罐防雷措施 16

2.5 碱液吸收池 16

2.6 有毒气体报警仪的设置 17

2.7 厂房平面布置图 18

第三章 液氯事故分析评价 19

3.1 重大危险源辨识和分级 19

3.1.1 重大危险源辨识 19

3.1.2 重大危险源分级 19

3.2 HAZOP分析 20

3.2.1 HAZOP分析介绍 20

3.2.2 HAZOP分析 20

3.3 液氯泄漏事故 21

3.3.1 液氯泄漏等级划分 21

3.3.2 泄漏事故后果 21

3.4 液氯泄漏模拟 22

3.4.1 ALOHA软件 22

3.4.2 泄漏模拟 22

3.4.3 模拟结果 23

第四章 结论 28

参考文献 29

第一章 绪论

1.1 研究的背景及意义

液氯（）一般气化后使用，用途在化学工业中比较常见，是一种工业生产常用的氧化剂，一般用于造纸工业的漂白，自来水的净化，镁（）及部分金属的冶炼，制取农药等各种有机或无机化合物。聚乙烯可以和氯发生反应生成为聚氯乙烯或者氯化聚乙烯两种产品。液氯属于助燃气体，不可燃。液氯在受到到高热量物质接触时或者液氯本身的容器内压增大时，可能会发生容器开裂和爆炸的高危事故。氯与水反应能够生成。与可燃物质（如：等）、还原剂（如：等）及某些物质接触有剧烈反应。根据MSDS中查得液氯属于第2、3类有毒气体，A级无机剧毒品，最高容许浓度中国MAC为1mg/m³，大鼠吸入的LC50为850mg/m³，1小时氯在接触眼睛或通过呼吸进入呼吸系统后有较强的刺激效果，可造成反射性心跳骤停等疾病。氯具有急毒性，在接触或吸入一定浓度后可能会引起中毒现象：轻度者中毒者会出现接触位置粘膜刺激症状；中度者可能会表现出支气管肺炎现象，需要及时就医；重度者可能会出现肺水肿，甚至发生休克，造成窒息，必须立刻就医。

液氯是重要化工生产工艺的原料，用途广泛。生活中，液氯可以运用与净水消毒；工业上可以运用到化工工业生产、农药等各个方面。

因此液氯的生产安全是重要工作之一。近年来，化工生产事故时有发生，且事故危害极大，财产损失严重。因此，我们对于液氯生产的安全设计和评价是一个刻不容缓的项目，通过对液氯生产的工艺和贮藏的性质研究，找到合理有效的预防和治理方法。

2004年4月5日，重庆天原化工总厂处于正常生产状态。5日17时40分，该厂氯氢分厂冷冻工段液化岗开启号氯冷凝器。8时2分，氯气干燥岗位发现氯气泵压力偏高，号液氯储罐出现化霜现象。但当时的两次检查均为发现异常，于是判断造成号贮罐液氯进口管出现异常的原因是堵塞，于是转号液氯贮罐（停号贮罐）进行液化，其液面管不结霜。2时，当班人员巡查号冷凝器和盐水箱时，发现盐水箱氯化钙（）盐水大量减少，有氯气泄出，得出冷凝器泄漏，约有m³的氯化钙盐水进入了液氯系统。发现冷凝器穿孔后，立刻断开号氯冷凝器，并紧急停车。将号冷凝器壳内盐水通过泵排入盐水箱中。将1号冷凝器余氯和号液氯气分离器内液氯排入排污罐。5日2时分，该厂采取措施，开启包装尾气泵抽取排污罐内的氯气到的漂白装置。6日0时分，正在抽气过程中，排污罐发生爆炸。时33分，全厂停车。时5分左右，排完盐水后小时的号盐水泵在静止状态下发生爆炸。事故直接原因是：盐水泄漏造成的形成和聚集。根据重庆大学的技术鉴定和专家的分析，造成泄漏的主要原因是冷凝器列管腐蚀穿孔。腐蚀穿孔的原因主要有个方面：氯气、液氯、氯化钙冷却盐水对冷凝器存在普遍的腐蚀作用；列管中的水分对碳钢的腐蚀；盐水中由于电位差对管道发生腐蚀；4.列管与管板焊接处的应力腐蚀；使用时间已长达年并没有进行耐压试验，导致没有发现腐蚀和穿孔。富集达到爆炸浓度和启动事故氯处理装置造成振动，是引起爆炸的直接原因，经调查证实，现场的处理人员再未经允许的将情况下加快了的处理速度，由于对造成爆炸的知识欠缺，判断失误，仅靠以往经验，启动了处理装置，对号、号、号液氯贮罐及1号、号、号汽化器进行抽吸处理。在抽吸过程中，事故氯处理装置水封处的因与空气接触而发生爆炸，爆炸形成的巨大能量通过管道传递到储罐内，振动了罐内的，导致5号、号储罐内的爆炸。

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