液體泄漏蒸發量及發生爆炸所需時間的計算

有機溶劑的蒸發量(即散發量)可按馬扎克(B.T.M)公式和相對揮發度計算.
(1)(1)
敞露物料散發量的計算
利用馬扎克公式:GS=(5.38+4.1u)·PH·F·M1/2
式中,GS?——?有害物質散發量,g/h;
u?——室內風速,m/s,往往利用當地氣象臺的年平均風速;
F?——有害物質的散露面積,m2;
M?——有害物質的分子量;
PH?——有害物質在室溫時的飽和蒸汽壓,?b?;
lgPH=-0.05223A/T+B?T?——絕對溫度,K;
A,B——各種物質的經驗系數。

各種常見物質的經驗系數

(2)各種酸霧的排放(H2SO4、HNO3、HCl、HAC、HF)
GS=M(0.000352+0.000786u)·P·F?式中,GS?——?酸霧散發量,kg/h;
M?——酸的分子量;
u?——U應該是蒸發液體表面上的空氣流速,取0.2-0.3m/s
F?——蒸發面的面積,m2;
P——相應于液體溫度時的飽和蒸汽分壓,mmHg,可以查手冊得出,當酸的濃度小于10%時可以用水飽和蒸汽代替。

擴散速率的計算

擴散速率的計算可采用氣體擴散定律?格拉罕姆氣體擴散定律

一.內容

1831年英國物理學家格拉罕姆(Graham)指出:同溫同壓下各種不同氣體擴散速度與氣體密度的平方根成反比。這就是氣體擴散定律(Graham’s?Law?of?Effusion(Diffusion))

二.定律的數學表達式

A氣體擴散速度:B氣體擴散速度=√(根號下)B氣體分子質量:√(根號下)A氣體分子質量。舉例:(氣體擴散速度)H2:O2=√32:√2=√16:√1=4:1,所以氫氣擴散速度是氧氣擴散速度的4倍(同溫同壓下)。
轉化為容易理解的公式即為:V1/V2?=?(M2/M1)1/2
通常情況下,計算某種蒸汽或氣體的擴散速度,可考慮在風速的影響下,根據假設的風速來計算氣體的擴散速率。

具有爆炸性、可燃性的化學品的作業場所出現泄漏后,具備
造成爆炸、火災事故的條件和需要的時間

假設發生泄露后擴散,需要遇到明火、火花等點火源才能引起燃燒或爆炸,假設泄漏源最近的建構筑物內存在點火源,那么以泄露源為中心,以周邊存在點火源的設施到泄露場所的距離為半徑,構成的半球形的空間內全部充滿泄露擴散的爆炸性混合氣體,且混合氣體的濃度達到了爆炸下限,則可以計算出此爆炸范圍內可燃蒸汽或氣體的質量(根據爆炸下限的體積百分數,乘以其密度),然后根據泄露后液體的蒸發量或氣體的量,計算出達到在半球形空間內爆炸下限的量所需要的蒸發時間,再加上擴散所需要的時間,即為發生火災、爆炸事故所需的時間。

計算的步驟如下
1、?首先確認周邊可能存在點火源的建筑物到泄漏源的距離S(可
按照距離泄漏源最近的建筑物考慮)。
2、?以S為半徑,計算出半球形泄露空間的體積V。
V?=2πS3/3

3、?假設半球形空間內的混合氣體達到了爆炸下限a,計算出半球
形空間內可燃氣體的質量Q?,已知氣體的密度為ρ

Q=V*a*ρ
4、?根據得出的Q值,可以根據前面得出的蒸發(GS)計算出蒸發
所需的時間t1?t1=??Q/?GS

5、?根據其擴散速率ν,計算出從泄漏源到達最近建筑物所需的時
間t2。
6、?達到火災、爆炸所需的時間即為擴算時間和蒸發時間之和,即
t?=?t1?+t2

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