压缸排汽温度:362.9 ℃;再热蒸汽进口温度:600 ℃ 。运行人员和外包检修人员在汽机房如果误碰,很可能造成高温烫伤事件发生。 ③噪音危害
汽轮机组运行,汽机房属于高噪声区域,运行人员长期在高噪声区域工作、检修人员长时间在汽机房进行检修工作,会对员工身体健康造成重大影响。
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4 主要危险性定量分析
4.1 氢气罐
4.1.1 氢气贮存罐爆炸的能量计算
华能海门电厂的氢气罐最大贮存量为20m3
,液态氢气的密度为
0.07g/cm3。因此最大贮存质量为:
Wf??v?70?20?140(kg0) TNT当量计算公式为: WTNT?1.8?WfQf/QTNT
式中 1.8—地面爆炸系数:
?—蒸汽云当量系数,取?=0.04;
Qf—氢气的爆热,取Qf=142900kj/kg; QTNT?TNT 的爆热,取QTNT?4520kj/kg。
因此:
WTNT?1.8?0.04?1400?142900/4520?3186.8kg 死亡半径R1为:
R1?13.6(WTNT/1000)0.37?20.0(m) 重伤半径R2由下列方程式求解:
?Ps?0.13Z7?3?0.11Z9?2?0.26Z9?1?0.01 9 Z?R2/(E/P0)1/3?0.1915R2 ?Ps?4400/P00?0.434 4 解得:
R2?51.2(m) 轻伤半径R3由下列方程式求解:
?P?3?2?1s?0.13Z7?0.11Z9?0.26Z9?0.01 9
Z?R3/(E/P0)1/3?0.1915R3 ?Ps?1700/P00?0.167 8 17
1) (2)3)4)5)6)7)8)9) (
(
( (
(
( ( (
解得:
R3?94.1(m)
对于爆炸性破坏,财产损失半径RC的计算公式为:
1/321/6R?KW/(1?(317/5W)) (10)C?TNTTNT
式中 K? ---二级破坏系数,K?=5.6。
计算得:
RC?65.5(m)
所以氢气罐爆炸的破坏半径如表3所示。
表3 氢气蒸气云爆炸破坏半径
死亡半径(m) 20.0 重伤半径(m) 51.2 轻伤半径(m) 94.1 破坏半径(m) 115.5
4.1.2 爆炸严重度计算
氢气贮存罐爆炸事故的严重度用S表征,反映其氢气贮存爆炸事故造成的经济损失大小。它包括人员生命、财产损失两方面,并将人的伤害也折合成财产损失(万元)。
事故的总损失值S:
) (11) S?C?20(N1?0.5N2?105N3/6000式中 C——财产破坏价值,万元;
N1、N2、N3——事故中人员死亡、重伤、轻伤人数(N120-30人、N280-150人、N3200-300人,人数按电厂大修时计算。)
所以:
S?C?20(30?0.5?150?105?300/6000) ?8000?2205?10205
4.1.3 氢气贮存罐爆炸事故树
氢气罐爆炸事故树如图6。
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图6 氢气罐爆炸事故树
X1一罐体附近吸烟;X2一罐体附近动火;X3一液氢流速高;X4一液氢冲击金属容器;X5一未设置防静电接地装置;X6一接地电阻不符合要求;X7一接地线损坏;X8一雷电;X9一未装设避雷设施;X10一避雷器故障;X11一氢气罐密封不良;X12一压力阀失效;X13一压力超过极限。 用布尔代数法计算最小割集[6]:
T?G1G2
=(G3?G4?G5)G2
=(X1+X2+X3X5+ X3X6+ X4X5+ X4X6+ X4X7+ X8X9 ?X8X10)(X11?X12X13)
=X1X11?X1X12X13?X2X11?X2X12X13?X3X5X11?X3X5X12X13 ?X3X6X11?X3X6X12X13?X3X7X11?X3X7X12X13?X4X5X11 ?X4X5X12X13?X4X6X11?X4X6X12X13?X4X7X11?X4X7X12X13 ?X8X9X11?X8X9X12X13?X8X10X11?X8X10X12X13 从而氢气贮存罐爆炸事故树的最小割集为:
P1?{X1,X11} P2?{X1,X12,X13} P3?{X2,X11} P4?{X2,X12,X13} P5?{X3,X5,X11} P6?{X3,X5,X12,X13} P7?{X3,X6,X11} P8?{X3,X6,X12,X13} P9?{X3,X7,X11} P10?{X3,X7,X12,X13} P11?{X4,X5,X11} P12?{X4,X5,X12,X13} P13?{X4,X6,X11} P14?{X4,X6,X12,X13} P15?{X4,X7,X11}
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P16?{X4,X7,X12,X13} P17?{X8,X9,X11} P18?{X8,X9,X12,X13} P19?{X8,X10,X11} P20?{X8,X10,X12,X13} 同理可求得最小径集为:
K1?{X1,X2,X3,X4,X8} K2?{X1,X2,X3,X4,X9,X10} K3?{X1,X2,X5,X6,X7,X8} K4?{X1,X2,X5,X6,X7,X9,X10} K5?{X11,X12} K6?{X11,X13} 结构重要度:
根据最小径集中各基本出现的次数以及所在最小径集中所占比重可得各基本事件的结构重要度为:
I?(11)?I?(13)?I?(12)?I?(2)?I?(1)?I?(8)?I?(4)?I?(3) ?I?(10)?I?(9)?I?(7)?I?(6)?I?(5)
可以看出:
①最小割集很多,多达20个,说明氢气罐危险度很高。最小割集P1~P20中只要有最小割集中的基本事件同时发生,就会导致氢气罐爆炸事故的发生;
②最小径集很少,只有6个,说明氢气罐安全性不高。最小径集K1~K6中各最小径集的基本事件不同时发生,氢气罐就不会发生爆炸事故;
③从结构重要度可以看出,引起氢气罐爆炸事故的原因重要程度有大有小,控制氢气罐爆炸事故时根据重要度来控制。
4.2 氨区
4.2.1 液氨泄露质量流量计算
氨气罐中的氨气是加压液化后的液氨,所以算泄露质量流量的计算可以采用液体经小孔泄露的源模式。
式中 Q0—液体质量流量,kg/s;
2 A—小孔的面积,m; C0—流系数,取0.61; 3kg/m? —液体密度,;
p g—液体压力,pa。
Q0?AC0(2?Pg)0.5 (12)
基本假设及初始条件:氨气罐产生长30mm,宽2mm的孔洞,液氨密度为
3kg/m610,液体压力为1.15Mpa。
液氨的质量流量为:
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