液体泄漏蒸发量及发生爆炸所需时间的计算

有机溶剂的蒸发量(即散发量)可按马扎克(B.T.M)公式和相对挥发度计算.
(1)(1)
敞露物料散发量的计算
利用马扎克公式:GS=(5.38+4.1u)·PH·F·M1/2
式中,GS —— 有害物质散发量,g/h;
u ——室内风速,m/s,往往利用当地气象台的年平均风速;
F ——有害物质的散露面积,m2;
M ——有害物质的分子量;
PH ——有害物质在室温时的饱和蒸汽压, b ;
lgPH=-0.05223A/T+B T ——绝对温度,K;
A,B——各种物质的经验系数。

各种常见物质的经验系数

(2)各种酸雾的排放(H2SO4、HNO3、HCl、HAC、HF)
GS=M(0.000352+0.000786u)·P·F 式中,GS —— 酸雾散发量,kg/h;
M ——酸的分子量;
u ——U应该是蒸发液体表面上的空气流速,取0.2-0.3m/s
F ——蒸发面的面积,m2;
P——相应于液体温度时的饱和蒸汽分压,mmHg,可以查手册得出,当酸的浓度小于10%时可以用水饱和蒸汽代替。

扩散速率的计算

扩散速率的计算可采用气体扩散定律 格拉罕姆气体扩散定律

一.内容

1831年英国物理学家格拉罕姆(Graham)指出:同温同压下各种不同气体扩散速度与气体密度的平方根成反比。这就是气体扩散定律(Graham’s Law of Effusion(Diffusion))

二.定律的数学表达式

A气体扩散速度:B气体扩散速度=√(根号下)B气体分子质量:√(根号下)A气体分子质量。举例:(气体扩散速度)H2:O2=√32:√2=√16:√1=4:1,所以氢气扩散速度是氧气扩散速度的4倍(同温同压下)。
转化为容易理解的公式即为:V1/V2 = (M2/M1)1/2
通常情况下,计算某种蒸汽或气体的扩散速度,可考虑在风速的影响下,根据假设的风速来计算气体的扩散速率。

具有爆炸性、可燃性的化学品的作业场所出现泄漏后,具备
造成爆炸、火灾事故的条件和需要的时间

假设发生泄露后扩散,需要遇到明火、火花等点火源才能引起燃烧或爆炸,假设泄漏源最近的建构筑物内存在点火源,那么以泄露源为中心,以周边存在点火源的设施到泄露场所的距离为半径,构成的半球形的空间内全部充满泄露扩散的爆炸性混合气体,且混合气体的浓度达到了爆炸下限,则可以计算出此爆炸范围内可燃蒸汽或气体的质量(根据爆炸下限的体积百分数,乘以其密度),然后根据泄露后液体的蒸发量或气体的量,计算出达到在半球形空间内爆炸下限的量所需要的蒸发时间,再加上扩散所需要的时间,即为发生火灾、爆炸事故所需的时间。

计算的步骤如下
1、 首先确认周边可能存在点火源的建筑物到泄漏源的距离S(可
按照距离泄漏源最近的建筑物考虑)。
2、 以S为半径,计算出半球形泄露空间的体积V。
V =2πS3/3

3、 假设半球形空间内的混合气体达到了爆炸下限a,计算出半球
形空间内可燃气体的质量Q ,已知气体的密度为ρ

Q=V*a*ρ
4、 根据得出的Q值,可以根据前面得出的蒸发(GS)计算出蒸发
所需的时间t1 t1=  Q/ GS

5、 根据其扩散速率ν,计算出从泄漏源到达最近建筑物所需的时
间t2。
6、 达到火灾、爆炸所需的时间即为扩算时间和蒸发时间之和,即
t = t1 +t2

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