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液氯鋼瓶泄漏事故后果預測分析

文檔作者：王長征１郭小芳１王興峰１張玲２文檔來源：１．西北礦冶研究院２．白銀市環保局		點擊數：	更新時間： 2025年05月27日
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第３８ 卷第３ 期
２０１６ 年６ 月
甘　肅　冶　金
ＧＡＮＳＵ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．，２０１６
文章編號：１６７２-４４６１（２０１６）０３-０１４７-０５
液氯鋼瓶泄漏事故后果預測分析
王長征１，郭小芳１ ，王興峰１，張　玲２
（１．西北礦冶研究院，甘肅　白銀　７３０９００；２．白銀市環保局，甘肅　白銀　７３０９００）
摘　要：采用重氣云模型、多煙團模型及中毒事故后果危險性分析法對液氯鋼瓶泄漏事故產生的后果進行預測分
析。中毒事故后果危險性分析法可迅速確定事故中毒危險區域以及作業人員疏散范圍；高斯煙團模型沒有考慮重
氣體擴散中的重力影響，只適用于氣體密度和空氣差不多中性氣體的被動擴散。用重氣云團箱模型計算的氯氣擴
散濃度和影響范圍均大于用非重氣擴散高斯模型計算的氯氣擴散濃度；在實際預測中將氯氣泄漏在初期階段應作
為重氣泄漏擴散，采用重氣云團箱模型計算。
關鍵詞：液氯；鋼瓶；泄漏；后果
中圖分類號：Ｘ８２０．６　　　　　　　文獻標識碼：Ｂ　
Prediction and Analysis of Leakage Consequence
of Liquid Chlorine Cylinder
ＷＡＮＧ Ｃｈａｎｇ-ｚｈｅｎｇ１， ＧＵＯ Ｘｉａｏ-ｆａｎｇ１， ＷＡＮＧ Ｘｉｎｇ-ｆｅｎｇ１， ＺＨＡＮＧ Ｌｉｎｇ２
（１．Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ， Ｂａｉｙｉｎ ７３０９００，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｂａｉｙｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ， Ｂａｉｙｉｎ ７３０９００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract：Ｈｅａｖｙ ｇａｓ ｃｌｏｕｄ ｍｏｄｅｌ， ｍｕｌｔｉ-ｐｕｆｆ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｐｏｉｓｏｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ
ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ａｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｌｅａｋａｇｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ ．Ｔｈｅ ｈａｚａｒｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｏｉｓｏｎｉｎｇ
ｉｎｃｉｄｅｎｔｓ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｃａｎ ｑｕｉｃｋｌｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｐｏｉｓｏｎｉｎｇ ｉｎｃｉｄｅｎｔｓ ｄａｎｇｅｒ ｚｏｎｅ ａｎｄ ｅｖａｃｕａｔｅ ｒａｎｇｅ ｆｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｐｅｒ -
ｓｏｎｎｅｌ．Ｇａｕｓｓｉａｎ ｐｕｆｆ ｍｏｄｅｌ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ ｔｏ ｈｅａｖｙ ｇａｓ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ， ｉｓ ｏｎｌｙ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｔｏ ｐａｓｓｉｖｅ
ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｏｆ ｎｅｕｔｒａｌ ｇａｓ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｇａｓ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｏ ｔｈｅ ａｉｒ ．Ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｏｆ ｇａｓ
ｃｌｏｕｄｓ， ｄｅｒｉｖｅｄ ｂｙ ｈｅａｖｙ ｇａｓ ｃｌｏｕｄ ｂｏｘ ｍｏｄｅｌ， ａｒｅ ｌａｒｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｄｅｒｉｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｎｏｎ-ｈｅａｖｙ ｇａｓ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｇａｕｓｓｉａｎ ｍｏｄｅｌ．
Ｉｎ ａｃｔｕａｌ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｉｎｅ ｇａｓ ｌｅａｋ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔａｇｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔｒｅａｔｅｄ ａｓ ｈｅａｖｙ ｇａｓ ｌｅａｋａｇｅ ａｎｄ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ， ａｎｄ ａｄｏｐｔ
ｈｅａｖｙ ｇａｓ ｃｌｏｕｄ ｂｏｘ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ．
Key Words： ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｌｏｒｉｎｅ；ｓｔｅｅｌ ｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｌｅａｋａｇｅ；ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ
1　引言
液氯以液態存儲，泄漏模式多種多樣，既有瞬間
泄漏，又有連續泄漏。瞬間泄漏源的特點是泄漏在
瞬間完成，瞬間泄漏源如鋼瓶破裂、壓力容器安全閥
異常啟動、放空閥門的瞬間錯誤開啟等；連續泄漏源
如連接在大型儲罐上的管道穿孔、法蘭泄漏等。液
氯泄漏造成最壞污染事故的情況主要為短時間內泄
漏大量氯氣，且沒有防范和應急措施，氯氣吸入后，
主要作用于氣管、支氣管、細支氣管和肺泡，導致相
應的病變，部分氯氣又可由呼吸道呼出。而氯氣又
易與水或水蒸氣反應生成強腐蝕性產物鹽酸和次氯
酸，腐蝕物品和動植物，所以一旦發生事故，其對社
會的影響程度遠遠超過一般的工業生產事故，液氯
泄漏事故除了危及現場人員外，還會影響到周邊地
區的群眾生活和生態環境。
文章通過重氣云模型、多煙團模型及中毒事故
后果危險性分析法三種預測方法進行對比，分析各
種預測模式的應用。
2　氯氣的危險性分析
氯氣為黃綠色氣體，有刺激性、窒息性氣味，加
壓液化或冷凍液化后為黃綠色油狀液體。氯氣不可
燃燒，但可助燃，在日光下與易燃氣體混合時會發生
燃燒爆炸，與許多物質反應可引起燃燒和爆炸。氯
氣為ＧＢ２．３ 類有毒氣體，屬劇毒品。氯通常是低壓
液化密閉儲運和使用，在液氯的灌裝、運輸、貯存過
程中，以及因鋼瓶口密封不嚴等原因造成氯氣大量
逸散時常接觸高濃度氯。氯氣的理化特性見表１。
　　氯氣對人體的毒害程度與質量濃度的對應關系
見表２［１］ 。
表１　氯氣理化特性
物化特征分子量
標準狀態沸點
／℃
液體平均比熱
（ｋＪ／ｋｇ· ℃）
氣化熱
（ｋＪ／ｋｇ）
７１ -３４．６ ０．９６ ２８９ 氣態密度液態密度蒸汽壓（ｋＰａ）
２．４９ １．４７ ６３８．４（２０℃） 儲存狀態 儲罐內溫度（℃） ２５ 儲罐內壓力（ＭＰａ） ０．７２９ 表２　氯氣對人體的毒害程度與質量濃度關系
氯氣質量濃度／（ｍｇ／ｍ３） 對人體毒性效應程度氯氣質量濃度／（ｍｇ／ｍ３ ） 對人體毒性效應程度
０．０６ 嗅覺閾值 １２０～１８０ ３０～６０ ｍｉｎ 可引起嚴重損害（中毒性肺炎和肺水腫） １ 我國車間空氣允許量 ３００ 可造成致命性損害 ３～９ 有明顯氣味，刺激眼、鼻或咽喉引起劇咳 ８５０［２］ ＬＣ５０，１ 小時（大鼠吸入） ９０ 引起劇咳 ２ ５００ 吸入后立即死亡 3　預測模式［3］
液氯鋼瓶發生泄漏，氣團起初貼地運動為重力
擴散，隨著空氣進入和溫度升高，紊流擴散開始起主
要作用時，即重氣擴散轉變為非重氣擴散。常見的
重氣和非重氣模型的特性比較見表３。
表３　幾種常見的重氣和非重氣模型的比較
模型名稱適用對象適用范圍計算量
高斯煙羽模型中性氣體連續源的擴散少
高斯煙團模型中性氣體短時間泄漏的擴散少
軌跡煙云模型中性和重性氣體復雜地形和需要考慮到大氣情況不均勻和不穩定以及風速影響的場合少
Ｓｕｔｔｏｎ 模型中性氣體連續穩定泄漏少
ＦＥＭ３ 模型重性氣體連續源泄放和有限時間內的泄放大
ＢＭ 模型重性氣體連續泄放和瞬時泄放少
箱模型重性氣體瞬時釋放和穩態連續釋放大
　　高斯模型用統計的方法，考察擴散物質濃度的
分布，適用于中性氣體點源的擴散，模型簡單，運算
量小。箱模型的前提假設是理想化的，事實上重氣
擴散氣云形狀不會是圓筒形，橫截面也不會是矩形，
它的局限性使其不適于復雜地形條件下的模擬，但
箱模型概念清晰，求解方便，計算量相對較小，對非
復雜條件下的擴散預測結果和實驗結果的一致性，
并不比復雜的三維模型差，此類模型在重氣云的擴
散分析中廣泛應用于危險評價，作為應急咨詢和安
全設計的重要依據［４］ 。
4　液氯鋼瓶泄漏事故不同預測模型后
果分析
4．1　中毒事故后果危險性分析法
液氯在鋼瓶破裂時會發生氯氣泄漏，造成大面
積的毒害區域。氯氣泄漏擴散體積與擴散半徑計算
公式如下［５］ ：
Ｖ＝２２．４ＷＣ（ｔ１ｔ０）
Ｍｑ ×（２７３＋ｔ０ ）
２７３
式中：Ｖ 為蒸氣體積，Ｖ 除以毒物致死濃度為中
毒傷亡區，ｍ３；Ｗ 為液氯質量，ｋｇ；Ｃ 為液體比熱容，
ｋＪ／（ｋｇ· ℃）；ｔ 為室溫，取３０℃；ｔ０ 為液體沸點，℃；
Ｍ 為相對分子量；ｑ 為介質汽化熱，ｋＪ／ｋｇ。
氯氣泄漏蒸氣擴散半徑計算公式：
Ｖ＝２２．４ＷＣ（ｔ－ｔ０ ）
Ｍｑ ×（２７３＋ｔ０ ）
２７３
Ｒ＝
３ Ｖ／Ｃ
（１／２）×（４／３）π
　　式中：Ｒ 為氯氣擴散半徑，ｍ；Ｖ 為氯氣的蒸氣
體積，ｍ３ ；Ｃ 為氯氣在空氣中的危險質量分數值，％；
（氯氣在人吸入５～１０ ｍｉｎ 的致死濃度為０．０９％，吸
入０．５～１ ｈ 的致死濃度為０．００３５％，在吸入０．５～１ ｈ
致重病濃度為０．００１４％）。
以１ ｔ 液氯鋼瓶為例，鋼瓶破裂致氯氣全部泄
漏，經計算氯氣泄漏后擴散蒸氣體積為５８．７２ ｍ３ ；氯
氣密度比空氣大，容易像水一樣向低洼處流動，且積
存在低洼處不易被風吹散或沿地面隨風任意漂流，
以氯氣泄漏呈近似半球形向地面擴散來計算其擴散
半徑。不考慮地形、建筑物、風向、風速、溫度等影
響，利用靜風狀態下的理想模型計算擴散半徑為：氯
氣吸入５～１０ ｍｉｎ 致死濃度半徑為３１．４７ ｍ，吸入０．５
～１ ｈ 的致死濃度半徑為８７．０５ ｍ；在吸入０．５～１ ｈ
１４８ 　　　　　　　　　甘　肅　冶　金　　　　　　　　　　　　　　　　第３８ 卷
致重病濃度半徑為１１７．０１ ｍ。由于液氯比空氣重，
而且受地形、建構筑物、風向、風速等自然條件的變
化，事故造成的影響區域會有一定的變化，泄漏點下
風向氯氣的擴散范圍會大面積擴大，中毒事故造成
的傷害人員會顯著增加。4．2　重氣體模型法
液氯泄漏后形成氣體的密度比空氣大，屬于重
氣體擴散，由于密度大于周圍空氣而受負浮力作用，
塌陷下沉，沿地表拓展，出現強烈分層現象；在地面
的濃度最大，沿地表移動長距離后濃度也不會降低，
極易造成人員中毒甚至引發火災爆炸事故。常用重
氣體擴散模型有盒子模型和平板模型兩類。泄漏物
質分子量較大且濃度很高時，容易形成貼地重氣團，
這時的擴散主要是空氣從頂部和側面進入、污染物
從側面擠出導致氣團體積擴大從而稀釋濃度的過
程，稱為坍塌擴散，以區別于高斯模式的湍流擴散。
只有當濃度稀釋到一定的程度后，湍流擴散重新占
主導，這時仍可用高斯煙團模型模擬。對坍塌稀釋
過程的模擬，如果是瞬時泄漏重氣云團，可用盒子模
型；如果是連續泄漏形成的穩定重氣云羽，用平板模
型。這兩類模型的核心是因空氣進入而引起的氣云
質量增加速率方程。液氯鋼瓶破裂導致氯氣瞬時泄
漏選用盒子模型進行預測。重氣擴散的盒子模型示
意如圖１［６］ 。
圖１　重氣云團盒子模型
　　以１ ｔ 液氯鋼瓶為例，鋼瓶破裂致氯氣全部泄
漏，采用ＥＩＡＰｒｏＡ２００８ 軟件中的重氣云擴散估算模
式，選用盒子模型進行預測。根據預測結果，重氣坍
塌引起的擴散讓位于環境湍流引起的擴散的位置為
２７１３．８８ ｍ，此后的位置用非重云氣體煙團模型計
算。重氣云團半徑隨擴散時間的變化見圖２。重氣
云團質量濃度隨擴散時間的變化見圖３。
圖２　重氣云團半徑隨擴散時間的變化
圖３　重氣云團質量濃度隨擴散時間的變化
　　由圖２ 可知，云團半徑在擴散前段比后段變化
快，隨著擴散的進行，卷入空氣質量迅速增加，使重
氣密度接近空氣密度，重氣泄漏擴散過程結束。由
圖３ 可知，隨擴散時間延長，云團濃度迅速下降。重
氣云團從產生到向下風向移動，中心向下風向移動，
同時其尺寸不斷擴大，濃度不斷稀釋。
不同氯氣濃度（不同損害劑量）下的下風向距
離、重氣云團半徑的預測結果見表４。
表４　液氯鋼瓶泄漏影響范圍預測
氯氣濃度／（ｍｇ／ｍ３） ９０ １２０～１８０ ３００ ８５０ ２ ５００ 對人體的危害程度 引起劇烈咳嗽 ０．５～１ ｈ 可引起嚴重損害 可造成致命性損害 ＬＣ５０，１ 小時（大鼠吸入） 吸入后立即死亡濃度 下風向距離／ｍ ２ ９０６．２０ ２ ４００～１ ８３０．４ １ ３０２．４０ ６５１．２ ３１６．８０ 重氣云團半徑／ｍ ３１７．３８ ２８８．５～２５２．０３ ２１２．７３ １５０．７６ １０５．６４ 　　由表４ 可知，在沒有任何防范措施的情況下，液
氯鋼瓶泄漏事故影響范圍較大，以液氯庫房為中心
３１６．８０ ｍ 范圍以內濃度超過２ ５００ ｍｇ／ｍ３ ，為吸入
后立即死亡濃度范圍；６５１．２ ｍ 范圍內濃度超過８５０
ｍｇ／ｍ３，為半致死濃度范圍；１ ３０２．４ ｍ 范圍內濃度
超過３００ ｍｇ／ｍ３，為具有致命性損害范圍；２ ４００～１
８３０．４ ｍ 范圍內人吸入氯氣０．５～１ ｈ 可引起嚴重
損害。4．3　多煙團模型法
液氯鋼瓶發生泄漏，對處于地面附近，近似于地
面源，擴散到大氣中形成煙團，由于氯氣密度大于空
氣，因此氣團起初貼地運動為重力擴散，氣團隨空氣
運動，空氣從氣團頂部和邊緣進入，使其密度和濃度
逐漸下降。隨著空氣進入和溫度升高，氣團密度逐
第３ 期　　　　　　　　　　　　　王長征，等：液氯鋼瓶泄漏事故后果預測分析　　　 １４９
漸下降，密度接近空氣密度，紊流擴散開始起主要作
用時，重力驅動擴散將轉變為環境湍流驅動擴散，即
重氣擴散轉變為非重氣擴散，轉為高斯模式。
４．３．１　源強計算
根據相關資料及鋼瓶溫度、壓力等參數，估算氯
氣最大泄漏量。氣體的泄漏根據枟建設項目環境風
險評價技術導則枠（ＨＪ／Ｔ１６９-２００４）按下式計算：
Ｐ０
Ｐ ≤ ２
Ｋ＋１
Ｋ
Ｋ＋１
式中：Ｐ－容器內介質壓力，０．７２９ ＭＰａ；Ｐ０ －環境
壓力，１０１３２５ Ｐａ；Ｋ－氣體的絕熱指數（熱容比），取
１．４。
假定氣體特性是理想氣體，氣體泄漏速度計算
公式：
ＱＧ ＝ＹＣｄ Ａｐ ＭＫ
ＲＴＧ
２
Ｋ＋１
Ｋ＋１
Ｋ-１
式中：ＱＧ －氣體泄漏速度（ｋｇ／ｓ）；Ｐ－容器壓力；
Ｃｄ －氣體泄漏系數，當裂口形狀為圓形時取１，三角
形取０．９５，長方形取０．９；Ａ－裂口面積（ｍ２）；Ｍ－分子
量；Ｒ－氣體常數（Ｊ／（ｍｏｌ· Ｋ））；ＴＧ －氣體溫度，Ｋ；Ｙ
－流出系數，對于臨界流Ｙ＝１。假設裂口為圓形，裂
口面積為１×１０-４ ｍ２ ，溫度約２５ ℃，根據上式計算的
氣體泄漏量為０．２６７ ｋｇ／ｓ。
４．３．２　預測模式
預測模式采用多煙團擴散模式，運用環境風險
評價軟件（Ｒｉｓｋ Ｓｙｓｔｅｍ）計算事故發生后釋放的氣體
擴散。在事故后果評價中采用下列煙團公式：
　　Ｃ（ｘ，ｙ，０） ＝ ２Ｑ
（２π）３／２σｘσｙσｚ ｅｘｐ - （ ｘ-ｘ０）２
２σ２ｘ
ｅｘｐ
- （
ｙ-ｙ０ ）２
２σ２ｙ
ｅｘｐ -ｚ２０
２σ２ｚ
式中：Ｃ（ｘ，ｙ，０）－下風向地面坐標處的空氣中
污染物濃度（ｍｇ／ｍ３ ）；ｘ０ ，ｙ０ ，ｚ０ －煙團中心坐標；Ｑ－
事故期間煙團的排放量；σＸ、σｙ 、σｚ －Ｘ、Ｙ、Ｚ 方向的
擴散參數（ｍ）。常取σＸ ＝σｙ
４．３．３　預測結果
風速２．２ ｍ／ｓ、穩定度為Ｆ 氣象條件，假設泄漏
時間為１０ ｍｉｎ，預測結果見圖４。
圖４　氯氣擴散濃度和距離關系圖
　　考慮評價區的特點，選擇靜風（０．５ ｍ／ｓ）、風速
（２．２ ｍ／ｓ）和大風（５．０ ｍ／ｓ），穩定度為Ｆ 氣象條件，
假設泄漏時間為１０ ｍｉｎ，預測結果見表５。
表５　不同風速條件下Ｆ 穩定度、不同預測時間預測結果
風速
／（ｍ／ｓ）
預測時刻
／ｍｉｎ
最大落地
濃度
／（ｍｇ／ｍ３ ）
出現距離
／ｍ
嗅覺閾值
濃度范圍
／ｍ
車間空氣容許
濃度范圍
／ｍ
刺激眼鼻喉
濃度范圍
／ｍ
引起劇咳
濃度范圍
／ｍ
嚴重損害
濃度范圍
／ｍ
致命性
損害
濃度范圍／ｍ
半致死
濃度范圍
／ｍ
吸入后立即
死亡濃度范圍
／ｍ
０．５ ５ ９ ８１４．２９ ３．８ ３５７．３ ２７８．７ ２０２．４ １０８．４ ８２．２ ６５．５ ３９．４ ２１．８ １０ ９ ８３０．７４ ３．８ ６３７．４ ４６２．５ ２９２ １２１．４ ８７．４ ６８ ３９．９ ２１．９ １５ ２９．１９ １１１．８ ８８５ ６０３．７ ３３６ ２０ ６．３５ ２１２．７ １ １０９．８０ ７１２．７ ２．２ ５ １１６ ６４４．６３ １２．３ ４８６．３ ４５５．３ ４２７．５ ３８８ ３６８．１ ３３５．１ １７７．９ ８８．３ １０ １１６ ６４４．６３ １２．３ ９２９．８ ８６９．３ ８１１．１ ６８２ ４６３．２ ３３９．６ １７７．９ ８８．３ １５ １９６．８２ ４２３．８ １ ３６２．００ １ ２７２．３０ １ １７９．８０ ７０２．８ ４６２．４ ２０ ６３．５３ ８３７．４ １ ７８７．６０ １ ６６８．７０ １ ５３８．７０ ５．０ ５ ２４ ３３０．３０ ２７．９ １ ０３７．３０ ９６４．５ ８８６．４ ４２８．７ ２８０．８ ２０４．６ １１７．４ ６１．６ １０ ２４ ３３０．３０ ２７．９ １ ９８９．５０ １ ８４２．２０ １ ６２３．２０ ４２８．７ ２８０．８ ２０４．６ １１７．４ ６１．６ １５ ２２．３２ ９５８．１ ２ ９１９．５０ ２ ６９１．８０ １ ８５１．９０ ２０ ８．３０ １ ９０２．４０ ３ ８３５．６０ ３ ５１９．９０ 　　由表５ 可知，發生氯泄漏后，氯氣可向四周擴
散，同一泄漏源，在靜風和有風條件下，靜風條件氯
氣擴散較慢，近距離危害更為嚴重；在有風條件下，
毒物危害面積雖相對較大，但危害時間較短。
平均風速Ｆ 穩定度下１０ ｍｉｎ 時氯氣影響范圍
示意見圖５。
１５０ 　　　　　　　　　甘　肅　冶　金　　　　　　　　　　　　　　　　第３８ 卷
圖５　平均風速Ｆ 穩定度下１０ 分鐘時影響范圍
　　采用高斯擴散模型估算氯氣泄漏在下風向的濃
度分布，在實際應用中，風速、風向會隨當地氣象條
件變化，若風速、風向有顯著變化，不同的時間間隔
內，軸線方向就會發生變化。當以此作為應急救援
的參考時，應根據當地不同季節、氣象條件及周邊環
境的改變等實際情況來判斷、調整可能受影響的
區域。
5　結語
⑴太復雜的模型在實際處理事故中并不實用。
實際工作中，一旦遇到氯氣泄漏，比較有用的數據是
確定隔離半徑和疏散范圍。中毒事故后果危險性分
析法其計算結果可為事故現場救援人員在確定事故
中毒危險區域以及作業人員疏散范圍時提供一定的
參考依據，迅速及時處置事故。
⑵用重氣云團箱模型計算的氯氣擴散濃度高于
用非重氣擴散高斯模型計算的氯氣擴散濃度；重氣
云團箱模型計算的氯氣濃度影響范圍比非重氣擴散
高斯模型計算的范圍大。在對涉及氯氣的項目進行
環境風險評價時應將氯氣泄漏在初期階段作為重氣
泄漏擴散，采用重氣云團箱模型計算。
⑶高斯模型為解析模式，模型簡單，計算方便，
提出時間早，實驗數據多，較為成熟。但是高斯煙羽
和煙團模型沒有考慮冷重氣體擴散中的重力影響，
只適用于氣體密度和空氣差不多中性或正浮性氣體
的被動擴散。
⑷由于氯氣泄漏擴散過程存在諸多的不確定
性，模型的建立是基于諸多假設且經過不同程度的
近似及簡化完成的，實際應用中應結合實際情況和
快速分析，做適當修正。
參考文獻：
［１］　陳國華，梁　韜，張　暉，等．用ＳＡＦＥＴＩ 定量評價液氯
泄漏事故的風險［Ｊ］．華南理工大學學報（自然科學版），
２００６，３４（５）：１０３-１０８．
［２］　國家環境保護總局環境監察局編．環境應急響應實用
手冊（第一版）［Ｍ］．中國環境科學出版社，２００７：１６６-１６７．
［３］　許滿貴．液氯儲罐泄漏擴散數值模擬研究［Ｄ］．西安：
西安科技大學，２０１１．
［４］　朱廣萍．液氯泄漏事故后果模擬分析與應急管理［Ｄ］．
長沙：中南大學，２００９．
［５］　周德紅，張艷芳，王紅漢．氯氣泄漏擴散半徑估算與應
急處置［Ｊ］．工業安全與環保，２００６，３２（８）：４-６．
［６］　枟重大危險源分級標準枠（征求意見稿）附錄Ａ［Ｓ］，國
家安全生產監督管理總局司函，協調函［２００］７ 號．
收稿日期：２０１５-０９-２３
作者簡介：王長征（１９７９-），男，本科，環保工程師。主要從事環境影
響評價、清潔生產審核與污染治理等方面的研究。
第３ 期　　　　　　　　　　　　　王長征，等：液氯鋼瓶泄漏事故后果預測分析　　　 １５１

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