氯乙烯球罐泄露值的估算公式及推廣

邱浩楠

摘 要：化學工業發展和以人為本生產理念的不斷深入，給行業技術提出了更高的要求。由于化工生產行業的特殊性，在生產連續性要求的背景下，必須確保各個生產環節對所存在的安全隱患能夠做出預判，在安全事故發生前，能夠對系統運行所存在的隱患水平具有準確判定。本文簡要分析了氯乙烯球罐泄露公式，確保技術人員在球罐出現泄漏時能夠第一時間估算出泄漏量。

關鍵詞：氯乙烯;球罐;泄露值

在PVC工業生產中，氯乙烯球罐是在各個工序間起到緩沖作用的重要設備，如果這一設備由于管理或者技術原因出現泄漏的情形，將會對生產和周邊人員安全造成極為嚴重的影響。依照生產設備中球罐的泄漏口徑、球罐液位和泄露值之間的關系，工程技術人員和現場處理人員在面臨對應情形時，能夠更快的對球罐泄漏量進行估算，從而更加準確的采取對應的處理措施，以全面提升處理水平。

1、球罐瞬間泄漏量公式推導說明

在目前PVC化工行業生產中，氯乙烯球罐泄露的情形大多是發生在球罐的底部位置，在這種情形下，大量的液態氯乙烯沿著地面在空氣中擴散，威脅著球罐所在區域以及整個廠區的安全。在目前的研究中，對于這方面的泄露情形以及泄露數據的研究主要有兩種方式，其一采用伯努利公司對罐底管線泄露量進行計算，也就是直接計算閥門全開狀態下的狀態，以此為基礎，對其他泄露情形進行估算。另一種方式則是借助現有軟件，在輸入對應參數的情形下，就可以直接由軟件得出模擬計算結果。這兩種方式在實際應用中都具有各自的優勢和不足之處，前者計算結果不夠精密，但是能夠適用于更為廣泛的生產場景中;后者在實際應用中需要輸入多種不同的數據，實際測算結果受到的影響因素較為復雜，在實際應用中所能夠應用的范圍較為有限。本研究中為適應大多數企業生產經營需要，直接采用第一種方式進行計算，將估算時球罐液體所在的截面面積設定為截面1，球罐底部泄露截面設定為截面2.球罐直徑為R，球罐內氯乙烯單體的液面為h，泄漏口的截面積為S2，泄漏口的流速設定為V2，大氣壓為P0，氯乙烯的飽和蒸氣壓P1氯乙烯單體密度為ρ，氯乙烯當時的液位截面積為S1，在泄露現象發生時，截面1下降的量與截面2的泄漏量是一樣的，在計算出球罐泄露瞬間流速后，可以進而推導出球罐的瞬間體積流量Qv及瞬間質量流量Qm，經簡化后可以得出公式為：

2、推導公式的應用

2.1 推導方法

利用EXCEL軟件編輯公式，在公式編輯完成之后，將球罐的高度、半徑、密度、飽和蒸氣壓、大氣壓等數據輸入到對應框架內，直接計算出瞬間泄漏量，以此就能估算出泄露所造成的危害，從而在最短的時間內做好最為科學的控制措施。

2.2 設想事故模式

由于氯乙烯球罐是整體性的設備，在出現泄露時，通常會出現多處附帶性的泄露或者安全事故現象，這些設備包括與球罐相連接的管道、閥門、法蘭等，一旦出現泄露現象，不僅會造成對應罐體不同部位和設備的損壞，還會出現擴散型的安全事故，也就是必然會帶來一定的個人風險和社會風險。對事故模式進行設想，能夠盡量提升危險性辨識的準確度和應急預案準備的科學性。通常情形下，氯乙烯泄露之后會生產有毒蒸氣云，在空氣中逐漸向各個方向漂移和擴散，直接造成現場人員和附近居民區，在泄露情況比較嚴重的情形下，還會出現環境污染。

2.3 預防措施

氯乙烯本身屬于易燃氣體，在與空氣混合狀態下，體積比介于3.6-31%的范圍內，必然會出現著火，或者在廠房空間內形成爆炸現象。因此要避免安全事故的發生，必須采用科學的預防措施，以此才能夠有效控制事故發生時所帶來的嚴重后果，通常情形下，預防措施主要包括如下幾個方面：首先是根據氯乙烯球罐的實際規格和日常運營情況，做好泄露值的估算，以此能夠準確判定實際泄露情況。其次根據廠區整體設計在必要位置安裝氯乙烯氣體報警儀，全天候監控區域范圍內的氯乙烯泄露情況。在氯乙烯氣柜發生泄露情況時，需要及時將氣柜總閥門關閉，將氮氣閥門置換，然后進行氮氣的置換。在球罐發生泄漏時，及時切換備用球罐，將所有與該球罐相連接的閥門關閉，然后打開排氣閥門，同時利用噴淋水泵進行降溫。

3、結束語

氯乙烯球罐是化工行業生產的必要設備，一旦出現泄露的情形，必然會產生較為嚴重的危害，強化安全事故預防，是確保生產安全的基本措施。根據生產設備運行條件，推導氯乙烯瞬間泄漏量與管徑、液位等規格數據的關系，將常用數據利用excel表格功能計算出來，能夠較為高效的對球罐泄露情況作出初步判斷，從而更好的采取積極的應對措施，避免事故范圍的進一步擴大，有效提升生產安全水平。

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