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修改时间：2021年01月12日12:49:47

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消防理论研究

基于ALOHA的四氟乙烯计量槽爆炸后果分析

刘宏，李晨琛，陈明毅，薛苗苗

（江苏大学环境与安全工程学院，江苏镇江212001）

摘要：以某氟化工企业聚合装置中的1个四氟乙烯计量槽了危化品事故多米诺效应的主要数据来源和主要研究方

泄漏爆炸为例，对其四氟乙烯泄漏爆炸后果进行定量研究，分析计法；贾梅生等深入剖析了多米诺效应定量风险评价方法，

量槽内四氟乙烯在3种场景下（不同风速下发生连续泄漏和瞬时还从阈值与安全距离、安全容量及布局优化等方面对多米

泄漏、不同泄漏量）的蒸气云爆炸后果，并计算多米诺事故的影响，诺事故防控技术进行了评述；赵长勇等针对实际案例，在

得出初次爆炸对周边四氟乙烯聚合釜、氢氟酸储槽、四氟乙烯精馏假设火灾爆炸事故场景的基础上，结合贝叶斯网络模型，

塔的损坏概率。结果表明，泄漏量是影响蒸气云爆炸危害的关键确定多米诺事故传播途径，并采用Probit模型对储罐超压

因素，环境风速次之。由于ALOHA模拟考虑爆源体积等因素，爆炸引发多米诺事故进行风险分析。总体来看，国内外针

所以模拟的冲击波超压结果较小，相比于TNT法更符合实际情对危化品的泄漏、火灾和爆炸事故后果的模拟与分析较为

况且具工程应用价值。全面，但是缺乏针对氟化工行业化学品爆炸危险性的研

关键词：四氟乙烯；ALOHA；蒸气云爆炸；多米诺事故究，无法形成较强的工程应用，笔者在前人研究基础上开

中图分类号：X932；X928.7文献标志码：A展了氟化工企业四氟乙烯爆炸事故后果分析，选用

文章编号：1009-0029（2021）01-20-05ALOHA模拟软件，针对四氟乙烯单体计量槽的泄漏进行

蒸气云爆炸事故后果模拟，并结合Probit模型分析了爆炸

四氟乙烯是目前氟化工企业生产量最大，也是最重要多米诺效应的影响。

的含氟单体，应用极为广泛。四氟乙烯还是一种非常不稳1场景介绍

定的化学物质，可以因设备管道、阀门等附件的泄漏与空在四氟乙烯生产工艺中，四氟乙烯单体（TFE）计量槽

气形成爆炸性混合物，也可以因设备内温度、水分、氧含量是不稳定的、单体停留时间较长的设备，也是爆炸危险性

的超标而自聚和氧化，其自聚物和氧化物容易因撞击、摩较大的一种设备。采用实际工业场景模型简化假设的方

擦而发生爆炸。同时，爆炸容易引发周边设备的多米诺事法开展研究，设定某氟化工企业聚合装置中的1个四氟乙

故。为了确保四氟乙烯后续产品的生产规模以及周边工烯计量槽周边场景布局如图1所示。以四氟乙烯计量槽

作人员的安全，对四氟乙烯相关装置的爆炸后果进行分析泄漏爆炸为初始事故，其北侧5m处为一个聚合釜，东侧

具有重要的意义。

30m处为一个氢氟酸储槽，南侧35m处为一个四氟乙烯

目前，针对危化品泄漏、火灾和爆炸事故的研究主要

精馏塔，装置的相关参数如表1所示。

采用数学模型和数值模拟的方法。数学模型中，由于

TNT当量法易于求解、使用方便等优点，多次被学者们使

用，如纪纯明使用TNT当量法估算LNG低温储罐全部

泄漏爆炸所产生的冲击波危害后果；杨克等运用TNT当

量法分析天然气蒸气云爆炸的伤害半径；周广宇运用

TNT当量法计算