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研究生:黃紹方
研究生(外文):Shao-Fang Huang
論文名稱:石化工廠化學儲槽洩漏擴散模擬分析---以某石化廠為例
論文名稱(外文):The Dispersion Simulation Analysis for The Leakage of Chemicals Tank in Petrochemical Plant.------An Example Petrochemical Plant
指導教授:張銘坤張銘坤引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:環境與安全工程系碩士班
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:英文
論文頁數:220
中文關鍵詞:ALOHA毒性化學物質緊急應變
外文關鍵詞:ALOHAToxic ChemicalsEmergency Plan
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化學品於生產、儲存、運輸、使用過程中,如果因設備異常或人為疏失操作不當將會危害工廠及個人之安全,尤其是具有毒性化學物質一但洩漏引起火災、爆炸等意外,影響範圍及程度更為寬廣嚴重,促使國內外對於毒性化學物質外洩之研究更為重視。
本研究採用ALOHA(Areal Locations of Hazardous Atmospheres)模擬軟體進行化學物質洩漏擴散模擬,模擬丙酮、酚、苯、苯乙烯、二甲基甲醯胺、醋酸等六種物質在成品儲槽儲存、灌裝作業及公路運輸過程中不同洩漏情境下,化學物質擴散可能造成危害之距離及範圍,可作為工廠災害模擬及緊急應變演練計劃參考之依據或於事故發生時作為應變救災單位參考,以降低災害之衝擊。
本研究結論模擬各種情境後果分析後發現,洩漏量大、破孔大小及風速條件均會影響危害遠近程度,依後果分析結果發現,易揮發之液體如酚、苯、苯乙烯、二甲基甲醯胺、醋酸在大量洩漏時其影響距離能達到十公里外,應該加強主被動消減措施,做好社區認知與緊急應變規劃與演練。建議應同時採行源頭管理、設備平時之保養及加強員工教育訓練,以減少意外及對公共安全造成危害,且成立緊急應變計畫中心,避免擴及鄰近住宅區,將擴散外洩量減至最低。
The chemicals will endanger plant and personal safety when equipment has problem or faulted by operators in the process of production, storage, transportation and manufacture especially for toxic chemicals, and also may have fire, explosion or other serious accident to cause great damage by the leakage of chemical. It pushed us need to focus on the study of toxic chemical leakage in order to avoid the worst situation.
In our dissertation, we adopt ALOHA (Area Locations of Hazardous Atmospheres) which is a kind of software for risk evaluation and simulation to build a simulation model for evaluating the diffusion range and affected area of leakage. We used this model to simulate the diffusion range for six kinds of chemicals, such as Acetone, Phenol, Benzene, Styrene, Dimethylformamide, and Acetic acid, under the conditions of tank, lorry and transportation. We also have the simulation results to be the base data for emergency plan or be the reference of rescue while accident occurrence. Finally, we look forward to reduce the influence and loss of disaster from our research.
We could conclude that the degree of damage is influenced by releasing quantity, releasing condition, and the wind condition by simulating many scenarios. The results of simulation show that the hazard distance could reach to public receptor at ten km far away for volatile toxic liquid such as . Phenol,Benzene,Styrene,Dimethylformamide, and Acetic acid. Active mitigation systems should be installed and function effectively as well as passive mitigation systems and Emergency response plan and training shall be coordinated with the community in order to mitigate the consequences of releases. We suggest that the source management, maintain, and training plan should be noticed at the same time to reduce the danger. Or we should building emergency center to control the releasing condition and avoid influencing the neighbor a residential area.
目錄
摘要…………………………………………………………..…………………i
誌謝………..…………………………………………………………..……....iv
目錄……………………………………………………………………..…...…v
表目錄………………………………………………………………...…...…viii
圖目錄…………………………………………………..…………….….….xvii
符號說明……………………………………………..……………..…….…xxii
第一章 緒論………………………………………………………...…..……..1
1.1 研究緣起………………………………………….….………..…..2
1.2 研究動機與目的………………………………….….………..…..2
1.3 研究架構……………………………………….....…….……..…..3
第二章 文獻探討………………………………………………...…….……...4
2.1 國內外化學儲槽及罐槽車災例回顧……………...……...………4
2.1.1 化學儲槽災例回顧…………………...…………………..………4
2.1.2 罐槽車災例回顧………………...………………………..…..…..5
2.2 化學品全球分類及標示調和制度………...……………...………6
2.3 ALOHA擴散模擬……………………..…………………..…….13
2.4 事故後果分析…………………..…………………………..……22
2.4.1 洩放源模式…….………………...…...…………………………23
2.4.2 液體汽化模式……………....……...……………………………23
2.4.3 氣體擴散模式…………………...…...……………….…………24
2.4.3.1高斯擴散模式……………………...…...…………….…………26
2.4.3.2重質氣體擴散模式……...…………...……………….…………30
2.4.4 危害物質洩漏之效應模式……...…...……………….…………35
2.5 美國風險管理計畫…………..……………………...………...…37
2.6 儲槽及公路罐槽車洩漏事故分析研究…………...…..……...…38
2.7 運輸安全管理……………………………………..…...………...39
2.8 各國緊急應變之研究..………………………...………………...40
2.8.1 2008年版北美洲緊急應變指南(ERG2008)………..…..…...40
2.8.2 毒災之應變處理原則..……………………………...…...……...40
2.8.3 我國現行災害防救法相關法規認識…………...………...….....43
第三章 研究方法…………………………………………………...……......48
3.1 研究流程步驟…………………………………….....…………...48
3.2 成品槽區化學品儲存設備基本資料……..……….………...…..48
3.3 危害分析化學物質及分析事件選擇………...……..………...…53
3.4 研究地區氣象條件…………………….……………………...…55
3.4.1 風速及風向………………………………...…………………....55
3.4.2 溫度………………………...………………………………...….56
3.4.3 濕度………………………...………………………………...….56
3.4.4 地表粗糙度…………………...………………………………....57
3.4.5 大氣穩定度……………………………...……………………....58
3.5 地圖資料…………………………………...……………….…....59
3.6 評估基準之選擇………………………………...…..……..…….60
3.7 模擬危害情境選擇……………………...………………..…..….64
3.8 模擬氣象及輸入條件設置……………...………………..…..….57
3.9 研究之限制……………………………………...…………….…59
第四章 模擬結果與分析……………...…………………..…………...….…70
4.1 丙酮……………………...………………………..…………...…..70
4.2 酚………………………...………………………………………...90
4.3 醋酸………………………………………………...……...……..100
4.4 二甲基甲醯胺……………………………………...………..…...117
4.5 苯……………………………………………………...………….134
4.6 苯乙烯…………………………………………...……………….151
4.7 模擬結果比較及緊急應變………………………………...…….168
4.7.1丙酮…………………………………………...……………...…..168
4.7.2酚………………………..………………………………………..169
4.7.3醋酸…………………………...…………………………...……..169
4.7.4二甲基甲醯胺………………...……………………………..…...170
4.7.5苯………………………………...……………………………….171
4.7.6苯乙烯……………………………………………...…………….172
4.7.7建議緊急應變管制距離…………………………...…………….172
第五章 結論與建議……………………………...…...………………….…183
5.1 結論…………………………...……………………………….…183
5.2 建議………………………………...…………………………….185
參考文獻…………………………………………………...……...…...……187
附錄一……………………………………………...…...…………..……….191
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