化工风险分析

1、环境风险评价专题 1. 风险识别 1.1 物质风险识别 主要物料危险性和毒性见表 1 表 1 物料的危险性和毒性 物 质 名 称 危险性 毒性 液体 表面 蒸气 压 密度 （ g/cm3） 闪点 （） 沸点 （） 爆炸极 限（体积 分 数，） 危 险 度 危 险 分 类 毒 性 分 级 LD 50 （mg/kg） 车间最高允 许浓度 （ mg/m3） 毒 性 特 征 苯 10.0 3 103 0.8765 15 10 80 1.3 9.5 5.6 甲 3 LD6400 （510） 分钟 40 致 白 血 病 由上表可见，苯闪点 21，属高度易燃物，易燃性为 2 级，苯 危险分类为甲类，毒性分级

2、为 3 级。风险类型为泄漏。苯为本项目环 境风险评价因子。 1.2 生产设施风险识别 本项目工艺系统进行分解，其主要单元和设备及其有关参数见 表 2。 表 2 系统及主要参数 设备及参数 火灾危险 性分类 名称 物料 相态 压力 （ MPa ） 温度（） 体积 （m3） 质量 （t） 苯 分馏塔 粗苯 / 轻 苯 气-液 2.0 150 49.5 27 甲类 苯贮罐 苯 液 0.2 25 30 72 由上表可知： 本项目中的分馏塔、苯储罐为关键单元， 属风险重 点分析对象。对关键单元的重点部位及其薄弱环节分析，见表 3。 表 3 重点部位及薄弱环节 典型设备及特 点 薄弱环节 可能发生的事故

3、原因 类型 后果 苯分馏塔 苯罐 塔 罐 管线 动、静密封点 操作失误 维护保养不 当 密封点损 坏 管线堵塞 漏料 物料泄漏、遇火源发生火灾 由以上分析， 本项目工艺系统属火灾危险性甲类装置。 分馏塔和 苯储罐为重大危险源。 1.3 风险类型 苯分馏塔及苯储罐裂口泄漏苯。 2、评价级别及评价范围 2.1 评价级别 本项目生产所使用的主要原料粗苯和最终产品苯、甲苯为易燃、 有毒物质，在生产、运输、贮存过程中，如管理操作不当或发生意外 事故，造成毒物外泄，存在着燃烧、中毒等事故风险，一旦发生这类 事故，将对周围人群及环境产生较大的危害及污染影响。 依据重大危险源辨识 (GB18218-2000)

4、，有毒物质临界量见表 4 表 4有毒物质临界量 物质名称 临界量( t) 生产场所 贮存区 苯 20 50 二甲苯 40 100 根据工程分析的结果， 本项目甲苯生产量和贮存量均未超过临界 量，苯生产量和贮存量均超过了临界量， 苯生产装置和储罐均构成重 大危险源，根据建设项目环境评价技术导则 ( HJ/T169-2004)，项 目环境风险评价定为一级 2.2 评价内容 以苯泄漏后， 苯蒸汽对大气环境影响进行定量预测， 说明对界外 人群的伤害、环境空气质量及生态系统影响的范围和程度， 提出防范、 减缓和应急措施。 2.3 评价因子及评价范围 评价因子为苯。 大气环境影响评价范围：以厂界为中心，周

5、边 5000m 范围 3. 源项分析 3.1 最大可信事故发生概率 经类比分析， 根据国内外同行业统计， 事故发生概率为 1105 3.2 泄漏苯蒸发量的确定 1）苯液泄漏量计算 QL Cd A 2 P P0 2gh 式中： QL 液体泄露速度， kg/s； Cd液体泄露系数，此值常用 0.6-0.64； A 裂口面积， m2； P容器内介质压力， Pa； P0环境压力， Pa； g中立加速度； h裂口之上液位高度， m。 式中 A取 0.01 m2，P取 2106 Pa，P0取 0.2 106 Pa，h取 1m （2）质量蒸发速度 项目主要考虑苯泄漏后， 进入防护堤， 形成液池，由于气流运动

6、 使液体蒸发量，忽略闪蒸量和热量蒸发。 Q3 a p M R T0 u 2 n 2 n r 4 n 2 n 式中： Q3质量蒸发速度， kg/s； a， n大气稳定度系数，见表 A2-2； p液体表面蒸汽压， Pa； R气体常数， J/mol k； T0环境温度， k ； u风速， m/s； r液池半径， m。 3.3 事故源项分析 事故源项分析见表 5。 表 5 毒物泄漏事故源项 发生事故 事故类别 苯液泄漏 苯液蒸发速率 持续时间 释放高度 事故 装置 量（kg/ s） ( kg/ min ) （min） （m） 概率 分离塔 裂口 33.7 1.1 30 3 5 1105 苯罐 泄漏苯

7、33.7 47.5 30 3 5 1105 4、后果计算 本项目距地表水源较远， 且厂区无排水系统在项目建构防护堤和 有效回收消防用水的情况下， 本评价不考虑对地表水影响， 只考虑物 质在大气中的扩散。 4.1 计算模式 计算选用小风不利气象条件进行扩散计算。 采用多烟团模式，计算公式为： C x,y,o 2Q 3 / 2exp 2 x y z x x0exp y 2 x2 2 y20 2 exp 2 y2 2 z0 2 z2 式中： C x,y,o 下 风向 地 面 x,y 坐 标 处 的空 气 中 污 染 物浓度 mgm-3）； x0,y0 z0 烟团中心坐标； Q 事故期间烟团的排放量（

8、 mg/s）； x、 y、 z 为 X、Y、Z方向的扩散参数（ m）。 常取 x y 4.2 最不利天气条件 （1）不利气象条件 项目地区各风向不同风速档级频率见表 6。 表 6 项目地区各风向小于 2.0 m/s的小风档级频率（ % ） 风向 风速 （m/s） N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 0.5 0.07 0.05 0.10 0.07 0.20 0.00 0.10 0.00 0.20 0.08 0.06 0.03 0.06 0.02 0.04 0.02 8.04 0.5-0.9 0.21 0.17 0.36 0.

9、22 0.48 0.05 0.34 0.05 0.61 0.22 0.24 0.15 0.16 0.11 0.21 0.07 0.00 1.0-1.9 1.14 0.87 1.75 1.15 3.05 0.21 2.69 0.32 3.81 1.16 1.01 0.48 0.76 0.44 0.65 0.35 0.00 由上表可知， S 风向出现不利天气的频率最大， 频率分别为 0.20、 0.61、3.81；E 风向出现的频率次之，频率分别为 0.20、0.48、3.05。 （2）人口分布 据现场勘察，在厂址周围 5000m 范围内，厂区正北方向为巨龙 化工厂，无集中居民区和其它关心点， 人

10、口密度很小；厂区正西 1500m 处有丁村，村民 1200 人。 根据风险定义：风险频率危害程度 在具体计算过程中，风险值（死亡 /年）半致死百分率区人口 数50%事故发生概率出现不利天气概率 因为人口数和出现不利天气概率均发生变化， 因此考虑人口数乘 以不利天气概率最大为最不利情况，由以上分析可知， E 风向的人口 数乘小风频率的值最大，是最不利天气条件。 4.3 计算结果 利用烟团模式计算不同下风向距离处地面空气中浓度， 计算结果 见表 7。 表 7 事故发生后小风条件下不同 E 下风距离处苯浓度 mg/m3 源强 下风距离（m） 天气稳定度类型 AB C D EF 184 1.78 7.

11、69 16.6 34.12 200 0.45 1.91 4.38 9.65 300 0.20 0.84 1.94 43.51 400 0.11 0.47 1.09 24.54 500 0.07 0.30 0.69 15.70 1.1kg/min 600 0.05 0.21 0.48 10.90 700 0.04 0.15 0.35 0.80 800 0.03 0.12 0.27 0.61 900 0.02 0.09 0.21 0.48 1000 0.02 0.07 0.17 0.39 1500 0.01 0.03 0.05 0.21 185 76.88 332.2 716.6 1473 200

12、 19.58 82.56 189.1 416.7 300 8.62 36.35 83.85 187.9 400 4.82 20.31 46.99 106.0 500 3.07 12.94 29.97 67.81 47.51kg/min 600 2.13 8.95 20.76 47.06 700 1.56 6.56 15.22 34.54 800 1.19 5.01 11.63 26.42 900 0.94 3.95 9.18 20.86 1000 0.76 3.20 7.43 16.88 1500 0.39 0.59 3.20 6.20 5. 风险评价 对应苯的不同浓度阈值危害见表 8 表 8

13、 苯的不同浓度阈值所对应的危害 苯 部分 死亡 危害 生命 严重 中毒 一般 中毒 排放 标准 场界 标准 短时间接触 容许浓度 mg/m3 61000 24000 4800 1600 1.2 0.4 10 由以上分析可知， 生产装置泄漏后最大落地浓度为 34.12 mg/m3， 出现在 E 向下风距离 184m 处，超过排放标准、短时间接触容许浓度 标准，场界标准，但小于一般中毒指标。此点在厂界内，人口密度很 小，对外环境影响较小。在关心点丁庄即下风距离 1500 m 处，浓度 最大值为 0.21 mg/m3，小于排放标准和短时间接触容许浓度限值。 对 丁庄居民危害较小。苯罐泄漏后最大落地浓

14、度为 1473mg/m3，超过排 放标准、短时间接触容许浓度标准， 场界标准，但小于一般中毒指标， 此点出现在 E 向下风距离 185m 处，在厂界内，人口密度很小，对环 境影响较小。在关心点丁庄即下风距离 1500m 处，浓度最大值为 6.20 mg/m3，大于排放标准和场界标准，小于短时间接触容许浓度限值， 对丁庄居民有危害。 6、事故发生风险后果综述 本项目最大可信灾害事故风险较小， 小于化工行业 8.33 105/年， 本项目最大可信事故风险是可以接受的。 7. 环境风险预防措施和应急措施 7.1 防范措施 （1）建筑物和生产装置按照建筑防雷设计规范设置防雷击和 感应雷击装置。 （2）

15、苯类液体所有管道、设备、槽车等设防静电接地设施。 （3）储罐区四周设置防火堤， 生产区配置 70kg干粉灭火器 4 只， 8kg 干粉灭火器 20只，30kg 泡沫灭火器 20只，还配有砂袋等灭火器 材。 （4）生产厂房、泵房、储罐区入口处应设有消除人身静电的设施。 （5）在储罐区防火堤内设立消防水收集槽和收集池， 消防水是用 来冷却储罐，以免发生爆炸，苯类物质不溶于水，应用 雾状水、泡沫、 干粉、二氧化碳、砂土等灭火，用水灭火无效 7.2 事故应急措施 建设单位应根据安全评价报告制定应急预案，应急预案应包 括表 10 中的内容。 表 10 应急预案内容 序 号 项目 内容及要求 1 应急计划

16、区 危险目标：装置区、贮罐区、环境保护目标 2 应急组织机构、人员 工厂、地区应急组织机构、人员 3 预案分级响应条件 规定预案的级别及分级响应程序 4 应急救援保障 应急设施，设备与器材等 5 报警、通讯联络方式 规定应急状态下的报警通讯方式、通知方式和交通保障、 管制 6 应急环境监测、抢险、救 援及控制措施 由专业队伍负责对事故现场进行侦察监测，对事故性质、 参数与后果进行评估，为指挥部门提供决策依据 7 应急检测、防护措施、清 除泄漏措施和器材 事故现场、邻近区域、控制防火区域，控制和清除污染措 施及相应设备 8 人员紧急撤离、疏散，应 急剂量控制、撤离组织计 划 事故现场、工厂邻近区

17、、受事故影响的区域人员及公众对 毒物应急剂量控制规定，撤离组织计划及救护，医疗救护 与公众健康 9 事故应急救援关闭程序与 恢复措施 规定应急状态终止程序 事故现场善后处理，恢复措施 邻近区域解除事故警戒及善后恢复措施 10 应急培训计划 应急计划制定后，平时安排人员培训与演练 11 公众教育和信息 对工厂邻近地区开展公众教育、培训和发布有关信息 （1）泄漏应急处理 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区， 并进行隔离，严格限制出入 切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。不要 直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限 制性空间。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收

18、。也可以用不燃 性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构 筑围堤、收集到容器或收集池中；用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。喷雾 状水冷却和稀释蒸气、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。设立 消防水收集池，防止消防水溢流，污染土壤和地表水。用防爆泵转移 至槽车或专用收集器内。 回收或运至废物处理场所处置。 当苯泄漏进 水体应立即构筑堤坝， 切断受污染水体的流动， 或使用围栏将苯液限 制在一定范围内，然后再作必要处理；当苯泄漏进土壤中时，应立即 将被沾溻土壤全部收集起来，转移到空旷地带任其挥发。 （2）防护措施 呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩戴自吸过滤式防毒面 罩（半面罩 ）。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器或氧气呼 吸器。 眼睛防护：戴化学