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文档简介

1、7环境风险评价环境风险评价的目的是分析和预测建设项目存在的潜在危险、有害因素,建设项目建设和运行期间可能发生的突发性事件或事故,引起有毒有害和易燃易爆等物质泄漏,所造成的人身安全与环境影响和损害程度,提出合理可行的防范、应急与减缓措施,以使建设项目事故率、损失和环境影响达到可接受水平。环境风险排污是非正常生产排污的类型之一。国内外工业尤其是化学化工和石油化工的发展表明,伴随工业的发展,环境风险将不断增加。化学、石化工业的原料和产品大多数为易燃易爆和有毒有害物质,生产过程多处于高温高压或低温负压等苛刻条件下,潜在危险性很大,一旦出现化学突发事故,往往与爆炸火灾相互引发,发展迅猛,致使毒物大量外泄

2、,通过大气或水体弥散致环境,造成对人群的危害和财产损失。虽然工艺本身配套有安全措施和自控装置,但在设计、施工、操作和管理的某个环节发生问题时,均有可能导致事故出现而造成环境风险。建设项目环境风险评价技术导则(HJ/T169-2004)适用于涉及有毒有害和易燃易爆物质的生产、使用和贮运等的新建、改建、扩建和技术改造项目,本次评价以该导则为基准,通过对工程的风险识别、分析和后果预测,提出本项目的风险防范措施和应急预案,把工程环境风险尽可能降低至可接受水平。7.1项目及周围环境概况7.1.1区域位置项目位于兴平市东南部,距离兴平市东部城区中心约1.7 km,东侧与兴化集团隔路相望,南邻解放化工,西、

3、北两方向约0.6km范围内均为规划建设用地,无居民区分布。拟建项目区位于兴平市市区的侧风向,距离渭河5.3 km,项目所在地位于兴平工业集中区规划内。7.1.2人口集中区及社会关注区分布图7-1表示以项目生产区为中心,半径5km范围内的环境敏感点分布情况。由图可见,该范围内包括兴平市城区东城街道办绝大部分、西城街道办部分及庄头镇、阜寨乡部分村庄,覆盖人口约14.5万。表7-1 环境风险敏感目标统计保护目标方位与厂界最近距离与主要装置距离(km)人口(人)备注居住区庄头堡N2.852.901200华安公司家属区N0.850.88600寺下NNE3.353.44500窑头村NNE2.492.583

4、00尹村NE2.212.33260高店NE3.263.381200大阜村NE1.471.611800北马村ENE4.024.18600王家ENE4.004.15700油郭村ENE2.853.01850白家村E2.552.71400东正村E2.562.721100西正村E1.271.421150包括李家村、杨家村南马张村ESE3.693.86650红安ESE2.612.76200南佐村SE1.601.732000新堡子SE2.933.07150阜寨村SE3.613.29200马阜村SE3.904.061650阜寨乡SE3.803.941200东故寺SSE3.233.36300念留寨SSE3.49

5、3.59200半城SSE3.583.64300下张子SSE4.274.36450千佛寺SSE4.164.25550东高墙S0.910.87400范王S1.741.78660金岗寺S2.482.521200西故寺S3.063.11800香坊S4.194.22650北金家S4.104.14400惠址坊SSW0.630.671250岳阜村SSW2.872.92350梁家SSW3.723.76400南于村SSW4.394.4.521400西高墙SW0.800.85500八里席SW2.002.05300庄头镇SW3.533.582000北吴村SW3.273.32600安子王WSW0.700.75350南

6、安王WSW1.051.10480贾庄W1.391.43320贺家W2.182.22580周村W1.751.78630万址坊W2.552.58540亢家W3.423.44600流演村W4.634.67450官庄WNW2.252.282000西堡子WNW3.373.42500老虎庙WNW3.183.22600潘村WNW3.944.03000花园村WNW3.913.96200小阜新村NW0.690.742700县南堡NW1.661.713000西城街道未单列部分NW4.364.4030000评价范围内药市村NW3.843.87200王庄NNW0.610.651000东城街道未单列部分NNW0.981

7、.0160000北门西NNW3.243.30300企事业单位兴化集团NE0.040.203000陕西兴化化学股份有限公司铁路局林场SE0.390.5435解放化工S00.0480拟建污水处理厂S0.080.1224兴平市华陆水务污水处理厂兴平县农场W0.550.5953兴平市良种示范繁殖农场南郊中学NW0.890.944000现西北工业学校大阜中学NW0.610.661200现兴平市东城一中合计1446627.2评价工作等级7.2.1重大危险源识别重大危险源是指长期或临时生产、加工、搬运、使用或储存危险物质,且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。单元是指一个(套)生产设置、设施或场所,或同属

8、于一个工厂的且边缘距离小于500m的几个(套)生产设置、设施或场所。判定单元是否构成重大危险源,所依据的标准是危险化学品重大危险源辨识(GB18218-2009)。当单元长期地或临时地生产、加工、使用或储存危险化学品,且危险化学品的数量等于或超过临界量时,该单元即被定为重大危险源。本项目涉及的主要化学品氯气、盐酸(氯化氢)等,其存在量均超过了危险化学品重大危险源辨识(GB18218-2009)规定的临界量,属于重大危险源,识别结果见表7-1。表7-1 重大危险源识别表物质名称储存场所(t)生产场所(t)临界量*(t)辨识结果氯气134105重大危险源氯化氢*370020重大危险源*:根据200

9、9年12月1日实施的危险化学品重大危险源辨识(GB 18218-2009),取消生产场所与储存区之间临界量的区别,采用统一临界量指标;*:氯化氢储存量以项目最大盐酸储存量(1030 m31.16 t/m3)折纯(31%)获得。7.2.2风险评价等级环境风险评价工作等级划分依据见表7-2。表7-2 环境风险评价工作等级划分-剧毒危险物质一般毒性危险物质可燃、易燃危险性物质爆炸危险性物质重大危险源一二一一非重大危险源二二二二环境敏感地区一一一一根据危险源识别结果,项目液氯储罐及盐酸储罐均属重大危险源,其中:氯气为剧毒危险物质,氯化氢为一般毒性危险物质。因此,按照以上评价工作等级判据,项目风险评价等

10、级确定为一级。评价范围为以生产区为中心5km范围,见图7-1。7.3风险识别 7.3.1原辅材料、产品理化性质工程涉及的主要物料包括:重质液体石蜡、氯化石蜡-52、液氯(氯气)、盐酸(氯化氢)、氢氧化钠、次氯酸钠等,其理化性质如表7-37-8所示。7-3 氯标识中文名氯英文名chlorine分子式Cl2分子量71理化性质外观与性状黄绿色气体,具有刺激性气味主要用途用于漂白,制造氯化合物、盐酸、聚氯乙烯等熔点-101沸点-34相对密度(水)1.47相对密度(空气)2.48临界温度144临界压力7.71MPa溶解性易溶于水、碱液饱和蒸气压(kPa)506.62/10.3燃烧爆炸危险性燃烧性助燃燃烧

11、产物氯化氢稳定性稳定危险特性氯气不会燃烧,但可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。对金属和非金属都有腐蚀作用。危险性类别有毒气体包装储运一般包装低压钢瓶(绿色)储存注意事项仓库应阴凉通风,远离热源、火种,防止日光曝晒,严禁受热。库内照明应采用防爆照明灯。库房周围不得堆放任何可燃材料。运输注意事项储运中钢瓶阀门应旋紧,不得泄漏。运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般应平放,并应将瓶口朝向同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护拦板,并用三角

12、木垫卡牢,防止滚动。 装卸时必须轻装轻卸,严禁碰撞、抛掷、溜坡或横倒在地上滚动等。搬运时不可把钢瓶阀对准人身,注意防止钢瓶安全帽跌落。搬运氧气瓶时,工作服和装卸工具不得沾有油污。毒理学资料接触限值中国MAC:1mg/m3侵入途径吸入LC50850mg/m31小时(大鼠吸入)健康危害主要从呼吸道吸入人体,损害呼吸和神经系统,对眼、呼吸系统粘膜有刺激作用。急性中毒:轻度者有流泪、咳嗽、咳少量痰、胸闷,出现气管炎的表现;中度中毒发生支气管肺炎或间质性肺水肿,病人除有上述症状的加重外,出现呼吸困难、轻度紫绀等;重者发生肺水肿、昏迷和休克,可出现气胸、纵隔气肿等并发症。吸入极高浓度的氯气,可引起迷走神经

13、反射性心跳骤停或喉头痉挛而发生“电击样”死亡。慢性影响:长期低浓度接触,可引起慢性支气管炎、支气管哮喘等;可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。皮肤接触液氯可造成灼伤或急性皮炎。车间卫生标准:1mg/m3,居住区大气中一次性最高允许浓度为0.1mg/m3,一般在较长时间勉强能忍受的浓度为3mg/m3。防护措施工程控制严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。呼吸系统防护空气中浓度超标时,建议佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴氧气呼吸器。眼睛防护呼吸系统防护中已作防护身体防护穿带面罩式胶布防毒衣。手防护:戴橡胶手套。其它工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。保持良好的卫生

14、习惯。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。应急措施泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风向,并隔离直至气体散尽。应急处理人员戴正压自给式呼吸器,穿化学防护服(完全隔离)。避免与乙炔,松节油,乙醚等物质接触。合理通风,切断气源,喷雾状水稀释,溶解,抽排(室内)或强力通风(室外)。如有可能,用管道将泄漏物导入还原剂(酸式硫酸钠或酸式碳酸钠)溶液。或将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔与塔相连的通风橱内。也可以将漏气钢瓶置于石灰乳液中。漏气容器不能再使用,且要经过技术处理以清除可能剩余的气体。急救措施皮肤接触立即脱去被污染的衣着,用大量清水冲洗,就医。眼睛接触提起眼睑,用流动清水或生理

15、盐水冲洗。吸入迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。就医。灭火方法本品不燃。消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩) 或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风处灭火。切断气源,喷水冷却容器。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉。7-4 液体石蜡标识中文名液体石蜡英文名Paraffin liquid分子式C15H32分子量212理化性质外观与性状无色透明油状液体密度0.76g/cm3主要用途可以做为生产氯化石蜡的原料,洗涤剂原料、化妆品、日用品稀释剂、溶剂等。溶解性不溶于水、甘油、冷乙醇,溶于苯、乙醚、氯仿、二硫化碳、热乙醇,与除蓖麻油外大多数脂肪油能任意混合。燃烧爆

16、炸危险性燃烧性丙类可燃液体闪点110灭火方法用砂覆盖,用泡沫,干粉灭火包装储运储存注意事项储存于阴凉、通风的库房,远离火种、热源,应与氧化剂分开存放,切忌混储,配备相应品种和数量的消防器材,储区应备有合适的材料收容泄漏物。运输注意事项运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、酸类、碱类、卤素、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按

17、规定路线行驶。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。7-5 氯化石蜡-52标识中文名氯化石蜡英文名Chlorinating paraffin分子式C15H25Cl7分子量453.5理化性质外观与性状黄色粘稠液体相对密度(水)1.26主要用途是塑料的增量增塑剂,广泛用于电缆、地板、鞋、橡胶等制品。溶解性能溶于大部分有机溶剂,不溶于水及乙醇。燃烧爆炸危险性燃烧性不燃危险特性受热超过一定温度时(通常为120C)会缓缓分解,放出氯化氢气体。7-6 氯化氢品名盐酸别名氢氯酸,氯化氢英文名Hydrochloric acidHydrogen chloride理化性质分子式HCl分子量36.46熔

18、点-114.8沸点108.6(20%)相对密度1.20蒸气压30.66(21)外观气味无色或微黄色发烟液体,有刺鼻的酸味。溶解性与水混溶稳定性和危险性对大多数金属有强腐蚀性,与活泼金属粉末发生反映放出氢气;与氰化物能产生剧毒的氰化氢气体;浓盐酸在空气中发烟,触及氨蒸气生成白色烟雾。毒理学资料急性致死:人吸入最低致死浓度(LDl0):1 300mg/kg 30min人吸入最低致死浓度(LDl0):3 000 ppm5min大鼠吸入半数致死浓度(LD50):4 701ppm30min小鼠吸入半数致死浓度(LC50):2 142 ppm30min对眼、呼吸道沾膜及皮肤有刺激作用。短期接触可出现咽痛、

19、咳嗽、窒息感。严重者可发生喉痉挛或废水肿;与皮肤接触能引起腐蚀性灼伤;对牙齿有酸蚀。水生生物毒性:282ppm96h(蚊鱼)安全防护措施工程控制密闭操作,注意通风呼吸系统防护接触其烟雾时,戴过滤式防毒面具;紧急事态抢救时,应戴正压自给式呼吸器。眼睛防护戴化学安全防护眼镜。身体防护穿橡胶耐酸碱防护服。手防护戴橡胶酸碱防护手套。其它工作现场严禁吸烟,进食和饮水。工作后淋浴更衣。应急措施急救措施吸入酸雾应立即脱离现场,安置休息并保暖;皮肤接触后应脱去污染的衣服,用水迅速冲洗;误服后漱口,不要催吐,并给予医疗护理。泄漏处置迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,应急处理人员戴正压自给式呼吸器。穿防酸碱工作服。

20、少量泄漏用沙土、干燥石灰或苏打灰混合,也可用水冲洗后排入废水处理系统;大量泄漏应构筑围堤或挖坑收集,用泵转移至槽车内,残余物回收运至废物处理场所安全处置。消防方法用碱性物质如碳酸氢钠、碳酸钠、消石灰等中和。也可用大量水扑救。消防人员应穿戴氧气防毒面具及全身防护服。一般包装腐蚀品;玻璃瓶外木箱内衬垫,酸坛外木格箱,塑料桶,罐车。主要用途化工基础原料7-7 氢氧化钠标识中文名氢氧化钠、苛性钠、火碱英文名Sodiun Hydroxide分子式NaOH分子量40理化性质外观与性状白色不透明固体,易潮解主要用途用于肥皂工业、石油精炼、造纸、人造丝、染色、制革、医药、有机合成等。熔点318C沸点1390C

21、溶解性可溶于水、乙醇和甘油饱和蒸气压(kPa)0.13(739)燃烧爆炸危险性燃烧性不燃灭火方法用水、砂土扑救,但须防止物品遇水产生飞溅,造成灼伤。危险特性受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。具有腐蚀性。毒理学资料急性毒性:LD50:40mg/kg(小鼠腹腔);LDL0:500mg/kg(兔经口)包装储运储存注意事项储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库内湿度最好不大于85。包装必须密封,切勿受潮。应与易(可)燃物、酸类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。运输注意事项严禁与易燃物或可燃物、酸类、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。健康危害本品

22、有强烈刺激和腐蚀性。粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;皮肤和眼直接接触可引起灼伤;误服可造成消化道灼伤,粘膜糜烂、出血和休克。应急措施皮肤接触立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。眼睛接触立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。7-8 次氯酸钠标识中文名次氯酸钠英文名Sodium Hypochlorite分子式NaClO分子量74.5理化性质外观与性状微黄色溶液主要用途消毒液熔点-6C沸点102.2C溶解性溶于水饱和蒸气压(kPa)燃烧爆炸危险性燃烧性不燃灭火方法可用雾化水、二氧化碳、砂土灭火危险特性受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。具有腐蚀性。包装储运危险性类别

23、其它腐蚀品危险货物包装标志-包装类别-UN编号-储存注意事项储存与阴凉通风的地方,避免受日光曝晒,因其稳定性差,不宜长期储放。运输注意事项用汽车运输,不可与碱、有机物混运。健康危害经常用手接触本品的工人,手掌大量出汗,指甲变薄,毛发脱落。本品有致敏作用,品放出的游离氯有可能引起中毒。应急措施皮肤接触立即脱去污染衣服,用大量流动水冲洗眼睛接触立即提起眼帘,用流动清水冲洗防护措施高浓度环境中,应佩戴直接式防毒面具,眼镜防护,应佩戴化学安全防护眼镜7.3.2物质危险性识别以上物料的危险性识别情况见表7-9。表7-9 物料毒性、危险性物质名称毒性分级燃烧特性危险性类别备注液蜡-可燃-原料氯化石蜡-52

24、-不燃-产品氯气II级助燃有毒气体原料盐酸III级不燃酸性腐蚀品/有毒气体副产品氢氧化钠IV级不燃碱性腐蚀品原料次氯酸钠IV级不燃腐蚀品副产品由该表可见,本项目所涉及主要物料中:氯、盐酸、氢氧化钠、次氯酸钠均属危险物质。其中,氯气根据毒性分级属II类物质,在本项目所有物料中级别最高。此外,通过建国以来国内化工系统泄漏事故的案例统计结果表明:在我国现有有毒化学品生产贮运技术和装备水平条件下,无论从泄漏事故频率还是从事故伤亡人数上看,优先考虑和控制的毒物中排在第一位的都是氯(按顺序排列:氯、氨、一氧化碳、光气、硫化氢、苯、氟化氢和一甲胺)。因此,本次风险评价确定氯气及其有关装置为本项目重点分析对象

25、。7.3.3生产过程潜在危险性识别液氯作为主要原料使用量较大,需经气化后通过管线引出,存在因管线破裂而引发泄漏的危险。此外,生产过程中,若液氯钢瓶连接管路上没有安装逆止阀、缓冲罐或其它防倒罐装置,有可能致使氯化石蜡倒灌入钢瓶中,与液氯发生化学反应,温度、压力升高,致使钢瓶发生爆炸。表7-10 生产过程潜在危险性识别序号装置/设备名称原因事故类型基本预防措施1液氯输送管道管线破裂物料泄漏加强监控,加强维护保养,严格按照规范进行操作2反应釜反应釜盖打开物料泄漏2液氯钢瓶氯化石蜡倒灌如钢瓶内液氯钢瓶爆炸安装逆止阀、缓冲罐或其它防倒罐装置本项目在生产过程中采用了缓冲罐等防倒灌装置,在加强管理的情况下,

26、发生液蜡倒灌导致钢瓶爆炸事故的可能性极小。因而,确定氯气输送管道和氯化反应釜为项目生产过程中的关键单元,属于风险分析重点分析对象。7.3.4储运过程潜在危险性识别本项目使用的液氯钢瓶规格为0.8m1.4m,最大充装量1000kg,钢瓶公称工作压力2Mpa,充装后实际压力为0.8Mpa。生产过程中按2日生产所需量进行储存,其中生产区储存量为10 t。虽然单个液氯钢瓶的储气量很小,但由于项目整体储存量较大,一旦发生突发泄漏性事故,危害极大。因此,从全厂角度看,液氯库及生产过程中的重瓶堆放区也是关键部位,属于风险分析的重点对象。此外,在钢瓶的运输过程中,一旦发生交通意外,也有可能导致液氯钢瓶散落、爆

27、炸、氯气泄漏,对运输路线两侧环境保护目标产生一定潜在危害。表7-11 储运过程潜在危险性识别序号装置/设备名称原因事故类型基本预防措施1液氯钢瓶过量充装、存放不当钢瓶爆炸、爆裂、泄漏严格执行操作规程,加强监控2运输交通事故、违反安全规程液氯钢瓶爆炸、泄漏选用有资质运输单位,对车辆进行定期检查,加强运输运输人员培训,严格执行运输规程7.3.5事故案例分析鉴于氯的毒性和危害,本次环评收集了在液氯运输、使用和储存过程中发生的风险实例及其危害范围、影响程度,以便更好的认识液氯风险事故的原因和危害。(1)事故案例一事故概况1979年9月7日13时55分,浙江某电化厂,液氯工段一只容积为415L、充装量为

28、0.5t的液氯钢瓶发生猛烈的爆炸。爆炸钢瓶的碎片又撞击到其附近的液氯钢瓶上,加上爆炸时产生的冲击波,又导致4只液氯钢瓶爆炸,5只液氯钢瓶被击穿,另有13只钢瓶被击伤和产生严重变形。爆炸时不但有震耳欲聋的巨响,而且随着巨响发生的冲天气浪高达40m。强大的气浪将414m2钢筋混凝土结构的液氯工段厂房全部摧毁,并造成周围办公楼及厂区周围280余间民房不同程度的损坏。爆炸中心水泥地面上留下了深1.82m、直径为6m的大坑,爆炸碎片最远的飞出830余米。爆炸后共泄出10.2吨液氯,其扩散后共波及7.35km2面积,由于爆炸以及爆炸后散溢氯气的毒害,共造成59人死亡,779人住院治疗,420余人到医院门诊

29、治疗,直接经济损失达630000余元。事故原因分析经事后调查,最初爆炸的液氯钢瓶,是9月3日由温州市药物化工厂送到温州电化厂来充装液氯的。温州药物化工厂的氯化石蜡生产工段生产管理混乱,设备简陋,未在液氯钢瓶与生产设备的联接管路上安装逆止阀、缓冲罐或其它防倒灌装置,致使氯化石蜡倒灌入液氯钢瓶。同时,电化厂液氯罐装工段无安全操作规程和管理制度,操作人员缺乏严格的技术培训和安全教育,在液氯充装前没有对液氯钢瓶进行检查和清理,致使液氯钢瓶内倒灌入氯化石蜡,在再次充装液氯时,氯化石蜡和液氯发生化学反应,温度、压力骤然升高,致使钢瓶发生粉碎性爆炸。(2)事故案例二事故概况2008年10月31日,甘肃省临夏

30、回族自治州永靖县盐锅峡氯化石蜡厂储存有970余kg的液氯钢瓶发生爆炸,罐内氯气泄漏,造成1人死亡,41人中毒治疗和留院观察,直接经济损失达53.7万元。发生爆炸的区域共有7个装有液氯的钢瓶,包括已爆炸的1个在内,共有3个是满装瓶,每个重约975kg,其余4个钢瓶则装有不同数量的液氯。钢瓶爆炸并引起连锁爆炸。事故原因分析事发后,临夏回族自治州安监局组织事故调查组深入事故现场,通过现场勘查、技术鉴定、查阅相关资料、走访受伤人员和周边群众搜集了大量证据。最后,经机械工业兰州石油钻采炼油化工设备质量检测所对爆炸液氯钢瓶进行技术鉴定发现,爆开罐体部位金属材料本身存在一定程度的塑性变形,在钢瓶本体外表未发

31、现机械损伤,上部护罩存在塑性变形,说明钢瓶爆裂前承受了较大的内压力,爆炸系钢瓶内压作用所致。据此,事故调查组综合分析后认定:这是一起因液氯罐装单位没有严格执行气瓶安全监察规定,过量充装造成的生产安全责任事故,液氯罐装厂是本次事故的责任主体。同时,液氯充装员、复检员违反规定超量充装,没有进行复检,最终导致事故的发生。(3)事故案例三事故概况2005年3月29日18时许,京沪高速公路江苏淮安段,一辆由山东开往上海方向的罐式半挂车与一辆迎面驶来的解放牌大货车相撞后翻倒在地,槽罐车上满载的约40 t液态氯气快速泄漏。距事故发生地300m的地方,是一个村庄,住有1万余名村民。截至3月30日下午5时,氯气

32、泄露事故共造成29人死亡,436名村民和抢救人员中毒住院治疗,门诊留治人员1560人,10500多名村民被迫疏散转移,大量家畜(家禽)、农作物死亡和损失,直接经济损失1700余万元。事故发生后,江苏省政府立即启动了全省危险化学品运输安全事故应急救援预案,当地大批公安、武警、消防、安监等人员投入了事故的抢救工作。京沪高速公路宿迁至宝应段(约110km)关闭20小时。事故原因分析经事后查明,这辆肇事的重型罐式半挂车属山东济宁市科迪化学危险货物运输中心。该车核定载重为15 t,但事发时实际运载液氯多达40.44吨,超载169.6。而且使用报废轮胎,安全机件也不符合技术标准,从而导致左前轮爆胎,在行驶

33、的过程中槽罐车侧翻,致使液氯泄漏。事故发生后,肇事车驾驶员、押运员逃离现场,失去最佳救援时机,直接导致事故后果的扩大,这一系列因素是造成此次特大事故的直接原因。此外,济宁市科迪化学危险货物运输中心对挂靠的这辆危险化学品运输车疏于安全管理,所运载液氯的生产和销售单位山东沂州水泥集团化工公司被有关部门证实没有生产许可证;该中心也没有履行监督和检查的职责,未能及时纠正车主使用报废轮胎和车辆超载行为,是这起事故的间接原因。专业人员在检查过程中还发现该车押运员缺乏应有的工作资质,没有参加相关的培训和考核,不具备押运危险化学品的资质,也不具备危险化学品运输知识和相应的应急处置能力。这是事故发生乃至伤亡损失

34、扩大的另一个重要间接原因。通过以上案例可以看出,众多氯气泄漏事件的发生大都是由于人为原因造成,主要包括:违章操作;设备维修更新不及时;氯气的生产、储存、运输、使用环节没有遵守安全操作规程等。若能严格按规程办事,正规操作,定期检修,按时更新设备零件,不隐瞒事故隐患,氯气泄漏事件是可以避免的。7.4源项分析根据世界石油化工企业特大型事故汇编(1969-1987年)提供的资料,对损失过千万美元的特大型化工事故按装置分布统计如下(表7-12),其事故原因分析见表7-13。表7-12 世界石油化工企业特大型事故按装置分布装置类罐区聚乙烯等乙烯加工天然气乙烯加氢催化空分比率(%)8.4

35、装置类烷基化油船焦化蒸馏溶剂脱沥橡胶合成氨比率(%)1.1表7-13 事故发生原因频率分布表序号事故原因事故次数(件)事故频率(%)1阀门管线泄漏3435.12泵设备故障1818.23操作失误1515.64仪表电气失灵1212.45反应失控1010.46雷击、自然灾害88.4通过表7-12和表7-13可知:石油化工企业罐区事故发生率最高,而造成其事故的原因中,阀门管线泄漏居于最高位。另有统计表明,在化工企业不同程度事故的发生概率中,管线、反应釜等破裂造成的一般泄漏事故概率较大,储罐泄漏、爆炸事故概率相对较小。表7-14 不同程度事故发生

36、的概率与对策措施事故名称发生概率(次/年)发生概率对策反应管线、槽车等损坏小型泄漏事故10-2可能发生必须采取措施管线、反应釜等破裂泄漏事故10-3偶尔发生需要采取措施管线、储罐等严重泄漏事故10-4偶尔发生采取对策储罐等出现重大爆炸、爆裂事故10-5极少发生关心和防范重大自然灾害引起事故10-610-7很难发生注意关心综合以上分析,本次评价确定项目最大可信事故为氯气输送管线(管道、接头、法兰、弯头)破裂导致的泄漏以及液氯钢瓶爆裂引起的泄漏。泄漏的氯气进入大气,向周围环境扩散。表7-15 项目最大可信事故重点部位薄弱环节可能发生的事故原因类型后果氯气的输送管线维护保养不当管线破裂氯气泄漏氯化工

37、序反应釜操作失误反应釜盖打开氯气泄漏液氯储罐区液氯钢瓶突发事故钢瓶焊缝爆裂或出现大裂纹氯气泄漏7.4.1最大可信事故概率参考环境风险评价实用技术和方法(胡二邦主编),设备容器一般破裂泄漏、爆炸的事故概率在110-5/a左右,项目最大风险值8.310-5。结合本项目采用的技术水平、管理规范、安全防范措施等,并考虑到本项目中每日液氯钢瓶使用量较大,且更换频繁,因此项目采用山西省化学厂1991年前发生严重泄漏事故的统计结果,取最大可信事故概率2.1110-4/ a,项目风险值8.310-5。7.4.2最大可信事故源项液氯的泄漏可分为3个过程:液氯泄漏,加压液态氯泄漏到常温常压的环境中;液氯闪蒸,液氯

38、泄漏到大气中,因压力瞬间变为常压,其中一部分迅速蒸发为气体,即闪蒸。剩余液体将如细小雾滴扩散那样保留在云团中,该剩余液体中有一部分将随着空气在环境温度下与液体喷雾混合而蒸发,如果空气传来的热不足以蒸发所有的液体,那么一些液体降低落在地面,形成液池。气态氯的扩散,气态氯在大气中的扩散。氯气泄漏量采用建设项目环境风险评价导则(HJ/T 169-2004)附录A.2.2中气体泄漏速率计算公式进行计算。假定气体的特性是理想气体,则气体泄漏速度QG按下式计算: 式7-1式中: QG气体泄漏速率,kg/s;P容器压力,Pa;(氯气管线内压力0.15 MPa,液氯钢瓶内压力0.8 MPa)P0环境压力,Pa

39、;(101325 )Cd气体泄漏系数;当裂口形状为圆形时取1.00,三角形时取0.95,长方形时取0.90;A裂口面积,m2; M分子量,kg/mol;(0.071)R气体常数,J/(molk);(8.314)TG气体温度,K;(298)k气体的绝热指数;(1.3248)Y 流出系数,(临界流,1)计算中,氯气输送管道直径取0.05m,管道损坏尺寸分别按管径的20%和100%两种情况考虑。泄漏时间为30min。对于液氯钢瓶爆裂事故,由于钢瓶储气量仅为1t,在仅考虑一个钢瓶发生爆裂的情况下,仅需7.8min钢瓶内气体将全部泄漏。根据计算,以上3种气体泄漏事故对应的泄漏速率见表7-16。表7-16

40、 毒物泄漏事故源项发生事故装置事故类型损坏尺寸释放速率持续时间泄漏量管道管线破裂20%管径0.029 kg/s30min52.2 kg100%管径0.146 kg/s30min262.8 kg钢瓶钢瓶爆裂-2.129 kg/s7.8min*1000 kg*:标准液氯钢瓶规格为801400,液氯存储量1000kg。7.5环境后果计算7.5.1大气风险预测计算模式.1扩散模式本文为了计算方便,假设液氯泄漏瞬间全部蒸发,不形成液池。泄漏氯气的扩散选用风速1.5m/s的不利气象条件进行计算,计算模式采用多烟团模式,计算公式如下: 式7-2 式7-3式中:下风向地面(x, y

41、)坐标处的空气中污染物浓度,mg /m3;烟团中心坐标;事故期间烟团的排放量;为x、y、z方向的扩散参数,m;n烟团个数,计算中假设每30s释放一个烟团,事故期间(30min)共释放60个烟团。.2危害计算毒性影响通常采用概率函数形式计算有毒物质从污染源到一定距离能造成死亡或伤害的经验概率的剂量。概率Y与接触毒物浓度D及接触时间te的关系为: 式7-4式中:At、Bt和n与毒物性质有关;D 接触的浓度,ppm;te 接触时间,min;Dnte 毒性负荷。表7-17给出了一些物质的参数At、Bt和n的数值。表7-18列出了死亡百分率f(Y)与概率Y在毒性计算中的变换,例如Y=4.0

42、,由表可查致死百分率约为16%。表7-17 一些物质的毒性参数值物质名称AtBtn氯-5氨-9.820.712.0丙烯醛-9.932.051.0四氯化碳0.541.010.5氯化氢-21.762.651.0甲基溴-19.925.161.0光气(碳酸氯)-19.273.691.0氢氟酸(单体)-26.43.351.0表7-18 死亡百分率和概率在毒性计算中的变换死亡百分率012345678902.672.963.453.523.593.66103.723.773.823.873.923.964.014.054.084.1234.

43、264.294.334.264.394.424.45304.484.54.534.564.594.614.644.674.694.72404.754.774.84.824.854.874.94.924.954.975055.035.055.03605.255.285.315.335.365.395.415.445.475.5705.525.555.585.615.645.675.715.745.775.81805.845.885.925.955.996.046.03906.286.346.416.486.556.646.756

44、.887.057.330997.337.377.417.467.517.587.587.657.888.0事故发生时的天气条件在计算事故风险时,不仅要考虑事故的发生概率,还应考虑不利气象条件出现的概率及下风向的人口分布。表7-19给出厂址地区近十年联合频率统计分析中风速1.5m/s情况的频率分布。通过该表数据可见,WNW风向的频率最高,为最不利气象条件之一。表7-19 项目区域风速1.5m/s频率分布风速级NNNENEENEEESESESSEu1.5m/s0.0090.0070.0160.0240.0270.0170.021

45、0.013风速级SSSWSWWSWWWNWNWNNWu1.5m/s0.0170.0140.0210.0330.0700.0390.0280.007在分析氯气管道泄漏及液氯钢瓶爆裂事故时,本次评价只考虑发生事故时会造成较大影响的2km 范围内的人口分布情况。表7-20给出了厂址周围主要人口分布情况。表7-20 厂址周围主要人口分布情况 单位:人方位SSSWSWWSWWWNWNWNNW对应风向NNNENEENEEESESESSE500 m000000001000 m400125050035000270010002000m1164125050083032001090010005000m4214340

46、03400830317363004110051300方位NNNENEENEEESESESSE对应风向SSSWSWWSWWWNWNWNNW500 m000000001000 m000000002000 m200004800011500200005000 m1120080062602150265085052351800根据风险的定义: 式7-5在具体计算过程中,则通常按照以下公式计算事故风险值(死亡/年):风险值(死亡/年)=事故区人口数死亡率事故发生概率出现不利天气概率 式7-6在上式中,各方位对应的人口数和出现不利天气的概率均不相同。因此,应将人口数乘以不利天气概率值最大的确定为最不利情况。表

47、7-21 给出了本项目中各风向风速1.5m/s的频率和对应方位上人口分布乘积的统计结果。由表可见:SE风向(NW 方位)的人口数乘以风频率的计算值最大,确定为本次评价中的最不利天气条件。表7-22 给出了SE风向时不同稳定度下微风的频率分布。表7-21 不利天气条件的计算序号方位人口数(人)风向频率人口数频率1000 m2000m5000m1000m2000m5000m1S40011644214N0.0093.6 10.5 37.9 2SSW125012503400NNE0.0078.8 8.8 23.8 3SW5005003400NE0.0168.0 8.0 54.4 4WSW3508308

48、30ENE0.0248.4 19.9 19.9 5W03203173E0.0270.0 8.6 85.7 6WNW006300ESE0.0170.0 0.0 107.1 7NW27001090041100SE0.02156.7 228.9 863.1 8NNW1000100051300SSE0.01313.0 13.0 666.9 9N0200011200S0.0170.0 34.0 190.4 10NNE00800SSW0.0140.0 0.0 11.2 11NE048006260SW0.0210.0 100.8 131.5 12ENE002150WSW0.0330.0 0.0 71.0 13E011502650W0.0700.0 80.5 185

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