第10章环境风险分析

第10章环境风险分析

10.1风险评价目的与重点

10.1.1评价目的

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发生的可预测突发事故或事件（一般不包

括人为破坏和自然灾害），引起有毒有害物质、易燃易爆泄露，或突发事

件产生新的有毒有害物质，所造成的对人身安全与环境的影响和损害程

度，提出合理可行的防范、应急、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。

10.1.2评价内容与重点

10.1.2.1评价内容

（1）通过对本项目生产中存在的潜在危险及有害因素分析，摸清本

项目火灾、爆炸、易燃易爆物、泄露等风险的种类、原因。

（2）结合本项目生产工艺、物料性质及成分，产品特点等因素，识

别本项目风险评价的重点和主要风险评价因子。

（3）根据重大危险源辨识结果和项目周围的环境特征，确定本项目

的评价等级、范围。

（4）计算主要的事故污染物排放量，预测风险影响的程度和范围。

（5）针对本项目的具体情况和环境概况，提出相应的风险防范、应

急和减缓措施。

10.1.2.2评价重点

本次风险评价重点关注潜在风险事故的出现对厂（场）界外人群的伤

害、环境质量的恶化，并与正常情况相比，说明环境影响的变化程度，

提出可行的防护措施。

10.2风险识别

扩建工程主要危险有害因素分布情况见表10」。

表10-1主要危险有害因素分布表

项目有毒亿学品泄露火灾、爆炸化学中毒腐蚀电气伤害

储煤场—+———

备煤车间—+——4-

炼焦车间+++——

化产回收车间+++++

储运系统+++——

注：“+”表示存在，“一”表示不存在。

由表10-1可知，各种危险有害因素在扩建项目各工序分布十分普遍，

其潜在危害性大小各不相同，根据建设项目特点，本次评价从物质危险

性、生产过程和生产设施危险性等方面来识别本项目存在的环境风险。

10.2.1物质风险识别

扩建工程各生产及辅助生产单元涉及的危险物质有：煤气中的CO、

甲烷、H2S.H2；副产品硫磺、苯、焦油，以及废气污染物氨、硫化氢等,

其主要危险有害物质特性见表10-2,表10-3。

表10-2经筛选主要危害物质

物质名称毒性燃爆特性危害性质判定结果

LDso=1807mg/kg易燃，乙类；

一般毒物

一氧化碳毒性分级：II闪点34.4eC

易燃易爆

（高度危害）爆炸极限：3-17.5%

易燃，甲类；

甲烷毒性分级：微毒闪点-188C易燃易爆

爆炸极限：5.3-15%

LD5o=35Omg/kg有燃爆性，乙类；

氨毒性分级：in闪点无资料一般毒物

（中度危害）爆炸极限：15.7-27.4%

LC5O=618mg/m3易燃易爆，甲类；

一般毒物（恶臭）

硫化氢毒性分级：【【闪点：＜-50℃

易燃易爆

（高度危害）爆炸极限；4-46%

LD5o33O6mg/kg易燃易爆，甲类，

一般毒物

苯毒性分级：n闪点:力℃

易燃易爆

（高度危害）爆炸极限：1.4-7.1%

易燃易爆，甲类：

氢毒性较低闪点：＜-50℃易燃易爆

爆炸极限：4.1-74.1%

第10章环境风险分析

表10-3主要化学品的MSDS资料

一氧化碳甲烷茉氮气舔化氢

类别a

无色透明液体，有强

外观无色无臭气体无色无臭气体无色行刺激性悠具气仍无色无臭气体无色、有恶臭的气体

烈芳香味

物

分了量28.0116.0417.032.0178.1134.08

化熔点匹）-199.1・182.5-77.7-259.25.5-8.55

性沸点（匕）-191.4-161.5•336■252.880.1-60.4

0.88（相对水）277

历密度0.790.4"164cO.82/-79X?0.8765<20)g/cii?1.19

（空气）

IW汽JK出）无意义53.32,-168.8506.62/4.7f13.33/-257.9C13.333匕20265725V

毒毒性分级"11级（高度危害）每盘in级（中度危害）III级（中度山害）11级（高度危害）111级（中度危害）

性毒性指标LCso2O69mg/m,无效抠LDso350mg/kg无数据LDso33O6mg/kgLC5>6l8nig/n?

闪点<-c）<-50-188无资料<-50•11

燃自然支e>610538651400560

麻

性爆炸极限（Wv）12.5-74.25.5-1515.7-27.44.1-74.1.2-8.04.0-46.0

火险分级乙甲甲乙甲甲

与空气混合形成爆易燃.与空气涵与空气混合形成熔炸其蒸气与空气可形成爆与空气混合形成爆炸与空气混合能形成爆炸性混合物,遇

妹混合物,遇明火高合能形成施作混合物,遇明火高热炸性混合物,遇明火、高混合物.遇明火高热明火、高热能引起燃烧跳炸.与浓硝

热能引起燃烧爆炸.性混合四,遇热能引起燃烧爆炸,若热极易然烧爆炸.与就化能引起燃烧爆炸,气酸,发烟硝酸或其它强狗化剂剧烈反

若遇高热，容器内压魂和明火有燃遇高热,容器内压增剂能发生强烈反应.易产体比空气轻在家内使应，发生爆炸,气体比空气及，能在

危增大有开裂和爆炸烧爆炸的危险，人有开裂和爆炸的危生和聚集静电，行燃烧爆用和储存时，潮气上较低处扩放到相当远的地方，遇火源

的危隆.与五氧化泱、家险。炸危险，其皴气比空气升滞留屋顶不易柞会着火目燃。

除

本品匕血中与力.红气、次虹酸、=低浓度对拈膝有刺激血，能在较低处扩散到相出,遇火星会引起爆本品是强烈的神经毒物,对粘膜有强

蛋白结合造成组织辄化纵液乳、性作用，片浓度可造当远的地方,遇明火公引炸.在很高浓度时由烈剌激作用，期内吸入高浓度硫化

特h

缺!H，深度中毒可能二氟化班及其成组织溶解性坏死，箱问燃.了正常氧分压的降低乳后出现流泪、咳嗽、胸闷、头痛、

造成空息，在很高的意识模翱等,部分患者可有心肌损

性致死,长期吸入一定它强弱化剂接引起化学性肺炎及灼高浓度米对中枢神经系

盘的CO可致神经触剧烈反应.伤,氨可引起反射性统有麻醉作用，引起,急性分压下可出现麻加现害.武者可出用脑水肿、肺水肿.极

和血管横。.呼吸停止.如氨激入中毒:长期接触挚对造血靠.高浓度（I000mym3以上）时可在数

眼内,可致晶体浑浊系统有损苫,引起慢性中秒钟内突然昏迷，呼吸和心跳舞传.

角膜穿孔甚至失明.毒，发生闪电型死亡。

*毒性分级依据《职N业性接触毒物危害程度分级3（GB5044-85）和WHO急性毒性分级表。

-10-3-

评价根据以上表列危险化学品生产过程在线量、储存量及其燃爆、

毒理特性等，确定本工程主要风险因子为焦炉煤气（CO、4、CH4、

H2S）、（粗）苯。

10.2.2生产过程与生产设施风险识别

扩建项目生产装置、设备危险因素识别见表10-4。

表10-4危险源及各单元涉及危险物质一览表

序号装置单元名称规模数量涉及危险物质备注

荒煤气（山、甲烷、

1焦炉110万t/a1组2座/

CO、硫化氢、氨）

CO、H2、甲烷、氨、

与I与万t/a焦

2煤气净化装置套H?S、苯、焦油、硫/

炭生产能力配套1

磺等

粗苯1081m31个苯常压、30℃

3油库

焦油1081nP3个焦油常压、80℃

4硫铁工段硫酸"//H2so4常温常压

浓碱水//NaOH常温常压

5粗苯工段洗油*//洗油

粗苯//粗苯常压、80℃

6脱硫工段硫磺--硫磺常温

7煤气柜20000m31座净化煤气常温常压

注：*表示扩建工程依托京宝焦化，在此不重复进行评价。

由表10-4可以看出，本项目涉及危险源包括焦炉、煤气净化装置、

煤气输气管道、粗苯储罐、煤气柜等。

10.2.3重大危险源辨识

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生产单元。单元内存在的危

险化学平的数量根据处理危险化学品种类的多少区分为以下两种情况：

（1）单元内存在的危险物质为单一品和，则该物质的数量即为单元

内危险物质的总量，若等于或超过相应的临界量，则定为重大危险源。

（2）单元内存在的危险物质为多品种时，则按下式计算：

qi/Qi+q2/Q2+...qn/Qn>l.......................（a）

若满足式（a）,则定为重大危险源。

式中：qi，q2...qn—每种危险物质实际存在量，单位为吨（t）;

Qi，Q2…Qn—与各危险物质相对应的临界量，单位为吨（t）。

本项目涉及的危险化学品主要为焦炉煤气(CO、H2、CH4、H2S)、

(粗)苯、氨，均属于《重大危险源辨识》国家标准中“危险物质”名单

范围内所列物质。本项目涉及的危险化学品在生产和贮存装置中的存在

形态及数量见表10-4。参考《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T

169-2004)、《重大危险源辨识》(GB18218-2009),在对本项目进行重

大危险源辨识时将整个厂区作为一个功能单元。

表10-5危险物质储存量一览表

物质实际最大存放量/t

类别界量/t是否构成重大危险源

名称生产场所*贮存场所

焦炉

易燃气体23.3820

煤气Eq/Q=55>l

构成重大危险源

苯易燃、有毒物质1.7175350

注：“”为小时在线量，力,建项目设2座20000m3煤气柜。

由表10-5可知，本项目厂区构成重大危险源。

10.3评价工作等级与评价范围

10.3.1评价等级

本项目本项目焦炉煤气、粗苯属于易燃、有毒物质，且构成重大危险

源，依据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2004),本项目环

境风险评价工作等级为一级，详见表10-6。

表10-6评价工作级别

危险源剧毒危险性物质视毒性邮滋顺易婉阀生物贡爆1:优险幽质

重大危险源—•二一※—•

非重大危险源二二二二

环境敏感地区——―■--

备注“X”为本项目所属级别

10.3.2评价范围

环境风险评价范围的确定依据是危险化学品的伤害阈和敏感区域位

置，根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2004)要求，本项

目大气环境风险评价范围如下：以粗苯储罐中心位置为中心，半径为5km

的圆形区域。

10.3.3保护目标

本项目厂址周围5km范围内主要环境敏感点分布情况见表10-7。距本

项目最近的环境敏感点是白衣堂村，位于本项目厂界东南偏南620米处（距

焦炉810m）；其他环境敏感目标距厂界的距离都在1000m以上。

表10-7厂区周围5km范围内主要敏感点一览表

编号关心点位方位距风险中心距离（m）人口（人）功能

1白衣堂SSE830510村庄

2石庄WSW1400220村庄

3房庄S1670403村庄

4晁庄ENE23501206村庄

5长营N16301284村庄

6焦楼SSE26004449村庄

7杨其营NE23801718村庄

8张庄E2880997村庄

9魔冢营ENE31004993村庄

10吴营NE30201325村庄

11路寨NE36501933村庄

12周庄NNE40501412村庄

13玉王村N4500856村庄

14季寨村N30001944村庄

15季营村NNW29001000村庄

16牛庄WNW36702920村庄

17黄洼村W30301542村庄

18前张庄WSW28101123村庄

19韩王庄SW3830674村庄

20部湾村SW27801119村庄

21五龙庙村SSW32401596村庄

22大连庄SW43402019村庄

23小连庄SSW42401163村庄

24大牛庄W44001024村庄

25小牛庄W4900528村庄

26石岗营村S45401224村庄

27古城韩村SE40702018村庄

28武岗村SE45602163村庄

29泥河村E4780485村庄

30官街村ESE40902684村庄

10.4风险源项分析

10.4.1典型事故案例

根据资料查询，相关的事故典型案例列见表

表10-7相关典型事故案例

资料

事故名称时间事故类型事故后果事故原因

米源

在更换焦炉煤气归1

炉管道垫片时，由

长春东郊煤气厂发煤气燃爆事内部

2002-12-1118人受伤于漏气遇明火造成

生爆燃事件故资料

焦炉煤气蓄热室发

生爆燃

邯郸市东信焦化有

限责任公司煤气管煤气管道爆新闻

2011-12-193人受伤阀门爆裂

道阀门处突然发生裂事故资料

爆裂，煤气泄漏

内蒙古自治区乌海

市榕鑫焦化厂一处煤气管道泄没有发生人员伤新闻

2014-8-23管道爆裂

煤气管道发生泄漏漏起火事故亡及次生事故资料

并起火燃烧

湖南郴州资兴市兴导致大约200kg

科盛化工有限责任粗苯储罐泄粗苯泄漏，当地新闻

2012-8-10储罐阀门腐蚀断裂

公司一个粗苯储罐漏事故政府尚未收到人资料

阀门腐蚀断裂员伤亡的报告

10.4.2最大可信事故与概率

根据扩建工程特征，如果发生重大火灾爆炸事故，有机物燃烧后生成

水和二氧化碳，对外环境的影响相对不大；对环境可能造成严重影响的事

故为粗苯、焦油等产品储罐物料泄漏导致的事故排放，或者鼓风机前煤气

管道发生断裂，造成荒煤气（含有毒气体CO、硫化氢、氨）泄漏。由于

粗苯泄漏后会逸散出毒性较大的苯、甲苯、二甲苯等，同时又具有一定的

火灾爆炸危险，因此本风险评价中，以粗苯储罐苯泄漏作为项目的最大可

信事故，同时考虑煤气管道断裂对环境的风险。

风险事故概率援引《建设项目环境风险评价技术导则（征求意见稿）》

资料性附录中数据，见表10-7。

表10-7用于重大危险源定量风险评价的泄漏概率表

序号部件类型泄漏模式泄漏概率

泄露孔径1mm5.00X10T/年

泄露孔径10mm1.00X10-5/年

1容器泄露孔径50mm5.00X10勺年

整体破裂I.OOX10心/年

整体破裂（压力容器）6.50X10叫年

泄露孔径1mm5.70X10-5（向年）

2内径W50mm的管道

全管径泄露8.80X10-7（nj年）

泄露孔径1mm2.00X10-5（m/年）

350mm＜内径W150mm的管道

全管径泄露2.60X10"（向年）

泄露孔径1mm1.10X105（m/年）

4内径＞150mm的管道

全管径泄露8.80X10-8（应年）

泄露孔径1mm1.80X10*年

5离心式泵体

全管径泄露1.00XI0-5/年

泄露孔径1mm3.70X10-3/年

6往复式泵体

全管径泄露1.00XI0-5/年

泄露孔径1mm2.00X10W年

7离心式压缩机

全管径泄露I.10X10-5/年

泄露孔径1mm2.70X10-2/年

8往复式压缩机

全管径泄露1.10X10-5/年

泄露孔径1mm5.50X102/年

9内径W150mm手动阀门

泄露孔径50mm7.70X10附年

泄露孔径1mm5.50XI0-2/年

10内径＞1501nm手动阀门

泄露孔径50mm4.20X10-8/年

泄露孔径1mm2.60X10一年

11内径2150mm驱动阀门

泄露孔径50mm1.90X10。年

10.4.3事故源强

10.4.3.1粗苯储罐泄露事故源强

扩建项目油库工段共建储罐4座，其中焦油贮槽3个，单个容积

1081m3；苯储罐1个，容积1081m3。其他储罐依托京宝焦化已有。

本次风险评价假设风险事故为粗苯储罐与输送管道的连接处（接头）

泄漏，管道100%破损，设定粗苯泄漏孔径为100mm,事故发生后安全报

警，在lOmin内泄漏得到控制，残留在罐区围堰内的苯，蒸发和挥发成气

体向周围环境扩散。

液体泄漏速度QL选用《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T

169-2004）推荐的伯努利方程计算：

n「42(P-Po)

QL=------p----+2gh

式中：QL——液体泄漏速度，kg/s；

Cd——液体泄漏系数，取0.62；

A----裂口面积，m2；

P----容器内介质压力，Pa；

Po----环境压力，Pa；g—

一重力加速度；

h——裂口之上液位高度，mo

泄漏液体的挥发按其机理有闪蒸、热量蒸发和质量蒸发3种，其挥发

总量为3种蒸发量之和。本项目粗苯储罐均为常压条件，发生泄漏时，因

物料与环境温度相同，苯的沸点为80.1℃,因此，不会发生闪蒸和热量蒸

发，泄漏液体在地面形成液池，而挥发主要原因是液池表面气流运动使液

体蒸发，由于泄漏发生后液体流落到围堰内混凝土地坪上液面不断扩大，

同时不断挥发并扩散转入大气，造成大气污染。液池按粗苯储槽围堰面积

计，100m2：根据《建设项目环境风险评价技术导则》推荐公式，质量蒸

发速度下式计算：

=axpxM/(Rxf0)xx…)/(2+Q

式中：Q3----质量蒸发速度，kg/s；

a,n——大气稳定度系数；取值见表10-8o

P——液体表面蒸汽压，Pa；

M——分子量；

R——气体常数；J/mol•k；

To环境温度，k；u一

一风速，m/s；

r---液池半径，m。

表10-8大气稳定度系数表

稳定度条件na

不稳定(A,B)0.23.846x10-3

中性(D)0.254.658x10-3

稳定(E,F)0.35.285x103

根据上述分析，最终确定粗苯贮槽泄漏源强见表10-9,10-1()。

表10-9粗苯泄漏事故源强

项目粗苯泄漏速率粗苯泄漏量比例%苯泄漏量t

苯42.4kg/s25.44t62.515.9

表10-10各污染物源强

风速挥发速度持续时间排放高度

物质名称泄漏量1稳定度

m/skg/sminm

A,B0.030

0.5D0.036

E,F0.040

A,B0.053

荒15.91D0.062702

E,F0.068

A,B0.097

2.1D0.110

E,F0.117

10.4.3.2焦炉煤气泄露事故源强

本次评价按鼓风机前管道破裂计算荒煤气的泄露量。根据类比调

查，煤气发生泄露lOmin后可以切断阀门，使泄露得到有效控制，因此确

定焦炉煤气管道泄露事故排放历时lOmino

泄露量计算按照HJfT169-2004《建设项目环境风险评价技术导则》中

的公式：

QG=园山需岛产

式中：Q——气体泄漏速度，kg/s；

Cd——气体泄漏系数，选用1.00；

A——有效裂口面积，裂口直径取0.05m,面积0.0019625m2；

P——容器压力，取253312.5Pa；

M---分子量；k—

—气体绝热指数；

R——气体常数，8.314J/(mol-k)；

TG——气体温度，K；取313k；

Y——流出系数，取1.0；

经计算，泄漏事故的源强见下表10-11。

表10-11煤气泄漏事故源强

煤气小时在线量泄漏持续时间泄漏速率泄漏量

物质名称事故原因

m3/hminkg/skg

co1.881126.82

鼓风机前煤气

H2s0.09758.26

管道破裂58264.8410

0.16297.11

NH3

注：荒煤气中CO含量按6.3%(体积比)，H2s含量按6g/m3计，N%含量按10g/m，计。

10.5后果计算

10.5.1毒物危害

各有害物质阈限值分别见表10-12o

表10-12不同浓度阈值所对应的的危害

浓度阈值mg/m3

危害程度

苯

COH2SNH3

半致死浓度(LC50)3190020696181390

立即威胁生命和健康浓度(IDLH)98001700430360

短时间接触容许浓度(STEL)1030/30

时间加权平均容许浓度(TWA)620/20

最高容许浓度(MAC)//10/

注：IDLH数据来自《呼吸防护用品的选择、使用与维护》(GB/T18664-2002)；STEL、TWA、MAC

数据来自《工作场所有害因素职业接触限值第一部分：化学有害因素》(GBZ2.L2007)。

10.5.2事故泄露影响预测

10.5.2.1预测模式

根据有害物质泄漏的突发性、有毒蒸汽在大气中扩散的移动特征，本

次在事故后果评价中采用《建设项目环境风险评价技术导则》

(HJ/T69-2004)中推荐的多烟团模式:

4，。)=3舐蒜-%fMexp[一先产同一刽

式中：C(x,y,0)——下风向地面(x,y)坐标处的空气中污染物浓®,mg/nr\

xo，yo，z0-----烟团中心坐标；

Q—事故期间烟团的排放量；

双、如、氏——为X、Y、Z方向的扩散参数，mo常取OxRy；

10.5.2.2预测结果

粗苯储罐储料罐破裂，泄漏后发生污染物扩散情况下，分别预测静风

(0.5m/s)和小风(lm/s),在E稳定度条件下；年均风速(2.1m/s),在

不同稳定度(B、D、E)条件下；不同时间、不同距离苯落地浓度，预测

结果见表10-13〜表10-17o

煤气管道泄漏后，荒煤气中有毒气体CO、H2s和NE扩散情况下，

预测静风(0.5m/s)、小风条件(lm/s)和年均风速(2.1m/s),在不同稳

定度(B、D、E)条件下，不同时间、不同距离CO、H2S和NH3的落地

浓度,预测结果见表昭-1表表10・32。

表】（M3风速为0.5m/s,E稳定度条件下下风向苯浓度

501(H)2(H)300400500800l(>0012001400160018002(MX)250030003541040005(MM)

Imin11.54360.00110000000000000000

2min48.1292.5967