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文档简介

1、第九章 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(一般不包括人为破坏及自然灾害),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。9.1评价等级9.1.1物质危险性判断本项目生产过程中的主要物料、中间产品、最终产品等按物质危险性、毒理指标和毒性等级分析,并考虑其燃烧爆炸性,依据建设项目环境风险评价建设导则(HJ/T169-2004)附录A1进行物质危险性判定,其标准见表9-1-1,建设项目主要的危险物质

2、识别见表9-1-2。表9-1-1 物质危险性判定标准物质类别等级LD50 (大鼠经口)mg/kgLD50 (大鼠经皮)mg/kgLC50(小鼠吸入,4小时)mg/L有毒物质15100125LD502510LD50500.1LC500.5325LD5020050LD504000.5LC502易燃物质1可燃气体,在常压下以气态存在并与空气混合形成可燃混合物;其沸点(常压下)是20或20以下的物质2易燃液体,闪点低于21,沸点高于20的物质3可燃液体,闪点低于55,压力下保持液态,在实际操作条件下(如高温高压)可以引起重大事故的物质爆炸性物质在火焰影响下可以爆炸,或者对冲击、摩擦比硝基苯更为敏感的物

3、质注:(1)有毒物质判定标准序号为1、2的物质,属于剧毒物质;符合有毒物质判定标准序号3的属于一般毒物。(2)凡符合表中易燃物质和爆炸性物质标准的物质,均视为火灾爆炸危险物质。表9-1-2 物质危险性分类及等级物质名称理化性质或毒理毒性剧毒物质一般毒物等级闪点易燃易爆性等级冰醋酸LDmg/kg(大鼠经口);LCppm,1小时(小鼠吸入)人经口2050g,致死剂量。3级以下39可燃液体3液碱典型的强碱,腐蚀性较强。不燃烧。双氧水LDmg/kg(大鼠经皮);LCmg/m3,4小时(大鼠吸入)3级以下据检索,冰醋酸蒸汽压:1.52kPa/20,其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸

4、。爆炸极限():4.017。双氧水本身不燃,但能与可燃物反应放出大量热量和气氛而引起着火爆炸,浓度超过74%的过氧化氢,在具有适当的点火源或温度的密闭容器中,会产生气相爆炸。这表明,冰醋酸和双氧水的爆炸性是有一定的条件的,与建设项目环境风险评价技术导则(HJ/T169-2004)未将这两种物质列入附录A1(规范性附录)的表4爆炸性物质名称及临界量是一致的。该附录的表3易燃物质名称及临界量将乙酸录入,序号为9,见表9-1-3。表9-1-3 易燃物质名称及临界量表(风险评价技术导则附录表3摘录)序号物质名称生产场所临界量(吨)贮存区临界量(吨)9乙酸10100根据表9-1-1、表9-1-2和表9-

5、1-3判定结果,本项目的危险物质中乙酸属于3类易燃物质。液碱和双氧水不属于有毒有害和易燃易爆物质。9.1.2重大危险源判定根据建设项目工程分析,划分功能单元。凡生产、加工、运输、使用或贮存危险性物质,且危险性物质的数量等于或超过临界量的功能单元,定为重大危险源。本项目所涉及的易燃危险性物质名称及临界量见表9-1-4。表9-1-4 易燃物质名称及临界量序号物质名称项目最大储存量(t)生产场所使用量(t)生产场所临界量(t)贮存场所临界量(t)1乙酸1890010100注:2个1000m3的乙酸贮罐,乙酸比重为1.05t/m3,则最大贮存量按罐体总容积的90计为1890吨。参照建设项目环境风险评价

6、技术导则(HJ/T1692004)中附录A表3易燃物质名称及临界量中对易燃物质危险性的规定以及重大危险源辨别(GB182182000),本项目所涉及的危险性物质乙酸已构成重大危险源。9.1.3评价等级确定根据物质危险性判断和重大危险源判定,本项目只有乙酸属于可燃性物质,其贮存数量大于临界量,贮存场所已构成重大危险源。根据建设项目环境风险评价技术导则(HJ/T1692004)评价工作级别划分(见表9-1-5),本项目的环境风险评价工作等级为一级。表9-1-5 环境风险评价工作级别划分表剧毒危险性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

7、区一一一一根据建设项目环境风险评价技术导则(HJ/T1692004)要求,一级评价应按导则标准对事故影响进行定量预测,说明影响范围和程度,提出防范、减缓和应急措施。9.2风险识别9.2.1风险识别范围风险识别范围包括生产过程所涉及的物质和生产设施的风险识别。本项目为贮罐区工程,是从外购进双氧水、液碱和冰醋酸,在储罐内暂存,再转卖给当地的各种工业企业,因此本项目不从事双氧水、液碱和冰醋酸的生产,本项目的操作工艺过程较简单,主要包括码头卸料、装罐、储存、装车等过程。 风险物质识别:本项目贮存过程中使用了可燃危险物质乙酸,存在环境危险事故风险源。 贮存设施识别:贮罐区储存罐2个,每个容积为1000m

8、3。9.2.2风险类型根据对同类项目的类比调查分析,不考虑自然灾害如地震、洪水、台风等引起的事故风险,本项目风险类型确定为:可燃物质引发火灾、物料泄漏事故等,具体体现为: 乙酸卸料、储存、撞车过程中的物料泄漏事故; 乙酸贮存罐发生火灾事故。根据易燃物质放散起因,分为泄漏、火灾两种类型。9.2.3风险识别内容 物质危险性识别按表9-1-2和表9-1-3对项目所涉及的易燃物质进行危险性识别和综合评价,确定本项目环境风险评价因子为乙酸。本项目风险源主要为贮罐区的乙酸贮罐,最大存储量已构成重大危险源,其危险性较大。 潜在危险性识别根据建设项目的特征,结合物质危险性识别,对项目功能系统划分功能单元,确定

9、本项目潜在的危险性为:贮罐破漏引起乙酸泄漏,遇火源引发火灾。9.2.4 一般事故统计资料分析通过对项目的分析,风险污染事故的类型主要反映在:贮罐物料泄漏及可能造成的火灾。通过对全国35家化工厂38年事故调查情况分析,储运系统的事故主要为火灾、爆炸和泄漏。其火灾、爆炸的原因主要为:思想麻痹,违章动火;生产操作过程中产生静电,引起火灾爆炸;违章操作引起冒顶,遇明火发生火灾;设备不防爆,引起火灾。事故调查统计结果为发生火灾的频率为0.0068(1/年厂)。9.2.5向环境转移途径空气、水体和土壤等环境要素是危险性物质乙酸向环境转移的最基本的途径,同时这三种要素之间又随时发生着物质和能量的传递。污染物

10、乙酸进入环境后,随着空气和水体环境发生推流迁移、分散稀释和降解转化运动。9.3源项分析本项目通过对生产和贮存过程中潜在危险识别及其事故概率计算,来筛选出最大可信事故,进而计算事故可能危害,确定本项目的环境风险值,与相关风险值比较,评价项目能否达到可接受风险水平值。9.3.1危险性识别针对本项目已确定的危险因素,即乙酸的泄漏和火灾,以及事故风险类型,即火灾,采用建设项目环境风险评价技术导则推荐的“道化学公司火灾、爆炸危险指数法(七版)”进行定量分析,进行危险性识别。本报告采用1993年推出的第七版美国道化学火灾、爆炸指数法,计算本项目贮罐的火灾、爆炸指数(F&EI),评价其危险等级。美国道化学火

11、灾、爆炸指数法的风险分析计算程序详见图9-1。选取工艺单元确定物质系数(MF)计算特殊工艺危险系数(F1)计算一般工艺危险系数(F2)确定单元危险系数(F3F1F2)确定暴露面积确定暴露区域内财产的更换价值确定基本MPPD确定实际MPPD确定MPPD确定危害系数计算安全措施补偿系数(C=C1C2C3)确定BI确定火灾、爆炸指数F&EIF3MF图9-1 风险分析计算程序图火灾、爆炸指数(F&EI)计算公式:F&EIF3MFF3=F1F2式中:F&EI-火灾、爆炸指数F3单元危险系数F1一般工艺危险系数F2特殊工艺危险系数MF物质系数, F1、F2、MF参数计算如下:查道化学公司火灾、爆炸危险指数

12、评价方法第七版附录A,醋酸的物质系数MF为14,健康危险系数NH为3,易燃性系数NF为2,化学活性系数NR为1。一般工艺危险系数F1的计算结果见表9-3-1一般工艺危险系数F1计算结果表。表9-3-1 一般工艺危险系数F1计算结果表一般工艺危险项危险系数范围本 项 目危险系数系数取值依据基本系数1.001.00A.放热化学反应0.301.250.0本项目为贮罐,无化学反应B.吸热反应0.200.400.0本项目为贮罐,无化学反应C.物料处理与输送0.251.050.25乙酸为闪点大于37.8并低于60的可燃性液体 D.密闭式或室内工艺单元0.250.90不取值贮罐位于露天场所E.通道0.200

13、.350.2取最低值F.排放和泄漏控制0.200.500.5设有堤坝,但堤坝内所有设备露天放置F11.95特殊工艺危险系数F2的计算结果见表9-3-2特殊工艺危险系数F2的计算结果表。表9-3-2 特殊工艺危险系数F2的计算结果表特殊工艺危险项危险系数范 围本 项 目危险系数系数取值依据基本系数1.001.00A.毒性物质0.200.800.6乙酸健康危险系数NH=3B.负压操作(500mmHg)0.50不取值本项目无负压操作C. 接近易燃范围的操作0.3取a的值 a.罐装易燃液体0.500.3只有当仪表或装置失灵时,贮罐才处于燃烧范围或其附近 b.过程失常或吹扫故障0.30不取值无反应过程和

14、惰性气态吹扫 c.一直在燃烧范围内0.80不再取值已按“负压操作”选取D.粉尘爆炸0.252.00不取值项目无粉尘E.压力:操作压力/kPa(绝对) 释放压力/kPa(绝对)不取值本项目无操作压力、无释放压力F.低温0.200.30不取值本项目无低温G.易燃及不稳定物质量/kg 物质燃烧热HC/(Jkg-1)0.7按a的取值 a.工艺中的液体及气体不取值 b.贮存中的液体及气体0.7贮存的可燃液体量的总能量查类可燃液体危险系数表曲线所得 c.贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘不取值H.腐蚀及磨损0.100.750.2要求用防腐蚀衬里I.泄漏-接头和填料0.101.500.1密封处可能产生轻微泄漏J

15、.使用明火设备不取值无使用明火设备K.热油、热交换系统0.151.15不取值无热油、热交换系统L.传动设备0.50不取值输送泵功率1.5kw小于75马力F22.90根据表9-3-1和表9-3-2所计算出的一般工艺危险系数F1,特殊工艺危险系数F2,计算本项目乙酸贮罐的火灾、爆炸指数(F&EI)为79.17,见表9-3-3道化学公司火灾、爆炸危险指数(F&EI)计算结果表。表9-3-3 道化学公司火灾、爆炸危险指数(F&EI)计算结果表系数F&EIMFF1F2F3数值79.17141.952.905.655表9-3-4列出火灾、爆炸指数F&EI所对应的危险等级。表9-3-4 F&EI及危险系数等

16、级对应表F&EI值危险系数等级F&EI值危险系数等级160最 轻128158很 大6196较 轻159非常大97127中 等 从表9-3-4可见,本项目火灾、爆炸指数(F&EI)为79.17对应的危险系数等级为较轻。9.3.2 最大可信事故的确定最大可信事故是指事故所造成的危害在所有预测的事故中最严重,并且发生该事故的概率不为零。项目事故风险评价不考虑工程外部事故风险因素(如地震、雷电、战争及人为蓄意破坏等),主要考虑可能对贮罐区外民众和周围环境造成污染危害的事故,也不考虑危害范围只限于项目范围内的事故,假设事故应当是可能对项目外民众和环境造成最大影响的可信事故。根据对本项目环境风险的识别,本

17、项目最大可信事故为贮罐发生物料泄漏及可能发生火灾。9.3.2最大可信事故概率 贮罐泄漏原因分析可能发生泄漏的原因分析如图9-2。泄漏原因事故泄漏系统设计缺陷操作程序设备选型设备设施损坏误操作违章操作图9-2 泄漏原因分析图除以上泄漏原因外,还有其它几个方面的原因。 关键部件或部位缺陷从大量的泄漏事故分析,下述部件或部位的缺陷易造成泄漏事故:a.衬垫:在衬垫处产生泄漏的原因主要有材质不良(耐腐蚀性、耐热性或耐压不够)、表面压力不够、破裂变形或形式不好,紧固力不够等。b.法兰盘:法兰盘面平行度不良、变形或出现破裂是导致法兰盘泄漏的原因。c.密封部位:密封部位破损、材料被腐蚀或自然老化,轴偏摆、松弛

18、,密封面不垂直,内压力不当等。d.焊缝:焊缝中存在气泡,或被腐蚀,或出现裂纹,容易从焊缝中泄漏。e.螺钉拧入处:螺钉松弛,配合精度不良,紧固力不够等容易造成泄漏。f.阀片:阀片因混入异物、热变形、紧固力过大或遭腐蚀而破裂,表面压力不够,以及松弛等原因,易造成泄漏。上述部件、部位发生的泄漏以跑、冒、滴、漏为主,事故规模通常较小,但发生频率较高,且分布范围较广泛,其危害性不容忽视。 安全监测、控制系统故障贮罐进料、出料中的各种工艺参数,如液位、温度、压力、流量等,都是通过现场的一次仪表或控制室的二次仪表读出来的,部分工艺环节的操作通过控制室完成。如果这一套安全监测、控制系统出现故障,如出现测量、计

19、量仪表错误指示或失效、失灵等现象,则可能造成贮料的跑、冒、窜及泄漏事故,且往往事故规模较大。 火灾、爆炸:可燃物料乙酸若发生火灾,进而引发爆炸事故,有可能对周围的储罐、管线等造成破坏,引起更大规模的贮存物品的泄漏。 交通事故:运输原料的车辆途中若发生交通事故,有可能造成可燃物质乙酸的泄漏,使事故周边的环境受到不同程度的污染影响。掌握了有毒物品泄漏扩散事故的起因,有利于采取相应的防范措施,降低危险性。 贮罐泄漏事故概率的估算根据国内贮罐发生泄漏事故资料的收集、整理和分析,建立本项目风险物质乙酸贮罐泄漏、或火灾的故障树图,见图9-3乙酸贮罐泄漏或火灾故障树图。由图9-3-3可知,本项目事故性排放有

20、20个基本事件构成,各基本事件发生的概率具体见表9-3-5。(依据陆雍森编著的环境评价中的有关内容,并作相似类比而得)。表9-3-5 各单元基本事件发生事故的概率(1/a)事件代号事 件 名 称发生概率Pq1汽车尾气310-4q2危险区违章动火710-4q3铁制动器相互撞击310-3q4雷击110-3q5避雷失效510-1q6电器不防爆或防爆电器损坏210-3q7接地不良510-1q8液体流速过快110-3q9油液冲击罐内金属突出物或金属浮标110-3q10混入空气910-3q11通风不良510-1q12操作失效710-3q13管线腐蚀泄漏410-3q14安全阀泄压110-2q15与外界相通1

21、10-4q16蒸气挥发910-4q17焊缝开焊210-3q18管线、法兰损坏310-3q19操作失误710-3q20容器破裂710-4+火灾事故E1火灾或乙酸泄漏入+火灾事故E1乙酸泄漏事故E2良+火源E11达到可燃温度E12+明火汽车尾气 违章动火 q1q2E111撞击火花铁器撞击 雷电火花雷击避雷失效 q3q5电火花电器不防爆或损坏静电火花静电集聚接地不良 +液体流速过快油液冲击 q6q4q7E112E113E114E115E1151q9q8罐内达可燃温度混入空气 罐外达可燃温度通风不良 +E122E121q10q11罐内泄漏+E1221操作失效 管线腐蚀泄漏安全阀泄压q13q14q12乙

22、酸蒸气E21乙酸液体E22+与外界相通蒸气挥发 q16q15q17焊缝开焊操作失误 容器破裂 管线法兰损坏q18q19q20图9-3 乙酸贮罐泄漏或火灾故障树图或门与门雷击基本事件顶事件或中间事件 最小割集的确定在实际生产中,故障树中的所有基本事件通常不会同时发生。但顶事件的发生只需要某个或某几个基本事件的发生即可以实现。通常把能导致顶上事件发生的基本事件的集合叫做割集,也就是系统发生故障的模式。凡是能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件称为最小割集。从图9-3乙酸贮罐泄漏或火灾故障树图分析,可以得到28组最小割集,见表9-3-6。表9-3-6 乙酸贮罐故障树最小割集表最小割集号(I)最小割集

23、(Ki)最小割集号(I)最小割集(Ki)1q1q1015q6q11q132q2q1016q6q11q143q3q1017q7q8q11q124q4q5q1018q7q8q11q135q6q1019Q7q8q11q146q7q8q1020q7q9q11q127q7q9q1021q7q9q11q138q1q11q1222q7q9q11q149q2q11q1323q1510q3q11q1424q1611q4q5q11q1225q1712q4q5q11q1326q1813q4q5q11q1427q1914q6q11q1228q20根据表9-3-6的最小割集,可以了解顶上事件发生的可能性组合级故障模式。

24、最小割集包含的基本事件越少,这种故障模式就越危险。 顶上事件概率计算根据布尔代数规则,其顶上事件故障概率为:A= q1q10+ q2q10+ q3q10+ q4q5q10+ q6q10+ q7q8q10+ q7q9q10+ q1q11q12+ q2q11q13+ q3q11q14+ q4q5q11q12+ q4q5q11q13+ q4q5q11q14+ q6q11q12+ q6q11q13+ q6q11q14+ q7q8q11q12+ q7q8q11q13+ Q7q8q11q14+ q7q9q11q12+ q7q9q11q13+ q7q9q11q14+ q15+ q16+ q17+ q18+

25、q19+ q20根据各基本事件发生事故的概率(见表9-3-5)计算各最小割集发生概率,结果见表9-3-7。表9-3-7 各最小割集发生概率表最小割集发生概率所占事件的比例()q1q102.710-60.02q2q106.310-60.05q3q102.710-50.02q4q5q104.510-60.03q6q104.510-50.3q7q8q104.510-60.03q7q9q104.510-60.03q1q11q121.0510-60.008q2q11q131.410-60.01q3q11q141.510-50.1q4q5q11q121.7510-60.01q4q5q11q131.010-

26、50.08q4q5q11q142.510-60.2q6q11q127.010-60.05q6q11q134.010-60.03q6q11q141.010-50.01q7q8q11q121.7510-60.01q7q8q11q131.010-60.008q7q8q11q142.510-60.02q7q9q11q121.7510-60.01q7q9q11q131.010-60.008q7q9q11q142.510-60.02q15110-40.7q16910-46.5q17210-314.43q18310-321.65q19710-350.5q20710-45.05经计算,一年生产中顶上事件发生的

27、概率为P(T)= 1.38610-2。根据有关资料,当环境风险率大于10-4/年时要特别防护,而当环境风险率达到10-3/年时,就已无法接受,要不惜代价采取措施防范。详见表9-3-8各种风险水平及其可接受程度表。表 9-3-8 各种风险水平及其可接受程度序号风险水平(a-1)危 险 性可 接 受 程 度110-3数量级危险性特别高,相当于人自然死亡率不可接受,必须立即采取措施改进210-4数量级操作危险性中等应采取改进措施310-5数量级与游泳事故和煤气中毒事故属同一量级人们对此关心,愿意采取措施预防410-6数量级相当于地震和天灾的风险人们并不担心这类事故发生510-710-8数量级相当于陨

28、石坠落伤人没有人愿为此事投资加以预防由上分析可见,本项目在未采取任何泄漏和火灾风险防范措施的情况下,泄漏和火灾风险水平为1.38610-2/年,可接受程度属于“不可接受,必须立即采取措施改进”。从表9-3-7中最小割集占事件的比例可见,事件比例最高的是q19(操作失误),其次是q18(管线法兰损坏)和q17(焊缝开焊),这三项占事件的比例为86.58。而且可见,项目的泄漏概率远大于火灾的概率,是最大可信事故,因此应重点防范乙酸的泄漏风险。要加强操作岗位培训,建立健全各项规章制度,经考核合格后方可上岗,减小操作失误的概率;加强管线法兰等管道设施的检查保养和经常性的维护,减小损坏率;对设备的焊缝列

29、入设备巡回检查的内容之一,及时更换有隐患的设备,降低泄漏事故发生概率。只要采取以上有效措施,就可以大大降低顶上事件发生的概率,达到减小事故的环境风险的目的。9.3.3事故排放源强的确定本项目乙酸是主要风险物质,最大可信事故是乙酸的泄漏。本项目有两个1000m3的乙酸贮罐,两个贮罐同时发生泄漏几乎不可能,只可能是其中一个发生泄漏。根据建设项目环境风险评价技术导则(HJ/T169-2004)推荐的计算公式,乙酸贮罐的泄漏量计算如下。乙酸液体泄漏速率按下式计算:式中:乙酸液体泄漏速度,kg/s; 乙酸液体泄漏系数,此值常用0.60.64,本项目取0.62; 泄漏孔面积,本项目设为0.0005m2(即

30、1寸的管线法兰损坏); 泄漏乙酸液体密度,本项目为1050kg/m3; 容器内介质压力,本项目为Pa; 环境压力,为Pa; 重力加速度,9.8m/s2; 泄漏孔上液位高度,m,本项目考虑乙酸贮罐泄漏点在贮罐底部,则液位高度为9.6m。计算结果乙酸贮罐泄漏速度为4.46kg/s。本项目乙酸贮罐最大贮存量为1050吨,完全泄漏需秒,即65.4小时。从开始泄漏到完全泄漏的65.4小时内不被发现,这是完全不可能的。在一个工作班与下一个工作班交接班的时间内,即8小时内就应该被发现,因此,最大可信事故为贮罐泄漏8小时,排放源强应为128.448吨。9.4后果计算9.4.1贮罐火灾乙酸贮罐一旦破裂或操作失误

31、外溢,乙酸将立即沿着地面扩散,一直流到围堰或防火堤边,形成液池,遇明火将形成池火。 池火最大液池直径池火最大液池直径按下式计算: 式中:液池直径,m; 液体泄漏流量,kg/S; 液体单位面积燃烧速率,kg/(m2S)。 本项目液池直径计算参数和计算结果见表9-4-1。表9-4-1 项目液池直径计算参数和计算结果表D(m)Q(kg/S)mfkg/(m2S)13.184.460.03273.1416 燃烧速率液体燃烧速率数据可以通过查液体燃烧速率表直接获取,也可以通过计算获得。当液体沸点高于环境温度时,液体单位面积燃烧速率按下式计算: 式中: 液体单位面积燃烧速率,kg/(m2S); 常数0.00

32、1 kg/(m2S); 液体燃烧热,J/kg; 液体在常压沸点下的蒸发热,J/kg; 液体的比定压热容,J/(kgK); 液体的沸点,K; 环境温度,K。乙酸燃烧速率计算参数及计算结果见表9-4-2。表9-4-2 乙酸燃烧速率计算参数及计算结果表kg/(m2S)J/kgJ/kgJ/(kgK)KK0.032713013103.729.7391293 火焰高度池火的火焰高度按下式计算:无凤时:有风时: 式中:火焰高度,m; 液池直径,m; 液体单位面积燃烧速率,kg/(m2S); 空气密度,kg/m3; 重力加速度,9.8m/s2; 10米高处风速,m/s; 特征风速,如果,则/取1。本项目火焰高

33、度L(m)计算参数及结果列于表9-4-2。表9-4-2 项目池火火焰高度计算参数及计算结果表 (m)(m)kg/(m2S)(kg/m3)(m/s2)(m/s)(m/s)无风13.3413.180.03271.299.8有风12.1113.180.03271.299.82.36.93有风时火焰高度有所减少,但是,火焰向下风方向倾斜,加重了下风方向的热辐射危害。本项目乙酸贮罐泄漏若遇明火发生池火,其火焰高度无论有风或无风都大于乙酸贮罐的高度,将使整个贮罐被池火包围,火焰的温度将使贮罐内乙酸的温度上升,加快气化的速度,导致贮罐内压力快速上升,当内压超过贮罐所能承受的压力时,贮罐就会破裂导致更大的泄漏

34、。因此,一旦池火发生,就应立即采取消防措施扑灭池火,防止更大事故发生。 池火表面热辐射能量池火表面热辐射能量按下式计算: 式中:池火火焰表面热辐射能量,W/m2; 式中其它参数符号的意义同前。本项目乙酸泄漏发生火灾的池火的火焰表面热辐射能量为10855.8W/m2。 热辐射强度池火周围距池中心x处的热辐射强度按下式计算: 式中:接受点热辐射强度,w/m2; 热辐射系数,范围为0.130.35,保守取值为0.35; 液体单位面积燃烧速率,kg/(m2S); 液体燃烧热,J/kg; 大气透射率,1-0.058ln,作为保守的估计,大气透射率取1也是可以接受的; 接受点距池中心的距离,m。通过取不同

35、值分别计算其对应的值。同时参考表9-4-3热辐射的不同入射通量对人体和设备的损伤。火灾辐射热造成的损害可由接受辐射能量的大小来衡量。本项目的池火火灾计算结果见表9-4-4。对乙酸贮罐级损害的范围为21.77m,在此范围内为死亡区。表9-4-3 热辐射的不同入射通量所造成的损失表热辐射入射通量(kW/m2)对设备的损害对人的损害损失等级37.5操作设备全部损坏1死亡/10秒100死亡/1分钟25.0在无火焰长时间辐射下木材燃烧的最小能量重大损伤/10秒100死亡/1分钟12.5在火焰时,木材燃烧塑料熔化的最低能量1度燃伤/10秒1死亡/1分钟4.020秒以上感觉疼痛未必起泡1.6长时期辐射无不舒

36、服表9-4-4 池火火灾损害距离计算结果表贮罐数火焰高度(m)热辐射通量(kW)不同损失等级下的损害距离(m)113.3410855.817.7821.7730.7954.4386.079.4.2 伤亡和财产损失分析根据以上计算结果,对乙酸贮罐泄漏发生火灾时,伤亡和财产损失分析结果见表9-4-5。表9-4-5 伤亡和财产损失分析结果表伤亡和财产损失情况距乙酸贮罐半径(m)范围内面积(m2)范围内职工人数死亡区,财产损失悉数毁坏17.78595.62重大伤亡区,财产损失悉数毁坏21.77893.36重伤区,财产部分损坏30.791489.410轻伤区54.436329.124安全区86.0713

37、965.735从表9-4-5可见,本项目因乙酸泄漏遇明火发生火灾环境风险事故引起死亡的范围仅局限在距乙酸储罐为17.78m范围内的本公司的储罐区,面积为595.6m2,在此范围内的职工人数为2人;引起重大伤亡的范围为距乙酸储罐21.77m范围内的本公司储罐区,在此范围内的职工人数为6人。只要控制在距乙酸贮罐31m之内没有人员,或范围内的人员在1min之内能全部撤出火场则不会造成人员伤亡。本项目乙酸贮罐与西面与公司油罐区相距70m,与公司办公楼相距147m;西北与中国石化仓储用地相距702m;北东面距广明仓储码头货用铁路专线108m;北面距超智货用铁路办公区110m;东南面距国星油气有限公司办公

38、区120m;南面距国星油气有限公司气库160m;厂区周围环境具体情况见图9-1。本项目厂界外环境敏感目标除西面距离公司的油罐区范围为69m外(在安全区内),其余均与乙酸贮罐距离都大于86.07m,已在项目池火的安全区外,所以乙酸泄漏引起火灾对厂区外环境基本不会造成伤害和不利影响。从上分析可见,贮罐区建立防护堤,防止乙酸泄漏后任意蔓延,对于减轻池火火灾的危险性具有十分重要的意义。广明公司办公楼发车台大门大门液碱液碱冰醋酸冰醋酸双氧水双氧水空 地道 路空 地空 地往果鹰大道道 路往果鹰大道钦州湾广明仓储码头货用铁路专线国星油气有限公司气库用地办公区配电室泡沫泵房罐 区80m厂区活动场地中国石化仓储

39、用地果鹰大道往鹰岭往钦州广明公司原有油罐区69m147m702m108m160m120m超智货运铁路办公楼110m图9.4-1 项目周边环境示意图9.4.3 爆炸风险影响分析如前所述,本项目乙酸贮罐泄漏若遇明火发生池火,其火焰高度无论有风或无风都大于乙酸贮罐的高度,将使整个贮罐被池火包围,火焰的温度将使贮罐内乙酸的温度上升,加快气化的速度,导致贮罐内压力快速上升,一旦乙酸气体的压力超过贮罐的承受压力,贮罐就会破裂爆炸。爆炸分化学爆炸、物理爆炸和蒸汽云爆炸三类,如前9.1.1物质危险性判定所述,乙酸是可燃性液体,不是易爆炸类物质,乙酸贮罐因池火引起的破裂爆炸不是乙酸化学性质变化引起的爆炸,是属于

40、物理爆炸。物理爆炸就是物质状态参数(温度、压力、体积)迅速发生变化,在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。物理爆炸的特点是在爆炸现象发生过程中,导致爆炸发生的介质的化学性质不发生变化,发生变化的仅是介质的状态参数。物理爆炸如压力容器破裂时,气体膨胀所释放的能量(即爆破能量)不仅与气体压力和容器的体积有关,而且与介质在容器内的物性相态有关。当容器中介质全部为液体时,鉴于通常用液体加压时所做的功作为常温液体压力容器爆炸时释放的能量,爆破能量计算模型如下: (93)式中,为常温液体压力容器爆炸时释放的能量(kJ),为液体的绝对压力(Pa),V为容器的体积(m3),为液体在压力和温度T下的压缩系数(Pa

41、1)。压力容器爆破时,爆破能量向外释放以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量三种形式表现出来。根据介绍,后二者所消耗的能量只占总爆破能量的315%,也就是说大部分能量产生空气冲击波。 本项目乙酸贮罐在池火影响下发生贮罐破裂爆炸,主要是爆炸产生的冲击波对现场抢险的消防人员的伤害。同时,因贮罐破裂可引起乙酸更大的泄漏,加大池火的热辐射的危害。因此,在发生池火进行消防灭火的同时,要对乙酸贮罐喷射冷水降温,防止贮罐受热引起的破裂爆炸及带来的危害。9.5风险防范与管理本项目在设计中要认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,确保项目符合国家规定的劳动安全卫生标准,保障劳动者在生产过程中的安全和健康。乙酸贮

42、罐泄漏事故的防止是生产和储运过程中最重要的环节,发生泄漏事故可能会污染环境并引起火灾。经验表明:设备失灵和人为的操作失误是引发物料泄漏的主要原因,因此选用较好的设备、精心设计、认真的管理和操作人员的责任心是减少泄漏事故的关键所在。9.5.1贮罐区的管理措施 场地 罐区地坪应保持不小于0.01的坡度,坡向排水沟。 罐区内不准堆放可燃物料。 水封井及排水闸 罐区地坪排水处在防火堤(围堰)外应修建水封,用来回收贮罐跑、冒、滴、漏的乙酸,并防止乙酸蔓延。 水封井应不渗漏,水封层不小于25cm,沉淀层也不宜小于25cm;经常检查水封井液面,发现浮有乙酸气味类物质要查明原因,并及时抽出运走。 排水闸要完好

43、可靠,每班都指定专人管理,下雨时开启,平时关闭,并列入交接班内容。 防火堤(围堰) 每周巡查1次,发现裂缝、坍塌、枯草等应及时修理、清除。 堤上穿管处的预留孔,要用不燃材料密封,并应经常检查密封是否完好。 要求排水管不堵塞,关闭后无渗漏,发现掉砖、开裂,要及时修好。 贮罐基础 贮罐基础均匀下沉量每年不超过l0mm;相邻两点(间隔6m)不均匀下沉量在未储存时,其偏差不大于20mm,装满时,其偏差不大于40mm;锥面坡度不小于0.008。 护坡要完整;护坡石松脱、出现裂缝时,应及时固定灌浆。 经常检查砂垫层下的渗液管有无化学品渗出,一经发现,应立即采取措施,清罐修理。 罐体 趁贮罐为空罐时,用电子

44、探针或超声波对贮罐底板余厚进行1次测定,允许腐蚀后的最小余厚符合贮罐使用要求。对罐底不得长期用树脂堵塞和铅丝捻缝的办法堵漏,对发现的裂纹、砂眼、针孔等缺陷,必须限期清罐修理。 定期测量罐壁的腐蚀余厚;对超过允许值的局部腐蚀严重的壁板,应更换新板或采取补强措施。 罐顶顶板焊缝应完好无漏气现象,机械硬伤不超过lmm,腐蚀余厚不小于原采厚度的60,否则应更换新板或增设防雷设施(有独立避雷针者除外)。 贮罐附件 呼吸阀每月检查不少于2次,大风、暴雨骤冷时立即检查;阀盘平面与导杆应保持平稳,升降自由,不卡不涩;经常对阀盘、阀杆进行擦拭,防止锈蚀。 液压安全阀每季度检查不少于1次,应及时清除保护网上灰渣。

45、 阻火器每季度检查不少于1次,气温低于0时每月检查不少于1次;要求垫片密贴,安装牢固,螺栓无锈蚀。 测量孔每月检查1次,导尺槽应为有色金属制品,固定牢靠,平整无松动;盖与座密贴严实。 消防泡沫产生器每月检查1次;要求玻璃未破坏,固定严密无油气泄漏,网罩完好无雀窝、尘土和冰霜。排污管每季度检查不少于1次,阀门不渗不漏,放水栓的填涵要严密不漏。进出贮罐的连接管的连接处应无裂纹,阀门要严密,启闭灵活,无严重滴漏现象。 防雷及接地设施 贮罐防雷接地设施,每年雷雨季节到来之前检查1次;要求安装牢固,引下线的断接卡接头应密贴无断裂、松动和锈蚀现象。引下线在距地面2m至地面下0.3m一般的保护设施要完好。

46、无接闪器的贮罐,要检查罐顶附件与罐顶金属有无绝缘连接,尤其是呼吸阀与阻火器、阻火器与连接管之间的螺帽有无少件、铁锈和松脱而影响雷电通路。 每年对接地电阻检测2次,其中雷雨季节到来之前必须测定1次,其独立电阻值不应大于10;满足不了要求或电阻增大过快时,应挖开检查,按不同情况进行处理,或补打接地极。对单纯的防感应雷和静电的接地,每年检测不少于1次,其电阻分别不大于300和100。 安全监测设施 对贮罐应设置监测设施和仪表,如贮罐液面检测和高低液位报警,温度检测及显示,静电位及接地电阻自动检测及显示,贮罐气体空间压力检测及显示等。 贮罐各种检测仪器的安装应定位准确、装置牢固、耐化学品腐蚀、耐压、拆

47、装方便;有导线和罐体相连,应形成等电位体,不准悬吊和孤立突出;严禁将不接地的金属引入贮罐。 对监测设施和仪表的可靠性和精确性,每年至少校对检查2次,防止失效和误动作;在有火灾危险场所作业,应采用安全电压电器或防爆电器。9.5.2汽车装车站事故防范措施 装卸站的进、出口,宜分开设置,当进、出口合用时,站内应设回车场。 车场应采用现浇混凝土地面。 鹤位之间的距离不应小于4m;甲、乙A类液体装卸车鹤位与泵的距离,不应小于8m。 若装卸站没有配置高位槽,则应在距离装卸车鹤位10m以外的装卸管道上设置便于操作的紧急切断阀。 甲B、乙A类液体应采用液下装卸车鹤管。 尽可能采取全封闭作业方式。 可调节软管、

48、阀门及压力表、温度表和用来控制液位的汽车称等设备,应定期检查和校验,确保完好。 在灌装汽车槽车时,严禁超过设计所允许的最大充装值。 槽车在检修后首次充装时,应预先作抽真空或充氮置换处理,禁止直接充装。 避免装车时发生混装事故。槽车未经清洗不宜换装其它液体。 对平地、平台等处积存的残留液体应清扫干净。9.5.3码头前沿装卸区事故防范措施 泊位装卸乙酸作业之前,要采取严格的安全措施,如将码头地面残留液清洗干净,作充分的消防准备。 在距泊位20m以外或岸边的装卸管道上,应安装便于操作的紧急切断阀。 在软管架地点应设凹槽,便于收集意外喷溢的化学品。 采用软管作业时,必须安装过压保护装置。 乙酸的装卸管

49、道是固定的专用管道,不能与其它装卸管道混用,并应采取安全放空措施。 码头、栈桥应设有明显的红灯信号。 管组、阀门、法兰过滤器等设备,应完好无渗漏,工作正常可靠。金属或橡胶软管管线及其接头应牢固、无破损、断脱、开裂和老化现象。在拆卸、搬送时,要使用专用工具或设备,禁止强行拖拉,防止因撞击和摩擦产生火花,并应防止潮水涨落,波浪摇晃而导致软管被压坏或断脱。9.5.4静电危害预防对策措施对于汽车槽车而言,在装卸乙酸之前,首先检查槽车内部,不应有未接地的浮动物;鹤管、管道、槽车必须跨接和接地;装车完毕后,宜静置不少于2分钟后,再进行采样、测温、检尺、拆除接地线等。金属管道、阀门、管嘴等凡金属部件都必须保持良好的接触或连接,并可靠接地。对船舶而言,作业前,应先将船体与陆地上接地端进行接地;使用软管输送液体前,应做电气连续性检查。遵循先接搭接线后接软管,作业后先拆输送软管后拆搭接线的原则;禁止使用外部软管从舱口直接灌装乙酸。不准使用空气或惰性气体将管中剩余乙酸驱入船舱内;装乙酸时不准将导体放入船舱内。乙酸装完毕之后应静置10分钟后再使用导电性器具进行采样、测温、检尺等作业。运载乙酸的船舶,船舱系统应有配备惰性气体装置。作业场所的工作人员应穿戴防静电工作服,

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