铁合金项目的环境风险评价实例研究

李菲菲+　韩松

摘 要：环境风险评价是环境影响评价的重要组成内容，结合铁合金行业的特点，以甘肃某铁合金生产企业为例，分析研究其完整的环境风险评价，包括风险识别、源项分析、事故后果分析、风险计算和评价、风险防范措施、应急预案等内容。

关键词：环境风险评价；环境影响评价；铁合金

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.221

0 引言

建设项目对环境造成的影响可以分为确定性的和不确定性两大类。环境风险影响属于不确定性影响。环境风险评价通过推测不确定性事件发生概率及其发生后可能造成后果的严重程度和波及范围，提出风险防范措施和应急预案，其对策措施以应急计划为主[1]。

以甘肃某铁合金项目为例，按照《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）、《关于进一步加强环境影响评价管理防范环境风险的通知》（环发[2012]77号）等文件的要求，结合工程特点，对拟建项目环境风险进行评价，从而提出环境风险防范措施与应急预案。

1 风险识别

根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009），确定此项目生产不存在重大危险源。根据环境风险评价工作等级的划分依据，确定本项目的环境风险评价工作等级为二级。项目主要风险因素为矿热炉爆炸事故。项目风险类型为泄漏、火灾和爆炸。

2 源项分析

2.1 最大可信事故

铁合金企业安全事故主要发生在炉前作业区和炉台操作区。其事故类型主要为冶炼炉窑火灾爆炸，造成炉区作业人员烫伤和灼、烧伤。据统计，在铁合金企业造成人员伤害或死亡事故中，约有45%发生在炉台、炉前区域。

分析近年来铁合金行业事故发生案例，确定本次评价最大可信事故为矿热炉火灾爆炸。

2.2 最大可信事故的事故树分析

根据铁合金行业事故案例及导致事故发生原因调查结果，对矿热炉爆炸事故进行具体分析，事故树分析图见图1。

矿热炉爆炸事故树结构式为：T= X1X2X3+ X4X3+ X5X3+ X6X7+ X8X7

上述矿热炉爆炸事故树有5个最小割集，分别为：{X1，X2，X3}，{X6，X7}，{X4，X3}，{X5，X3}，{X8，X7}；有6个最小径集，分别为：{X1，X6，X4，X5，X8}，{X1，X7，X4，X5}，{X3，X6，X8}，{X2，X7，X4，X5}，{X3，X7}，{X2，X6，X4，X5，X6}。

矿热炉爆炸事故概率的估算：

P（T）=1-{1-[1-（1-q1 q2 q3）（1-q4 q3）（1- q5q3）]} {1-[1-（1-q6 q7）（1-q7q8）]}=1.13×10-7/a

q1 ——循环水管路破损概率，取10-4/a；q2 ——泄漏水与炉内熔融物接触产生水煤气概率，取10-2/a；q3 ——达到爆炸极限概率，取10-3/a；q4 ——电极糊质量差概率，取10-5/a；q5 ——电极套破损概率，取10-6/a；q6 ——超负荷工作概率，取10-3/a；q7 ——达到着火温度概率，取10-4/a；q8 ——接头接触不良概率，取10-5/a。（图1）

3 事故后果分析

发生矿热炉爆炸时，假设冷却水大量流入炉膛高温三角区，与温度高达1800-2100℃的铁水直接接触，瞬间产生大量的水蒸气和水煤气，气体集聚膨胀导致严重喷溅而造成事故发生。按有50%的焦炭发生反应测算，事故发生时生成的CO量为1.176t，产生的H2量为0.084t。当CO和H2在极短的时间内燃烧并爆炸时，对于环境造成的影响主要是冲击波和喷射火造成的热辐射损害。

（1）爆炸后冲击波的影响分析。爆炸的损害半径计算公式如下：

R（s）=C（s）[NEe]1/3

式中：C（s）—经验常数，本项目最大取值为0.4 mJ-1/3 ，爆炸损害特征为10%的玻璃破碎。Ee—爆炸总能量，J； N—效率因子，取0.1；

对本项目矿热炉的爆炸危害程度预测结果见表1。

由表3可见，矿热炉爆炸时产生的火球最大影响范围为以矿热炉车间为中心， 212.5m的区域。

除爆炸冲击波和火球对附近生产设备及作业人员产生一定影响外，事故过程中大量的无组织烟尘对周边的环境空气质量产生一定影响，事故过程中产生的热水及消防水进入周边农田土壤，也将对土壤环境产生一定影响。

4 风险计算和评价

假设矿热炉爆炸，炉身周围正常作业人数为30人，这部分人位于半致死范围内，计算矿热炉爆炸事故风险值为30×1.13×10-7/a =3.39×10-6伤害或死亡/年。国内化工行业风险统计值8.33×10-5伤害或死亡/年，因此本项目的风险值低于国内化工行业事故风险值。

5 风险防范措施

（1）从工艺上消除发生事故的隐患。采用自动控制水平高的设备，消除造成电炉喷料、机械保护性能差的隐患；采用有效的手段监控作业全过程，最大限度的约束人的不安全行为。

（2）抓住铁合金生产的特点，建立并完善事故应急预案，采取相应措施，保证生产设备和人员的安全。

（3）建立健全管理制度。落实安全责任制，完善管理制度，建立安全操作规程，建立行之有效的监管体系。

（4）完善安全教育体系。车间、班组要认真开展班前讲话工作，做到事前有人提醒，事中有人监管，事后有人总结。

（5）定期定时对设备、供变电系统及循环水路等易发事故点位检修，并更换易损部件。

6 应急预案

按照《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）和《甘肃省企事业单位突发环境事件应急预案编制指南》要求编制环境风险应急预案，主要内容如下：

组织落实、制定责任制、确定危险目标、警报及信号系统、预防事故的措施、紧急状态下抢险救援的实施办法、救援器材设备贮备、人员疏散等。

此外，建设单位应建立与政府的联动机制。外部预案由当地政府制定，政府对所辖区域内危险特点和危险性高的企业、公共场所、要害设施都有应制定事故应急救援预案。外部预案与内部预案相互补充。

7 结语

通过风险识别和源项分析，确定本项目最大可信事故为矿热炉爆炸事故。由预测可知，当矿热炉发生爆炸时，267.5m外的人和建筑物不会受到损伤，矿热炉爆炸事故风险值为3.39×10-6伤害或死亡/年，低于国内化工行业事故风险值。结合本次风险评价，确定在落实风险防范措施、应急预案的前提下，本项目对外环境造成的风险影响可以接受。

参考文献：

[1]程胜高，鱼红霞.环境风险评价的理论与实践研究[J].环境保护，2001（09）：23-25.

作者简介：李菲菲（1981-），男，山西浑源人，工程师，主要从事：环境影响评价及环保竣工验收工作。endprint