某化工厂液氯泄漏的环境风险评价

2019-08-30刘慢卜凡

安徽化工 2019年4期

刘慢，卜凡

（中海油天津化工研究设计院有限公司，天津300131）

环境风险指突发性事故对环境造成的危害程度及可能性。环境风险评价[1]是环境影响评价报告中不可或缺的章节，建设项目环境风险评价是对建设项目建设和运行期间发生的可预测突发性事件或事故（一般不包括人为破坏及自然灾害）引起有毒有害、易燃易爆等物质泄漏，或突发事件产生的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进行评估，提出防范、应急与减缓措施。

液氯属剧毒，有刺激性和腐蚀性，在化工行业用途广泛，若发生泄漏事故，可能造成人员伤亡和经济损失。本文以某化工厂液氯储存仓库为例，对泄漏事故影响进行环境风险评价，并提出应急措施。

1 危险物质及其特性

氯气物化性质和危险特性见表1，氯对人体的急性毒性危害及标准浓度要求见表2，重大危险源辨识结果见表3。

表1 氯气物化性质和危险特性

液氯在仓库内的最大储量大于临界量，构成重大危险源，因此确定风险评价等级为一级。

2 源项分析

2.1 最大可信事故

最大可信事故指在所有预测的概率不为零的事故中，对环境（或健康）危害最严重的重大事故。根据物质危险性分析和重大危险源识别结果，确定最大可信事故是液氯钢瓶损坏造成的氯气泄漏，典型的损坏类型是钢瓶与其输送管道的连接处（接头）泄漏。

表2 氯对人体的急性毒性危害及标准浓度要求

表3 重大危险源辨识情况一览表

2.2 风险概率分析

2.2.1 同类事故调查

同类事故调查结果见表4。

2.2.2 风险概率

对于石油化工领域的工艺过程装置而言，危险物质的泄漏是引发相关的重大危险源发生火灾、爆炸、中毒等事故的概率根源，即事故发生概率首先取决于工艺过程装置本身的失效概率，也就是泄漏概率。根据表5[2]确定最大可信事故概率为1.00×10-5a-1。

表4 氯气泄漏事故情况调查表

表5 用于重大危险源定量风险评价的泄漏概率表

2.3 事故源项

采用《建设项目环境风险评价技术导则》中推荐的气体泄漏速率公式计算液氯泄漏量为0.118 kg/s。计算参数见表6。

表6 源强计算参数

3 风险事故评价指标

评价指标选取IDLH、LC50和车间最高容许浓度MAC。LC50为半致死浓度。IDLH 限值基于国家职业安全与健康研究所（NIOSH）所描述的生命和健康的即时危险暴露水平，其定义为如果在30 min 的时间内不采取防护措施将可能导致死亡或立即或延迟的永久性有害健康效应的数值[3]，评价指标见表7。

表7 氯气评价指标单位：mg/m3

4 后果计算及分析

4.1 预测模式

液氯泄漏后扩散采用多烟团模式计算，预测SW 主导风向下，典型气象条件D 稳定度、3.98 m/s（年平均风速）和不利气象条件F 稳定度、1.5 m/s 风速对环境保护目标及敏感点的影响。

4.2 预测结果及分析

在不利气象条件下，泄漏氯气70 m 范围超过半致死浓度（LC50），250 m 范围内超过IDLH 浓度。在典型气象条件下，泄漏氯气40 m 范围超过半致死浓度（LC50），80 m 范围内超过IDLH 浓度。在不利气象条件下，参考车间最高允许浓度，泄漏氯气影响范围至2 000 m，详见表8。

表8 氯气泄漏事故最大值对应的气象及其最大影响范围

在典型气象条件下，环境保护目标处氯气最大浓度均小于0.5 mg/m3，无有害作用；在不利气象条件下，环境保护目标处最大浓度为5.19 mg/m3，有明显刺激气味。环境保护目标处氯气最大浓度分布情况见表9。

表9 环境保护目标不同气象条件下的最大浓度值单位：mg/m3

5 风险可接受水平分析

最大可信事故的半致死浓度影响范围主要集中在工业区范围内，因此事故发生时造成后果最严重的将是工业区内部的工作人员。参考上海化工区内的人口密度400 人/km2，计算最大可信事故，风险值为4.5×10-6人/年，低于化工企业风险统计值8.33×10-5人/年，因此本项目风险水平是可以接受的。

6 风险管理及应急预案

在液氯钢瓶仓库和液氯汽化间内设置碱液池。在液氯仓库西侧设置事故处理塔，事故处理塔内设事故风机、碱液循环泵等，一旦发生氯气泄漏，自动启动事故风机，从瓶库的底部引出废气，将废气从底部送入事故处理塔，自动启动碱液循环泵，碱液从事故处理塔的顶部喷下，废气与碱液逆流，废气中的氯气被碱液吸收。在液氯钢瓶仓库及生产车间配置Cl2捕消器。液氯仓库配备应急箱，内含防护服、防毒面具、氧气呼吸器、手套等。生产车间内设置洗眼器。

根据扩散预测，氯气泄漏事故下风向超IDLH 最远距离为250 m。当发生最大可信事故时，应在30 min 内组织疏散液氯仓库周边250 m 范围内人员，将厂区内外无关人员撤离至上风向安全区域。