盐酸泄漏事故环境风险评价及管控措施
2020-03-07吴润卢茂骥
吴润,卢茂骥
(安徽省化工研究院,安徽合肥230041)
盐酸作为重要的化工原料广泛应用于农药合成、医药合成、化工原料生产及生活用水消毒等行业中,其蒸气氯化氢毒性较高,根据《建设项目环境风险评价技术导则》(TJ169-2018)附录H,氯化氢毒性终点浓度1为150mg/m3,氯化氢毒性终点浓度2为33mg/m3。由于盐酸用途广泛,我国近年发生的盐酸泄漏事故较多。盐酸泄漏后释放的氯化氢轻则引起人员中毒,重则导致人员伤亡。如何对泄漏事故进行有效的风险防控是盐酸贮存、使用中企业必须重视的问题。
本文以某企业盐酸槽车卸车管道泄漏事故为源项,依据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ169-2018)并参考相关文献,对泄漏事故环境风险进行影响预测,根据预测结果提出切实可行的环境风险防控措施和应急管理要求,以降低企业盐酸泄漏事故环境风险影响程度,作为盐酸贮存、使用等企业环境风险评价的参考[1-9]。
1 盐酸泄漏事故风险预测与评价
1.1 风险事故情形分析
企业盐酸槽车卸车酸泵设计流量为45m3/h,假设泄漏10min后得到有效控制,则泄漏量Q=7.5m3(合8.62t)。泄漏液体的蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种,其蒸发总量为这三种蒸发之和。由于盐酸沸点高于储存温度和环境温度,因此不考虑闪蒸蒸发和热量蒸发。按照HJ169-2018《建设项目环境风险评价技术导则》附录F中提供的质量蒸发计算公式:
Q=α×p×M/(R×T0)×u(2-n)/(2+n)×r(4+n)/(2+n)
式中:Q—质量蒸发速度,kg/s;α,n—大气稳定度系数,见表1;p—液体表面蒸气压,Pa;M—物质的摩尔质量,kg/mol;R—气体常数;J/mol·k;T0—环境温度,K;u——风速,m/s,取最不利1.5m/s;r——液池半径,m。
表1 α、n系数与大气稳定度的关系
表2 质量蒸发模式计算参数选取及结果
计算得泄漏盐酸中HCl挥发速率为0.011kg/s。
1.2 风险预测与评价
根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T 169-2018),风险预测需选取最不利气象条件进行后果预测。最不利气象条件选取F稳定度,1.5m/s风速,温度25℃,相对湿度50%,预测主要参数见表3。
表3 预测模型主要参数
在事故排放情况下,人群接触毒物的特点是急性、高浓度、接触时间短,因此采用急性、短时间接触对人体不同危害程度的浓度值作为事故影响评价的标准,见表4。
表4 危险物质大气毒性终点浓度值
氯化氢初始密度大于空气密度,根据(HJ169-2018)选择SLAB模型,采用EIAPro2018软件进行预测,由危险物质浓度达到评价标准时的最大影响范围可知,在拟定事故情形条件下,盐酸泄漏事故产生的氯化氢在最不利气象条件下达到毒性终点浓度-1的最大影响范围为下风向140m,达到毒性终点浓度-2的最大影响范围为下风向370m。
2 风险防控措施
由预测结果可见,盐酸发生泄漏后产生的氯化氢会对事故区域周边人员带来较大伤害。盐酸泄漏事故应从源头控制和应急处置两方面制定方案:源头控制即从源上降低盐酸泄漏事故发生;应急处置是一旦盐酸泄漏事故发生,应对泄漏事故进行安全合理的处置,以降低氯化氢挥发产生的环境影响。
2.1 风险管理
(1)加强职工的安全教育和环境风险防范意识,坚持特种操作工人持证上岗,增强职工防范事故和自救能力。
(2)强化安全管理,建立健全安全生产责任制,加强安全教育培训工作;对外界车辆进出装卸作业进行现场指导;对管道、仪表、阀门等进行检查和校验,降低盐酸泄漏事故发生概率[9]。
2.2 应急处置和应急预案
(1)盐酸卸车台处应设置导流沟和水喷淋装置,一旦发生盐酸泄漏,立即开启水喷淋装置对挥发的氯化氢进行吸收,降低氯化氢挥发对环境造成的影响。
(2)企业需针对盐酸泄漏制定专门的应急预案,提高员工在突发环境事故时的应对能力。为使应急预案有效实施,企业必须对应急预案进行定期演练。
(3)如事故无法得到有效控制,企业应立即通知相邻企业及相应人群,做好必要的防护措施。必要时将下风向370m危害区范围内人群进行疏散,将突发环境事件影响降至最低。
3 结论
本文以安徽某化工企业盐酸槽车泄漏事故为源项,运用EIAPro2018软件进行了盐酸泄漏事故的风险预测,计算出盐酸槽车泄漏事故产生氯化氢的最大影响范围,并结合预测结果对贮存、使用盐酸的企业提出了相应的环境风险防控要求,以降低盐酸泄漏事故环境风险影响程度,最大程度地保护人民群众的财产安全。