危险化学品道路运输风险评估分析

2021-10-27雷芳郝龙琼

当代化工研究 2021年19期

＊雷芳郝龙琼

（湖北寰安康华安全科技发展有限责任公司湖北 430071）

前言

据统计，我国95%以上的危险化学品涉及异地运输问题，例如液氨、液氯等80%是通过道路运输的，危险化学品在道路运输过程中可能引发各种泄漏、腐蚀、火灾、爆炸、中毒等重大事故。有调查表明，危险化学品运输环节的事故占比达到了30%以上[1]，运输事故频发给社会公共安全带来了巨大的威胁。如2020年沈海高速温岭段发生的“6·13”液化石油气运输槽罐车爆炸事故，就是一起液化石油气运输槽罐车超速行经高速匝道引起侧翻后碰撞发生泄漏所导致的爆炸重大事故，共计造成20人死亡，175人入院治疗（其中24人重伤），直接经济损失高达9477万余元，对人民群众的生命安全、财产安全和环境均造成了极大的损害[2]。因此，开展危化品道路运输风险评估具有防范事故风险的积极意义。

1.危险化学品道路运输风险特点分析

(1)危险化学品具有危险能量

由于危险化学品具有易燃、易爆、毒性、腐蚀性、流动性等，这些特点决定了它属于第一类危险源，具有固有风险，且车辆运输时危险物质处于一定速度下，因此危化品运输车辆不仅具有危险物质的化学能量，而且具有一定的动能，这种高速行驶状态更易于因车辆伤害事故继而引发危化品的泄漏，导致进一步的火灾、爆炸、中毒等危害更大的次生事故。

(2)道路路况具有不确定性

虽然危险化学品道路运输路线、时间事先有规定，但是道路路况以及其他车辆具有不确定性，若道路设计、交通标志的设置、照明质量、绿化规划等方面存在缺陷；行人与车辆不遵守交通规则，争道抢行，超速行驶等都会增加道路运输事故的风险，且事故发生的地点具有随机性。

(3)车辆监管难度大

道路运输灵活、随意性大，不容易掌握车辆运行状况，不便于现场检查监管。如果车辆安全行驶制度不落实，车况不良，车辆带“病”行驶，也易导致车辆伤害事故。

(4)人为因素占主因

危险化学品道路运输事故中人为因素占主因，包括驾驶员身心素质和驾驶员驾驶条件两个因素，大多数事故是驾驶员违章、运输公司管理不善造成的。

(5)环境因素具有复杂性

危险化学品道路运输途经桥梁、涵洞、隧道、河流等特殊地段，一旦发生事故容易导致交通堵塞，救援行动不能及时展开，会使事故的损失进一步扩大。风、雨、雪、雾等自然环境的变化，可造成刹车制动时摩擦系数下降，制动距离变长，或产生横滑进而导致车辆伤害事故。

综上所述，危险化学品道路运输事故的发生受物质危险特性、道路状况、车辆技术状况、驾驶员素质、环境状况、天气条件等诸多因素的影响。要防范危险化学品道路运输风险，在道路两侧建立隔离带是十分必要的。下面以途径某示范村的危险化学品道路运输实例进行风险评估，重点对涉及到的毒性气体、易燃气体、易燃液体的事故后果进行定量计算和分析，并提出外部安全防护距离的管控策略。

2.危险化学品道路运输实例情况

某示范村版土面积5.2km2，耕地面积1440亩，山林面积4580亩，村民收入来源以外出务工和农业种植为主，农业主要以水稻、小麦、油菜、油茶和其它水果种植为主。辖区工业产业较少，北侧有1家小型石材加工厂。通村主道一条，为乡道，经过该村地段长3km，道路宽5～6m，水泥路面，运行5～6年，部分板块破损严重。该途经村庄的乡道涉及到危化品道路运输，危险化学品主要是液氨、苯、丙烷、甲苯、甲醇、硫酸、液氯、汽油、氢氧化钠、柴油（闭杯闪点≤60℃）、盐酸、液氧、乙烯等。

经分析，上述危化品中属于重点监管危险化学品的有：液氨、苯、甲苯、甲醇、液氯、汽油、乙烯，其中，液氨、液氯属于毒性液化气体，一旦泄漏大量气化，将造成大面积的毒害区域；乙烯属于易燃气体，一旦泄漏，局部范围内可与空气形成爆炸性混合气体，遇激发能源发生爆炸；汽油、苯等属于易燃液体，在空旷道路泄漏其液体流淌在地面遇明火可形成池火灾。

3.评估方法选择

(1)重大事故后果的主要伤害形式分析

可燃气体泄漏后既可能发生蒸气云爆炸（VCE），也能扩散后遇点火源产生闪火。蒸气云爆炸能产生多种破坏效应，如冲击波超压、热辐射、破片作用等，尤以冲击波超压最甚。闪火则会造成闪火区域内的人员死亡。通常取气体的爆炸下限对应浓度的50%作为基准浓度C，判断大于等于浓度C的云团涵盖范围为闪火的危害范围。

沸腾液体泄漏后可扩展为蒸气爆炸（BLEVE），会产生巨大的火球，其破坏效应主要是热辐射，而其产生的破片和冲击波危害几乎可以忽略。

易燃液体泄漏后遇点火源可导致池火灾，其破坏效应主要是火焰产生的热辐射。

毒性气体或液化毒性气体的主要危害则是毒物泄漏后向下风向扩散，引起人员的中毒。

(2)国家规定的疏散距离

根据《首批重点监管的危险化学品安全措施和事故应急处置原则》（安监总厅管三〔2011〕142号），本实例涉及的各重点监管危险化学品泄漏的隔离与疏散距离见表1，可知，毒性气体的隔离与疏散距离最大，易燃气体的隔离与疏散距离次之，易燃液体的隔离与疏散距离较小。

表1 重点监管危险化学品泄漏的隔离与疏散距离表[3]

(3)定量风险评估对象及方法选取

表1中疏散距离的大小可以定性对应各危险化学品运输事故的风险大小，同时又分析：液氨为有压储存，并具有毒性，在槽车运输过程中可能发生泄漏事故；液氯一般是钢瓶储运，其泄漏可能性和泄漏总量反而小于液氨。基于此，故选取具有代表性的危害性最大的有毒气体液氨槽车泄漏的毒害区域、易燃气体乙烯槽车、易燃液体汽油槽车泄漏的燃爆影响区域进行个人风险值的定量风险评价[5]，对途径村庄的道路危害范围进行更为全面的量化，以便对其实施更有效的安全防护。

4.危化品道路运输风险评估结果

由于运输车辆在某村庄附近发生事故可能影响村庄的居民安全，综合考虑村庄附近的地形因素，运输风险的考虑范围为村界范围两端各向外扩展1km的道路。参照农村双车道的标准，事故概率1.36/106km，泄漏可能性0.086。槽车泄漏模型根据事故案例统计选取可能性最大的容器灾难性瞬时破裂泄漏和容器出现一定孔径的连续泄漏两种典型泄漏情况进行分析，公路运输数据研究表明，灾难性瞬时破裂泄漏约占35%，一定孔径连续泄漏约占65%[4]。

使用《重大危险源区域定量风险评价软件》（V2.1）模拟液氨槽车、乙烯槽车、汽油槽车等的运输，计算各槽罐车的个人风险值。将各槽罐车分别等值为一根运输量和槽罐车运输能力、走向完全相同的长输管道，计算其个人风险值[6]。

(1)事故后果计算结果见表2

表2 事故发生的危害程度

(2)个人风险值计算结果

综合考虑事故概率、泄漏规模、泄漏可能性后，进行有毒气体液氨槽车泄漏的毒害区域、易燃气体乙烯槽车泄漏的燃爆影响区域的个人风险值计算，其结果表明：①液氨槽车综合考虑了事故概率、泄漏规模、泄漏可能性后计算得到的个人风险值3×10-5/年曲线、1×10-5/年曲线不存在，个人风险值3×10-6/年曲线存在，是以液氨槽车行驶道路为中心的环形曲线，曲线截面半径约60m。②液化乙烯槽车运输综合考虑了事故概率、泄漏规模、泄漏可能性后计算得到的个人风险值3×10-6/年线、1×10-5/年线和3×10-5/年线均不存在。

5.外部安全防护距离的管控策略

(1)事故后果计算结果分析

计算结果表明：①有毒气体（以氨气为例）受风速等气象条件影响较大，静风状态下事故后果模拟计算影响范围最大，风速越大、扩散条件越好，则毒害影响范围越小。②各类危险化学品的事故后果模拟影响范围均未超过表1中的初始隔离距离与初始疏散距离。故如发生相应泄漏情况，可按照文件规定的表1中的距离进行人员隔离和疏散。