液氯储罐大气环境风险预测评价研究

2023-09-20田鹏伟余莹莹

皮革制作与环保科技 2023年16期

田鹏伟，余莹莹

（1.兰州六五环保科技有限公司，甘肃兰州 730000；2.甘肃创新环境科技有限责任公司，甘肃兰州 730000）

引言

液氯为黄绿色液体，属于剧毒化学物质，常用作农药、医药等精细化工行业的化工原料。

液氯在化工企业内大多以储罐或钢瓶的形式储存，其中钢瓶的储存规模一般为1 t，规模较小，常用于小型化工企业，钢瓶泄漏后的大气环境风险相对较小；对于用量比较大的化工企业，企业内部会建设液氯储库，设置液氯储罐用于液氯的储存，储存规模较大，液氯储罐泄漏的大气环境风险也相应较大[1]。

本文以西北某农药生产企业为例，对液氯储罐的大气环境风险进行预测评价，确定液氯储罐泄漏后的环境风险影响范围及程度，并提出环境风险管控措施，为相关部门的环境风险管控提供技术支撑。

1 西北地区某农药生产企业液氯储罐设置概况

西北地区某农药生产企业生产产品主要为2，4-滴，主要原料包含液氯。该企业新建液氯仓库1座，设置3个30 m3的液氯储罐，2用1备。储存的液氯经厂区气化器气化成氯气后用于产品生产。

2 液氯储罐泄漏环境风险预测与评价

本文依据《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ 169-2018）[2]的相关要求，开展液氯储罐泄漏的环境风险预测。

2.1 风险事故情形设定及风险源项分析

2.1.1 风险事故情形设定根据液氯的理化性质，本次预测主要考虑液氯仓库液氯储罐泄漏风险事故情形。

2.1.2 风险源项分析[3]

假设液氯储罐破裂，根据事故应急响应时间设定，事故发生后系统报警，迅速采取切断阀门、堵漏等措施，在600 s内泄漏得到控制。

液氯泄漏按照液体泄漏计算，其泄漏速率QL根据HJ 169-2018附录中公式进行计算。液体泄漏速率计算公式如下：

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由于液氯储罐设置在液氯仓库中，液氯仓库采用负压设计，当泄漏事故发生后，联锁装置打开，将泄漏的液氯由负压抽入设置的两级碱喷淋装置进行处理，按照负压系统收集效率95%考虑，则实际泄漏速率按照储罐破损泄漏量的5%考虑。具体计算参数详见表1。

表1 液氯泄漏量计算

2.2 风险预测模型、源强及参数

2.2.1 预测模型

依据HJ 169-2018的规定，确定液氯储罐泄漏后的大气环境风险预测模型见表2。

表2 环境风险预测模型选取一览表

2.2.2 事故源强

事故源强见表3。

表3 风险事故情况源强一览表

2.2.3 预测参数

本次预测选取最不利气象条件和事故发生地最常见气象条件分别进行预测。

最不利气象条件：F稳定度：1.5 m/s风速；温度：25度；相对湿度：50%。

2.2.4 评价标准氯气大气毒性终点浓度-1为58 mg/m3；大气毒性终点浓度-2为5.8 mg/m3。

2.3 预测结果

2.3.1 最不利气象条件

根据预测结果，超出大气毒性终点浓度-2的最大距离是627.61 m，时间是1 082.84 s；超出大气毒性终点浓度-1的最大距离是118.17 m，时间是495.78 s。最不利气象条件下液氯储罐泄漏后影响范围见图1。

图1 最不利气象条件下液氯储罐泄漏后影响范围图

2.3.2 最常见气象条件

根据预测结果，超出大气毒性终点浓度-2的最大距离是146.88 m，时间是357.87 s；未超过大气毒性终点浓度-1。最常见气象条件下液氯储罐泄漏后影响范围见图2。

图2 最常见气象条件下液氯储罐泄漏后影响范围图

2.3.3 预测结果汇总

预测结果汇总情况见表4。

表4 预测结果汇总表

3 有毒有害气体大气伤害概率估算

根据HJ 169-2018的要求，开展有毒有害气体氯的大气伤害概率估算。具体按照如下公式计算：

有毒有害气体氯大气伤害概率计算参数见表5。

表5 有毒有害气体氯大气伤害概率估算参数表

根据各参数计算得出Y值为-2.75，说明液氯储罐泄漏后，暴露于有毒有害气体氯气团下，无任何防护的人员的死亡率小于0，即有毒有害气体氯大气伤害概率为0。

4 环境风险防控措施

根据预测得出，液氯储罐泄漏后大气环境风险较大，会对周围环境空气及人群生命安全产生较大影响，应采取相应的环境风险防控措施[5]，具体如下：液氯储库应设置氯气泄漏检测仪、事故风机和事故氯吸收装置。事故情况下，将泄漏后气化的氯通过事故风机引入设置的二级碱液吸收塔处理后排放。

具体处置方案如下：液氯储罐距离仓库地面-0.6 m，液氯仓库密闭设置，仓库设置负压系统，负压集气系统末端设置两级碱液吸收塔。当液氯库发生泄漏，有毒气体探头检测到氯气的浓度超标，事故引风机与循环泵自动开启，将泄漏的氯气抽到吸收塔，用碱水中和吸收，然后通过设置的排气筒排放。引风机将液氯库抽成负压，泄漏气体不会向液氯库外散发。