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化工项目环境影响评价技术要点分析

2024-01-12白志强

山西化工 2023年12期
关键词:储罐化工液体

白志强

(河北省众联能源环保科技有限公司,河北 石家庄 050000)

0 引言

针对化工项目的环境影响,具体分析中,需要将基本的项目概况作为依据,确定基本的环境风险评价指标,再结合实际情况,评价其对环境的影响程度,最后再根据具体的评价结果,对其环境影响范围内的主要应对措施加以科学制定。通过这样的方式,可以让化工项目的风险性及其对环境所产生的影响得到科学评估,从而为其影响区域内的环境危害的应对提供科学参考。

1 项目概况

某化工项目地处河北省的一个工业开发区内,该项目中涉及丙酮、苯酚、甲苯等有毒和易燃类化学物质,生产车间、化学品仓库、输送管道和储罐区都是该项目中的危险单元。为实现该化工项目环境影响的科学确定,本次特对其环境风险进行了评价,以此来分析其环境风险影响,明确主要的应对措施。

2 化工项目环境风险评价

2.1 基本风险评价指标确定

本次环境风险评价中,主要的评价指标包括以下几项:

最大可信环境风险事故。通过实际情况分析可知,该项目中的最大可信环境风险事故是丙酮、苯酚、甲苯罐区内的储罐破裂事故,泄漏出的有毒化学物会在罐区围堰中形成一个液池,并大量蒸发到环境中。如果这些危险化学物在大气环境中的浓度超出了安全允许限值,其影响范围内的人员身体健康便会受到不利影响,严重的情况下甚至会发生中毒伤亡事故。同时,该项目中的危险化学物具有易燃易爆特征,但根据以往的相关研究发现,此类危险化学物的易燃易爆浓度影响范围小于其对人体健康的影响范围[1]。因此,本次评价中,主要将危险化学物浓度超出危害人体健康浓度的范围定为其环境影响范围。

环境风险事故的发生概率。按照《建设项目环境风险评价技术导则》HJ 169—2018 中的规定和统计资料,将本次化工项目中的最大可信环境风险事故发生概率确定为2.4×10-6。

最大可信环境风险事故发生时的危险物泄漏状态与泄漏时间。根据本次化工项目现场实际条件,危险物发生泄漏时的状态为常压,因罐区内设置了可燃性气体泄漏监测装置,此装置可及时发现罐区内的危险物泄漏情况,及时发出报警,因此本次评价中,将危险物泄漏时间设置为最不利状态,其时间是20 min。

2.2 风险发生时的泄漏物质状态与泄漏量评价

该化工项目中,储罐里的危险化学物都以液态形式储存,所有储罐均布设在同一个防火堤内,分为两组,该防火堤的高度是1.1 m,其有效容积是623 m3。经现场实地考察和研究发现,该项目储罐泄漏的最不利条件是接口位置的管道破孔直径达到50 mm,此时的破口面积为0.001 96 m2。具体的泄漏量计算中,对于其破口上部的液位高度,可按照储罐内危险化学物液位最高值来进行计算。通过伯努利流体力学方程对储罐中的液体泄漏速度进行计算,其公式为式(1):

式中:Q0为储罐内的液体泄漏速度,kg/s;Cd为液体本身的泄漏系数;A 为破口面积,m2;ρ 为泄漏出的液体密度,kg/m3;p 为储罐内部的介质压力,Pa;p0为环境压力,Pa,因该化工项目中的储罐为常压,所以p 和p0相等;g 为重力加速度,取9.8 m/s2;h 为储罐破口上部的液位高度,mm[2]。

经本次预测得出,在最不利条件下,该化工项目中的丙酮泄漏量是10 200 kg;苯酚泄漏量是15 168 kg;甲苯泄漏量是12 648 kg。

2.3 风险发生时的泄漏液体蒸发量评价

在该化工项目中,评价选取的有机溶剂都在常温常压下储存,其中丙酮沸点最低,为56 ℃,较环境温度和储存温度都高出许多,因此在具体评价中,对于热量蒸发以及闪蒸蒸发情况不作考虑,仅仅对质量蒸发这一过程进行计算即可。对于该项目中的危险化学物液体,其质量蒸发速率Q3可通过式(2)进行计算:

式中:Q3为泄漏危险化学物液体的质量蒸发速率,kg/s;a、n 为大气稳定系数;p 为泄漏危险化学物液体表面上的蒸汽气压,Pa;R 为气体常数,J/(mol·K);T0为环境温度,K;v 为风速,m/s;r 为液池半径,m[3]。经上述公式计算之后,得出了该化工项目各种气象环境条件下的危险化学物液体质量蒸发量结果,具体计算结果见表1。

表1 该化工项目各种气象环境条件下的危险化学物液体质量蒸发量结果

3 化工项目风险对环境的影响及其应对建议

3.1 主要影响

将本次化工项目中罐区内的危险化学物蒸发量设定为其所在环境区域内的排放源强,对项目中各种危险化学物泄漏在其周边环境中所产生的影响进行评价。对于其影响结果的预测,本次采用《建设项目环境风险评价技术导则》HJ 169—2018 中所推荐预测模式。各种危险化学物的大气毒性终点浓度数据见表2。

表2 各种危险化学物质大气毒性终点浓度

经实地考察与相关资料研究发现,在该化工项目所影响的环境区域内,根据《建设项目环境风险评价技术导则》HJ 169—2018,选取最不利气象条件下,危险化学物液体泄漏情况持续20 min 进行预测。经具体预测发现,如果该化工项目罐区内的危险化学品储罐在最不利条件下发生了泄漏,以泄漏源作为原点,最大在半径为309.4 m 的环境范围内,危险化学物的浓度可超过毒性终点浓度-1;最大在半径为1 504.8 m的环境范围内,危险化学物的浓度可超过毒性终点浓度-2。通过这样的方式,便科学评价出了该化工项目对周围环境的影响程度及其影响范围,从而为其储罐泄漏问题的有效应对提供足具科学性的参考依据。

3.2 应对建议

通过上述环境影响评价结果分析可知,在本次所研究的化工项目中,罐区危险化学物泄漏将会对储罐周边环境产生较大影响。经本次的环境影响评价分析发现,在该项目危险化学物罐区内,如果丙酮、苯酚或甲苯发生泄漏,以发生泄漏的储罐为原点,最大半径在309.4 m 范围内的有害物浓度可能会超过毒性终点浓度-1,从而对人体产生较大伤害;最大半径为1 504.8 m 范围内的有害物浓度可能会超出毒性终点浓度-2,可能影响到人体健康。基于此,当有储罐发生泄漏事故时,可将其半径310 m 的范围设定为紧急隔离区域,除了处理人员之外,禁止任何人进入该区域;将其半径1 505 m 的范围设定为下风向疏散带,此范围内的住户需要将门窗紧闭,下风向位置的居民应听从指挥及时撤离。

4 结语

在化工项目的实际开展过程中,相关单位一定要对危险事故在周边环境中的影响情况展开科学评价。将具体的评价结果作为依据,在化工项目中的危险事故影响范围内制定科学合理的应对方案。通过这样的方式,才可以让化工项目对周边环境的不良影响得以有效降低,在保障化工项目安全有序进行的基础上使其周边居民身体健康和生命安全得到良好保障。这对于化工项目的安全有序开展及其环境效益的提升都十分有利,并进一步促进化工项目与当今环境之间的协调可持续发展。

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