甲苯泄漏環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

殷振華

（蘇州市環(huán)境應(yīng)急與事故調(diào)查中心江蘇蘇州215002）

1 項(xiàng)目概況

蘇州某化工企業(yè)位于化工園區(qū)內(nèi)，主要利用溶劑回收裝置對(duì)有機(jī)溶劑進(jìn)行提純綜合利用，處理含量大于70%的含甲苯廢有機(jī)溶劑，處理量約2400噸/年，主要產(chǎn)品為甲苯1500噸/年以及丙酮、乙醇等。

2 甲苯的理化性質(zhì)

甲苯（分子式：C7H8）為無(wú)色透明液體，有類(lèi)似苯的芳香氣味，屬低毒類(lèi)；熔點(diǎn)-94.9℃，沸點(diǎn)110.6℃，閃點(diǎn)4℃，30℃時(shí)飽和蒸氣壓4.89kPa；易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物；不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑，是有機(jī)化工的重要原料。

3 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

3.1 危險(xiǎn)性識(shí)別

甲苯為一般毒性物質(zhì)，易燃液體。為《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T169-2004）附錄A和為《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》(GB18218-2009)表中所列危險(xiǎn)化學(xué)品。

3.2 生產(chǎn)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

根據(jù)同類(lèi)型企業(yè)類(lèi)比調(diào)查資料，甲苯在運(yùn)輸、貯存和生產(chǎn)過(guò)程中存在一定的事故風(fēng)險(xiǎn)可能發(fā)生危險(xiǎn)品泄漏事故，甚至引起火災(zāi)爆炸。

物料運(yùn)輸過(guò)程中的泄漏事故：主要原料廢有機(jī)溶劑由槽車(chē)運(yùn)輸入廠(chǎng)，產(chǎn)品回收的有機(jī)溶劑也由槽車(chē)運(yùn)輸出廠(chǎng)。危險(xiǎn)化學(xué)品在運(yùn)輸過(guò)程中可能因碰撞、交通事故等原因而發(fā)生物料外漏現(xiàn)象，可能引發(fā)火災(zāi)爆炸。物料貯存中的泄漏事故：貯存在原料罐中的廢有機(jī)溶劑、產(chǎn)品中間罐、產(chǎn)品罐中的溶劑，因罐體銹蝕、破裂突然發(fā)生泄漏。物料使用過(guò)程中的泄漏事故：精餾過(guò)程中因溶劑回收塔、回流罐等生產(chǎn)裝置發(fā)生故障、工作人員操作不當(dāng)而發(fā)生物料泄漏事故。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果

對(duì)照風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則附錄A1中風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)名錄，甲苯屬于名錄控制范圍內(nèi)，本項(xiàng)目重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)見(jiàn)表1，該項(xiàng)目生產(chǎn)區(qū)域和及存儲(chǔ)區(qū)域量均超過(guò)臨界量，構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。

表1 甲苯在廠(chǎng)區(qū)內(nèi)的存儲(chǔ)臨界量

4 風(fēng)險(xiǎn)事故源項(xiàng)分析

4.1 最大可信事故分析

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，本項(xiàng)目最大可信事故為甲苯溶劑儲(chǔ)罐、生產(chǎn)過(guò)程輸送溶劑的管道發(fā)生泄漏。發(fā)生事故的原因，多由于違反操作規(guī)程、設(shè)備構(gòu)件失靈、密封不合格等原因所造成。

4.2 最大可信事故概率

一旦發(fā)生甲苯溶劑泄漏事故時(shí)，后果最大可能是泄漏的甲苯溶劑揮發(fā)的有毒氣體對(duì)下風(fēng)向環(huán)境敏感點(diǎn)和居住人群造成影響，及泄漏的易燃液體引發(fā)池火影響。另外，消防時(shí)匯集的大量消防污水，可能進(jìn)入地表水體，污染地表水體。

根據(jù)同類(lèi)企業(yè)類(lèi)比調(diào)查，原料管道在輸送過(guò)程中、貯罐在貯存過(guò)程中由于碰撞、罐體缺陷等原因發(fā)生爆裂及泄漏事故的幾率很小，約為10-5次/年。

5 化學(xué)品泄漏后果計(jì)算

由于甲苯是常壓儲(chǔ)存的，且本項(xiàng)目中甲苯的生產(chǎn)量較大，如儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏，可以應(yīng)用液體經(jīng)小孔泄漏的源模式計(jì)算甲苯泄漏質(zhì)量流量，計(jì)算公式為：

式中：

QL——液體泄漏速度，kg/s；

Cd——液體泄漏系數(shù)，此值常用0.6-0.64(本項(xiàng)目取0.62)。

A——裂口面積，m2(本項(xiàng)目取0.00002)；

ρ——液體密度，kg/m3(本項(xiàng)目取870)；

P——容器內(nèi)介質(zhì)壓力，Pa(本項(xiàng)目取101300)；

P0——環(huán)境壓力，Pa(本項(xiàng)目取101300)；

g——重力加速度,9.81m/s2；

h——裂口之上液位高度，m(本項(xiàng)目取4)。

通過(guò)計(jì)算，甲苯的泄漏速率約為0.095kg/s。

而生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，根據(jù)液體經(jīng)小孔泄漏的源模式，裂口面積取0.00001m2，裂口之上液位高度取0.1m，通過(guò)計(jì)算，輸送管道發(fā)生甲苯泄漏速率約為0.008kg/s。

由源項(xiàng)分析可知，甲苯的泄漏速率約為0.095kg/s，其中約20%的甲苯揮發(fā)成為氣體進(jìn)入空氣中，對(duì)企業(yè)職工及附近人員的健康安全造成損害，污染廠(chǎng)區(qū)附近空氣環(huán)境。甲苯氣體的事故產(chǎn)生量為0.019 kg/s，事故排放時(shí)間為10分鐘。事故污染物排放采用非正常排放的大氣擴(kuò)散模型，10分鐘后甲苯下風(fēng)向軸線(xiàn)濃度預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2，根據(jù)結(jié)果分析當(dāng)發(fā)生甲苯泄漏事故時(shí)，最大影響范圍為1500米。

表2 甲苯泄漏事故排放時(shí)最大軸線(xiàn)濃度（mg/m3）

6 風(fēng)險(xiǎn)管理措施

6.1 甲苯溶劑儲(chǔ)運(yùn)注意事項(xiàng)

甲苯溶劑等危險(xiǎn)化學(xué)品的包裝物、容器必須有專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)合格后才能使用；從事危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸、押運(yùn)人員，應(yīng)經(jīng)有關(guān)培訓(xùn)并取證后才能從事危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸、押運(yùn)工作；運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品的車(chē)輛應(yīng)懸掛危險(xiǎn)化學(xué)品標(biāo)志，不得在人口密集地停留；危險(xiǎn)化學(xué)品的運(yùn)輸、押運(yùn)人員，應(yīng)配置合格的防護(hù)器材。

危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐四周必須設(shè)置圍堰，備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料，不和其它沖洗廢水混合排放，不進(jìn)入雨水管網(wǎng)，不會(huì)直接進(jìn)入水體。罐區(qū)陰涼、通風(fēng)，遠(yuǎn)離火種、熱源，庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃，采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施；保持容器密封，應(yīng)與氧化劑分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)，禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具；灌裝時(shí)應(yīng)控制流速，安裝接地裝置，防止靜電積聚；搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。

6.2 甲苯溶劑泄漏處理措施

一旦發(fā)生甲苯溶劑泄漏事故，應(yīng)迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入，并切斷火源；應(yīng)急處理人員佩戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服，盡可能切斷泄漏源，防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。發(fā)生小量泄漏時(shí)用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散劑制成的乳液刷洗，洗液稀釋后放入廢水系統(tǒng)。發(fā)生大量泄漏時(shí)應(yīng)構(gòu)筑圍堤或挖坑收容，用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害，并用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車(chē)或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，送回轉(zhuǎn)窯焚燒爐焚燒處理。

7 結(jié)論

本項(xiàng)目將甲苯溶劑回收利用做為重點(diǎn)評(píng)價(jià)對(duì)象，確定甲苯溶劑儲(chǔ)罐、生產(chǎn)過(guò)程輸送溶劑的管道發(fā)生泄漏為最大可信事故，進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)及后果計(jì)算，預(yù)測(cè)結(jié)果表明：發(fā)生甲苯泄漏事故時(shí)，最大影響范圍為1500米，重大風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生概率極小，在10-5次/年以下，因此風(fēng)險(xiǎn)值數(shù)量級(jí)在可接受范圍之內(nèi)。企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，要采取有效的安全和風(fēng)險(xiǎn)防范措施，必須制定妥善的安全管理、降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)章制度，加強(qiáng)安全管理與監(jiān)督，使項(xiàng)目的安全性得到有效保證，必須制定相應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，一旦發(fā)生危險(xiǎn)事故，應(yīng)立即按照預(yù)案內(nèi)容，盡快采取措施，控制事故擴(kuò)大，減少對(duì)環(huán)境可能帶來(lái)的影響，同時(shí)由于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)涉及毒性氣體擴(kuò)散對(duì)外部居民的影響，故企業(yè)的應(yīng)急預(yù)案應(yīng)注意與化工園區(qū)及地方政府應(yīng)急預(yù)案的銜接，保證事故時(shí)居民的安全。

綜上分析，本項(xiàng)目在甲苯泄漏事故發(fā)生情況下，經(jīng)采取有效的風(fēng)險(xiǎn)防范和應(yīng)急預(yù)案，所造成的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故是可以接受的。

[1]胡二邦.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)用技術(shù)、方法和案例[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2009.

[2]環(huán)境保護(hù)部.建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 [S].HJ/T169-2004,2004.