屠宰企業(yè)液氨泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理措施研究

李占強(qiáng)中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所，河北邯鄲 056027

屠宰企業(yè)液氨泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理措施研究

李占強(qiáng)
中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所，河北邯鄲 056027

根據(jù)液氨的特性，結(jié)合某屠宰企業(yè)環(huán)評(píng)報(bào)告，識(shí)別了液氨灌區(qū)泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。首先分析了液氨儲(chǔ)罐泄漏擴(kuò)散的過程和事故后果模擬，確定了屠宰企業(yè)液氨儲(chǔ)罐區(qū)的危險(xiǎn)點(diǎn)；然后舉例預(yù)測(cè)和分析了泄漏事故對(duì)周圍環(huán)境和風(fēng)險(xiǎn)保護(hù)目標(biāo)的環(huán)境影響，計(jì)算出了液氨泄漏事故具體的影響范圍和影響時(shí)間，并針對(duì)性的提出了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施。該研究可為屠宰企業(yè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供了參考。

液氨儲(chǔ)罐；泄漏；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；風(fēng)險(xiǎn)管理措施

液氨，又稱無水氨，由氨氣通過加壓或冷卻得到，是一種有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色液體。液氨應(yīng)用廣泛，作為原料可用于生產(chǎn)硝酸、尿素、化學(xué)纖維、塑料和其他化學(xué)肥料，作為制冷劑，常被用于殺菌和降溫制冷。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，液氨多儲(chǔ)存于鋼瓶或鋼槽中，由于液氨具有腐蝕性且極易揮發(fā)，所以液氨事故發(fā)生率很高，且事故后果嚴(yán)重，極易造成事故附近人員中毒，甚至死亡，因而進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)具有重要意義。本文以某屠宰企業(yè)液氨制冷機(jī)組為例，通過對(duì)液氨儲(chǔ)罐泄漏事故進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、預(yù)測(cè)和分析，確定液氨事故的影響程度、影響范圍、影響時(shí)間，并針對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果提出了適宜的應(yīng)急措施。

1 液氨環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

1.1物質(zhì)危險(xiǎn)性識(shí)別

氨氣屬危險(xiǎn)化學(xué)品，屬有毒氣體，氨的健康危害及毒性分級(jí)見表1。

1.2重大危險(xiǎn)源辨識(shí)

根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辯識(shí)》（GB18218-2009）和《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）的有關(guān)規(guī)定，液氨臨界量為10t。該企業(yè)液氨采用1個(gè)臥式罐儲(chǔ)存，罐溶劑為4.8m3，換算成重量單位約3.9t，小于臨界量10t，不屬于重大危險(xiǎn)源。

1.3事故類型

氨屬高毒氣體，實(shí)際生產(chǎn)中液氨泄漏導(dǎo)致的中毒事故時(shí)有發(fā)生，本文以液氨泄漏事故為例進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。

2 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析

2.1評(píng)價(jià)等級(jí)及評(píng)價(jià)范圍的確定

該液氨儲(chǔ)罐環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作等級(jí)為二級(jí)，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)范圍為以液氨儲(chǔ)罐為中心半徑3km的范圍。

2.2事故源項(xiàng)分析

該屠宰企業(yè)有1個(gè)容量為4.8m3的液氨儲(chǔ)罐，液氨最大儲(chǔ)存量為3.9t。評(píng)價(jià)設(shè)定破損程度為接管口徑（輸送管徑DN50）的20％，則液氨泄漏孔徑為10mm，事故發(fā)生后安全系統(tǒng)報(bào)警，應(yīng)在10min內(nèi)泄漏得到基本控制。液氨泄漏可采用液體泄漏公式計(jì)算。

液氨泄漏速度QL按伯努利方程［2］計(jì)算：

本文評(píng)價(jià)設(shè)定儲(chǔ)罐壓力為1.17MPa，當(dāng)?shù)爻Ｄ戥h(huán)境氣壓為0.101MPa，裂口高度為0.6m，裂口面積為0.785cm2，代入上式得出氨泄露速度為：2.03kg/s。

2.3結(jié)果預(yù)測(cè)

1）預(yù)測(cè)模式選擇。氨泄漏屬舜時(shí)或短時(shí)間事故，采用多煙團(tuán)擴(kuò)散模式預(yù)測(cè)，多煙團(tuán)擴(kuò)散模式公式為：

2）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)相關(guān)毒理學(xué)資料，液氨的毒性指標(biāo)見表2。

3）預(yù)測(cè)結(jié)果。為了說明泄漏液體對(duì)周圍空氣環(huán)境的影響情況，根據(jù)項(xiàng)目所在區(qū)域的氣象特征，選取當(dāng)?shù)仄骄L(fēng)速2.1m/s，環(huán)境溫度28.0℃和大氣穩(wěn)定度B、D、E［3］下，選取不同泄漏時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)。

由預(yù)測(cè)分析可知，該企業(yè)液氨儲(chǔ)罐泄漏發(fā)生后，事故源下風(fēng)向，半致死濃度出現(xiàn)的最大距離為451m，存在時(shí)間為16min，IDLH濃度出現(xiàn)的最大距離為994m，存在時(shí)間為23min，短時(shí)間接觸容許濃度出現(xiàn)的最大距離為4 119m，存在時(shí)間為71min。

由于該企業(yè)位于農(nóng)村地區(qū)，下風(fēng)向800m分布有一個(gè)村莊，村莊沿下風(fēng)向跨度為500m，該村莊處于IDLH濃度和短時(shí)間接觸容許濃度影響范圍內(nèi)。IDLH濃度對(duì)該村莊的影響預(yù)計(jì)最快在事故發(fā)生11min后產(chǎn)生，17min鐘后結(jié)束，維持時(shí)間約為6min；短時(shí)間接觸容許濃度對(duì)該村莊的影響預(yù)計(jì)最快在事故發(fā)生24min后產(chǎn)生，33min后結(jié)束，維持時(shí)間約為9min。

表1　氨的健康危害及毒性分級(jí)［1］

表2　液氨物質(zhì)毒性指標(biāo)一覽表

由以上分析可知，該企業(yè)液氨儲(chǔ)罐泄漏發(fā)生后，IDLH濃度影響區(qū)和短時(shí)間接觸容許濃度影響區(qū)可能覆蓋下風(fēng)向的村莊，如不能及時(shí)疏散該村莊居民，將對(duì)居民健康造成一定的傷害。因此，該企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)液氨制冷相關(guān)設(shè)備管道的管理維護(hù)，做液氨泄漏的風(fēng)險(xiǎn)防范，盡量降低液氨泄漏事故發(fā)生對(duì)環(huán)境及人身健康影響。

3 液氨泄漏的風(fēng)險(xiǎn)防范措施及應(yīng)急預(yù)案

3.1風(fēng)險(xiǎn)防范措施

1）液氨儲(chǔ)罐本體應(yīng)有良好的保溫設(shè)施以及自動(dòng)噴水降溫裝置。加強(qiáng)液氨輸送管線的日常巡檢，對(duì)出現(xiàn)腐蝕、開裂等部位，要迅速進(jìn)行維護(hù)或更換出相關(guān)部件。2）液氨儲(chǔ)罐盡量遠(yuǎn)離火種、熱源，防止陽(yáng)光直射。3）液氨儲(chǔ)罐充裝必須嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程進(jìn)行，嚴(yán)禁過量充裝。

4）液氨儲(chǔ)罐區(qū)配備相應(yīng)的液氨泄漏報(bào)警裝置、消防器材、安全防護(hù)器材。

5）企業(yè)應(yīng)從宣傳教育入手，加強(qiáng)相關(guān)管理人員和操作人員的安全培訓(xùn)工作，做好液氨安全警示工作。

6）加強(qiáng)與周邊風(fēng)險(xiǎn)保護(hù)目標(biāo)的日常溝通，在事故發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)組織保護(hù)目標(biāo)居民疏散。

7）做好突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急演練培訓(xùn)工作。

3.2應(yīng)急預(yù)案

液氨泄漏企業(yè)應(yīng)急預(yù)案是減小事故影響和人員傷害的重要措施。企業(yè)應(yīng)按照國(guó)家和地方頒布的相關(guān)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案編制要求制定適合企業(yè)實(shí)際的突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案。液氨使用企業(yè)應(yīng)建立應(yīng)急救援指揮領(lǐng)導(dǎo)小組，并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際編制突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案。而且要確保事故發(fā)生時(shí)，應(yīng)急預(yù)案工作能夠快速、順利啟動(dòng)。

4 結(jié)論

本文以某屠宰企業(yè)為例，進(jìn)行了對(duì)液氨泄漏事故中液氨儲(chǔ)罐泄漏事故的分析并進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，總結(jié)并計(jì)算出了液氨事故發(fā)生后半致死濃度、IDLH濃度、短時(shí)間接觸容許濃度出現(xiàn)的最大距離、影響時(shí)間及對(duì)下風(fēng)向800m處村莊的影響情況，為液氨泄漏事故的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理提供了參考依據(jù)，并提出了切合實(shí)際的液氨泄漏事故風(fēng)險(xiǎn)防范措施及應(yīng)急預(yù)案，最大限度地降低泄漏事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)保護(hù)目標(biāo)居民健康的危害。

［1］周國(guó)泰，呂海燕，張海峰.危險(xiǎn)化學(xué)品安全技術(shù)全書［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

［2］HJ/T 169-2004，建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則［S］.

［3］周德紅，趙勝云，胡敏濤，等.合成氨廠液氨儲(chǔ)罐泄漏環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析［J］.安全與環(huán)境工程，2009，16（2）：103-104.

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A

1674-6708（2016）170-0129-02

李占強(qiáng)，助理工程師，中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)服務(wù)。