摘要：化工企业是我国的支柱产业之一，但根据其生产特点又是一个环境风险极高的行业。储罐作为化工企业储存原料、中间品、成品等的主要容器，由于存放的物质具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性等特点，且其储存量较大，一旦发生泄漏，极易引发火灾、爆炸、中毒等灾难性事故，不仅对企业自身和企业周围的生命财产安全造成伤害，且有毒有害物质还会污染周围的大气环境和水体环境，造成严重的大气污染和水污染。因此，对化工企业储罐区物料泄漏事故进行大气环境风险预测和评价，具有重要意义。本文以某化工企业中的环氧乙烷储罐泄漏为研究对象，对环氧乙烷储罐发生泄漏后产生的大气环境风险进行分析、预测和评价，确定泄漏事故对周边环境影响的程度、范围及影响时间，并提出相应的环境风险防范措施。
关键词：储罐区；泄漏；环境风险预测；风险防范
引言：在大部分的化工企业当中，储罐区作为不可缺少的一个重要储存场所，由于存储的物质一般为有毒、易燃或易爆的危险化学品，且存储量较大，因此是化工企业最主要的火灾危险场所，一旦发生危险事故将对周围造成极大影响。基于此，文章主要针对化工企业储罐区大气环境风险评价及风险管理措施进行分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1.工程概况
由于环氧乙烷危险性较大，因此，企业单独设置一个储罐区。项目周边500m范围内没有居民区；周边2500m范围内和5000m范围内的居民区人数分别为约为12万人和18万人，超过5万人，项目大气环境敏感程度为环境高度敏感区（E1）。上风向最近的敏感目标位于厂区西北面1076米处的村庄1，下风向最近的敏感目标位于厂区西南面1306米处的村庄2。
2.风险事故情形分析
（1）风险事故情形设定主要为环氧乙烷储罐阀门或管道发生破裂泄漏事故，继而引发火灾和爆炸事故对大气环境的影响；火灾时若环氧乙烷发生不完全燃烧，产生的次生污染物CO对大气环境的影响。（2）源项分析①源项分析方法源项分析常用的方法有SCL（检查表）、HAZOP（危险可操作性研究）、ETA（事件树）、FTA（事故树）、类比法等，本文环氧乙烷储罐管道泄漏频率参考HJ169-2018中附录E的推荐方法类比法。环氧乙烷储罐排空管管径为80mm，泄漏模式取最不利情况，即全管径100%泄漏情况进行分析，泄漏频率为3.00³10-7/年。②环氧乙烷泄漏量的计算根据HJ169-2018中附录F设定的原则，一般情况下，设置紧急隔离系统的单元，泄漏时间可设定为10min；未设置紧急隔离系统的单元，泄漏时间可设定为30min。环氧乙烷储罐区设置有围堰，但未设置喷淋系统等紧急隔离系统，考虑最大事故，本文环氧乙烷储罐区泄漏事故应急反应时间设定为30min。泄漏环氧乙烷蒸发速率的计算泄漏液体的蒸发可分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种形式。液体的蒸发总量为三种形式蒸发量之和。A.闪蒸蒸发：一些化学品处于常温高压下液化储存，而化学品自身如果沸点较低，若一旦发生泄漏，由于压力瞬间变为常压，便会发生闪蒸，其中大部分液态化学品便会迅速蒸发为气体，从高压下的气液平衡状态转化为常压下的气液平衡状态。泄漏物质的闪蒸量跟液体泄漏总量、闪蒸蒸发时间、液体的定压比热、泄漏前液体的温度、液体在常压下的沸点和液体的汽化热有关。B.热量蒸发：若来自空气的热量不足以蒸发所有液滴，即当液体闪蒸不完全，部分液体将降落到地面形成液池（或者冷冻液体泄漏至地面），并吸收地面热量而气化则为热量蒸发。对于常压液体泄漏不会产生热量蒸发。热量蒸发速度跟环境温度、沸点温度、液体面积、液体汽化热等有关。C.质量蒸发：液体表面气流运动使液体蒸发，一旦扩散停止，地面的热量蒸发减少，因为地面被冷却。最终地面的热量蒸发相对于由风引起的质量蒸发而言可以忽略。风引起的质量蒸发一直持续到液体全部蒸发完毕。综上，环氧乙烷储罐的储存方式为常温常压，当地年最高温度为35℃，环氧乙烷的沸点高于当地年最高温度，因此，不会发生闪蒸蒸发和热量蒸发，只发生质量蒸发[1]。
3.预测评价标准
预测评价标准见HJ169-2018附录H中的表H.1大气毒性终点浓度值，分为1、2级。其中1级为当大气中危险物质浓度低于该限值时，绝大多数人员暴露1h不会对生命造成威胁，当超过该限值时，有可能对人群造成生命威胁；2级为当大气中危险物质浓度低于该限值时，暴露1h一般不会对人体造成不可逆的危害，或出现的症状一般不会损伤该个体采取有效防护措施的能力（环氧乙烷：毒性终点浓度-1为61mg/m3、毒性终点浓度-2为3.7mg/m3；CO：毒性终点浓度-1为380mg/m3、毒性终点浓度-2为95mg/m3）。若环氧乙烷储罐发生泄漏，由于对周边居民的影响范围较广，受害人数较多，影响程度较大，因此，企业应在20min内完成堵漏，在风险事故发生时做出积极决策，应在1h内疏散完5000m范围内的群众至安全区域，尽可能的将事件影响降低到接受的程度。
为了避免危险事故的发生，企业可以采取表中的详细防范措施。
化工厂储罐区环境风险应急措施及相关设施一览表：
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结论
简而言之，储罐区是化工企业重点环境风险源区域，在建设过程中应当结合厂区工程地质等条件，做好储罐区域防腐防渗措施，设置防火堤，建设事故池，并设置好厂区雨水总排口、污水总排口和事故池控制阀门，在发生事故时能够及时切换阀门；厂区应建立“三级防控措施”防范事故泄漏液和消防污水进入外围水环境；企业的事故池应与化工园区公共事故池联防联动[2]。
参考文献
[1]杨艳霞.不利气象条件的确定方法在大气环境风险评价事故后果预测中的应用[D].兰州大学,2018:8-10.
[2]桑博,兰惠清,余学立,等.燃气管道泄漏过程模型的研究进展[J].油气储运,2019,30:611.
论文作者:杨大亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/16
标签：环氧乙烷论文; 储罐论文; 液体论文; 事故论文; 闪蒸论文; 热量论文; 风险论文; 《基层建设》2019年第29期论文;