劉嫣瀟 呂季峰 陳慧芳

（濟(jì)寧同太環(huán)保科技服務(wù)中心 山東濟(jì)寧 272000）

LNG的主要成分是甲烷，是汽車的清潔燃料，在汽車工業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)明顯。本文以山東某LNG加氣站為例，遵循《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》[1]的有關(guān)規(guī)定與要求，就該項(xiàng)目的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。

1 項(xiàng)目概況

該LNG加注站為二級(jí)站，LNG用低溫運(yùn)輸槽車運(yùn)至該加氣站，通過(guò)卸車接口、真空管道、低溫泵等將LNG壓到2臺(tái)60m3低溫貯罐中，通過(guò)低溫潛液泵和LNG加液槍輸送到汽車上的LNG瓶?jī)?nèi)。

2 重大危險(xiǎn)源識(shí)別與評(píng)價(jià)等級(jí)

依據(jù)《環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行重大危險(xiǎn)源識(shí)別，項(xiàng)目涉及的主要危險(xiǎn)物質(zhì)是天然氣，由表1的重大危險(xiǎn)源辨識(shí)看出，LNG罐區(qū)為重大危險(xiǎn)源，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)為一級(jí)。

表1 擬建項(xiàng)目危險(xiǎn)物質(zhì)臨界量 單位：t

3 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

本項(xiàng)目 LNG組成成分主要為 CH4（82.3%）、C2H6（11.2%）、C3H8（4.6%）、N2（0.8%）和其他（1.1%）。LNG的密度為 460 kg/m3，其沸點(diǎn)大氣壓力下約為－162℃。LNG一旦從儲(chǔ)罐或管道中泄漏，一小部分立即急劇氣化成蒸氣，剩下的泄漏到地面，沸騰氣化后與周圍的空氣混合成冷蒸汽霧，在空氣中冷凝形成白煙，再稀釋受熱后與空氣形成爆炸性混合物。

4 事故源項(xiàng)分析

4.1 最大可信事故及概率

最大可信事故指事故所造成的危害在所有預(yù)測(cè)的事故中最嚴(yán)重，并且發(fā)生該事故的概率不為零的事故。

根據(jù)《環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)用技術(shù)和方法》[2]中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前國(guó)內(nèi)化工裝置典型事故風(fēng)險(xiǎn)概率在1×10-5左右。評(píng)價(jià)綜合考慮工程技術(shù)水平、管理規(guī)范、安全防范措施等，給出項(xiàng)目的事故發(fā)生概率取1×10-5/a。

4.2 源項(xiàng)分析

根據(jù)事故統(tǒng)計(jì)，典型的損壞類型是儲(chǔ)罐與其輸送管道的連接處（接頭）泄漏，裂口尺寸取管徑的20%或100%計(jì)算[3]，本次設(shè)定破損程度為接管口徑（儲(chǔ)罐輸送管徑為DN50）的100%。

（1）LNG儲(chǔ)罐泄漏后擴(kuò)散

泄漏速率采用《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（HJ/T169-2004）附錄A中推薦的液體泄漏速率計(jì)算公式進(jìn)行估算。

假定LNG儲(chǔ)罐接頭處發(fā)生泄漏，按大型泄漏考慮，經(jīng)計(jì)算得出LNG泄漏速率為Q0=25.60 kg/s。

（2）LNG儲(chǔ)罐泄漏后點(diǎn)火

在泄漏事故發(fā)生后，遇火源燃燒將伴生CO、NOx和極少量煙塵等污染物，本次評(píng)價(jià)僅對(duì)伴生的CO進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。

火災(zāi)伴生/次生中一氧化碳產(chǎn)生量的計(jì)算見(jiàn)下公式[4]：

式中：GCO——一氧化碳的產(chǎn)生量，g/kg；

C——物質(zhì)中碳的質(zhì)量百分比含量，%。取85%；

q——化學(xué)不完全燃燒值，%。取5%～20%。

按照發(fā)生大型泄漏，經(jīng)計(jì)算產(chǎn)生伴生污染物CO速率為10.14kg/s。

5 事故后果分析

采用環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則推薦的多煙團(tuán)模式預(yù)測(cè)計(jì)算事故狀況下的污染物地面濃度。

甲烷對(duì)人基本無(wú)毒，但濃度過(guò)高會(huì)使人體產(chǎn)生窒息，選取總烴以色列標(biāo)準(zhǔn)（一次值5mg/m3）作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。CO是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的氣體，會(huì)與血紅蛋白結(jié)合而造成組織缺氧，CO的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 CO的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

假定泄露時(shí)間為10min，由預(yù)測(cè)結(jié)果可知：在相同穩(wěn)定度條件下，風(fēng)速越大，影響范圍越大，危害程度隨距離減弱；在相同風(fēng)速條件下，穩(wěn)定度越高，影響范圍越大，危害程度越小。事故發(fā)生后10min時(shí)刻，甲烷最大落地濃度為5572109mg/m3，造成下風(fēng)向838m范圍內(nèi)環(huán)境空氣中的甲烷不同程度超標(biāo)。CO事故地面最大濃度及影響程度范圍見(jiàn)表4。

從以上分析可見(jiàn)，在設(shè)定的事故狀態(tài)下，LNG儲(chǔ)罐發(fā)生大型泄漏后，綜合考慮天然氣（甲烷）和CO的影響，控制搶救時(shí)間在10分鐘內(nèi)，緊急疏散半徑建議為700米，短時(shí)間接觸容許濃度區(qū)域（786米）內(nèi)應(yīng)進(jìn)行應(yīng)急監(jiān)測(cè)。

6 風(fēng)險(xiǎn)管理

6.1 風(fēng)險(xiǎn)防范措施

參照《石油化工企業(yè)防火設(shè)計(jì)規(guī)范》和《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50183-2004）和《液化天然氣（LNG）汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》（NB/T1001-2010）》等設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，從選址、總圖布置和建筑安全、危險(xiǎn)化學(xué)品貯運(yùn)、工藝技術(shù)設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制設(shè)計(jì)、電氣電訊、消防及火災(zāi)報(bào)警等方面提出風(fēng)險(xiǎn)防范措施。

企業(yè)應(yīng)設(shè)立三級(jí)應(yīng)急防控體系：一級(jí)防控措施：在罐區(qū)設(shè)置圍堰，將污染物控制在圍堰內(nèi)；二級(jí)防控措施：設(shè)立事故水池，防止事故泄漏物料和消防廢水造成的環(huán)境污染.；三級(jí)防控措施：在雨排口處加擋板、閥門，確保事故狀態(tài)下不發(fā)生水污染事件。

6.2 風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案

通過(guò)對(duì)事故的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)企業(yè)在投產(chǎn)前，應(yīng)制定詳細(xì)的防止重大環(huán)境污染事故發(fā)生應(yīng)急預(yù)案、消除事故隱患的措施及應(yīng)急處理辦法。2010年國(guó)家環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了《石油化工企業(yè)環(huán)境應(yīng)急預(yù)案編制指南》和《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案管理暫行辦法》，建設(shè)單位應(yīng)據(jù)此制定廠區(qū)的應(yīng)急預(yù)案，并經(jīng)過(guò)專家評(píng)審，審查合格后實(shí)施運(yùn)行。

7 評(píng)價(jià)結(jié)論

根據(jù)擬建項(xiàng)目工程特點(diǎn)，通過(guò)重大危險(xiǎn)源辨識(shí)確定該項(xiàng)目罐區(qū)LNG為重大危險(xiǎn)源，通過(guò)源項(xiàng)分析及事故后果計(jì)算預(yù)測(cè)分析事故對(duì)環(huán)境的影響，一旦發(fā)生突發(fā)性環(huán)境污染事故，建設(shè)單位應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取應(yīng)急措施，將環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)降到最低限度。

[1]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．

[2]胡二邦.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)用技術(shù)和方法[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2000：187-201．

[3]李愛(ài)貞.環(huán)境影響評(píng)價(jià)使用技術(shù)指南[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：690-691．

[4]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（征求意見(jiàn)稿）[EB/OL].2009.