潘啟玉,夏洲
(1.安徽省化工研究院,安徽合肥230041;2.安徽同德節(jié)能環(huán)??萍加邢薰荆不?合肥230031)
氯氣屬于劇毒化學(xué)品,LC50:850 mg/m3,1 h(大鼠吸入)。由于氯氣用途廣泛,全國近年發(fā)生多起泄漏事故。如何進行有效的風險防控是氯氣貯存、使用企業(yè)必須重視的問題。
本文以典型的液氯鋼瓶泄漏事故為源項,依據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境風險評價技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 169-2018)、《危險化學(xué)品重大危險源辨識》(GB18218-2018),并參考相關(guān)文獻,對典型液氯鋼瓶泄漏事故環(huán)境風險進行影響預(yù)測,根據(jù)預(yù)測結(jié)果提出有效可行的液氯泄漏事故環(huán)境風險防控措施和應(yīng)急管理要求,以降低企業(yè)液氯泄漏事故環(huán)境風險影響程度,并可作為液氯貯存、使用等企業(yè)環(huán)境風險評價的參考[1-10]。
一般企業(yè)使用的氯氣規(guī)格多以1 t/鋼瓶為主,根據(jù)調(diào)查,企業(yè)液氯儲存規(guī)模約為10~50 t。根據(jù)《危險化學(xué)品重大危險源辨識》(GB18218-2018)標準,氯氣的臨界量為5 t,據(jù)此判斷,貯存、使用氯氣的企業(yè)一般構(gòu)成重大危險源。根據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境風險評價技術(shù)導(dǎo)則》(HJ/T169-2018)要求,重大危險源應(yīng)進行風險預(yù)測,根據(jù)預(yù)測提出風險防控措施。
以1 t 液氯鋼瓶計,壓力為0.7 MPa,溫度25℃,鋼瓶直徑為800 mm,出口角閥內(nèi)徑為19.05 mm。
通常液氯儲存溫度在其沸點之上,為過熱液體,這類液化氣體一旦泄漏,因壓力瞬間大幅降低,其中一部分會迅速氣化為氣體,此時會出現(xiàn)氣液兩相流。均勻兩相流的泄漏速度可采取《環(huán)境風險評價技術(shù)導(dǎo)則》附錄F 中兩相流泄漏,計算公式如下:
據(jù)此計算氯氣鋼瓶泄漏事故源強為0.07 kg/s。
根據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境風險評價技術(shù)導(dǎo)則》(HJ/T169-2018),風險預(yù)測需選取最不利氣象條件預(yù)測后果。最不利氣象條件選取F 穩(wěn)定度,1.5 m/s 風速,溫度25℃,相對濕度50%,預(yù)測主要參數(shù)詳見表1。
表1 預(yù)測模型主要參數(shù)表
在事故排放情況下,人群接觸毒物的特點是急性、高濃度、接觸時間短,因此采用急性、短時間接觸對人體不同危害程度的濃度值作為事故影響評價的標準,詳見表2。
表2 危險物質(zhì)大氣毒性終點濃度值
氯氣初始密度大于空氣密度,根據(jù)(HJ169-2018)選擇SLAB 模型,采用EIAPro2018 軟件進行預(yù)測,危險物質(zhì)濃度達到評價標準時的最大影響范圍見圖1。
圖1 最不利氣象條件下液氯鋼瓶泄漏事故危害區(qū)域圖
由上述預(yù)測結(jié)果可知,在擬定事故情形條件下,氯氣鋼瓶泄漏事故在最不利氣象條件下達到毒性終點濃度-1 的最大影響范圍為下風向810 m;達到毒性終點濃度-2 的最大影響范圍為下風向2810 m。
氯氣泄漏事故應(yīng)從源頭控制和應(yīng)急處置兩方面預(yù)防。源頭控制即從源上降低氯氣泄漏事故發(fā)生;應(yīng)急處置是一旦液氯泄漏事故發(fā)生,應(yīng)對泄漏事故進行安全合理的處置,以降低氯氣泄漏事故產(chǎn)生的環(huán)境影響。
(1)加強職工的安全教育和環(huán)境風險防范意識,堅持特種操作工人(如氣瓶維修人員)持證上崗,增強職工防范事故意識和自救能力。
(2)嚴格涉氯設(shè)備和液氯鋼瓶的維護保養(yǎng),定期對涉氯設(shè)備、氯氣報警裝置、鋼瓶超壓報警儀、管道、儀表、閥門等進行檢查和校驗,降低氯氣泄漏事故發(fā)生概率[7-8]。
(1)液氯鋼瓶應(yīng)單獨設(shè)庫儲存,瓶庫應(yīng)全封閉,并設(shè)氯氣報警裝置,庫房配套抽排風系統(tǒng)和事故氯氣吸收(堿液吸收塔)處理裝置,確保液氯鋼瓶庫發(fā)生泄漏事故時泄漏的氯氣能夠通過抽風系統(tǒng)進入堿吸收塔處理,將氯氣泄漏事故環(huán)境風險影響降低。
(2)應(yīng)急預(yù)案:由上述預(yù)測結(jié)果可知,液氯鋼瓶泄漏事故影響范圍較大,大氣毒性終點濃度-1 最大影響范圍為810 m,毒性終點濃度-2 的最大影響范圍為2810 m。企業(yè)應(yīng)針對各自實際情況編制《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》,并根據(jù)《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》內(nèi)容采取相應(yīng)措施,如若擬定事故發(fā)生,建設(shè)單位應(yīng)立即通知相鄰企業(yè)及相應(yīng)人群,做好必要的防護措施。必要時應(yīng)及時啟動突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案,將下風向2810 m 危害區(qū)范圍內(nèi)人群進行疏散,將突發(fā)環(huán)境事件影響降至最低。
本文以典型液氯鋼瓶泄漏事故為源項,運用EIAPro2018 軟件進行了氯氣泄漏事故的風險預(yù)測,計算出典型液氯鋼瓶泄漏事故最大影響范圍,并結(jié)合預(yù)測結(jié)果對貯存、使用氯氣的企業(yè)提出了相應(yīng)的環(huán)境風險防控要求,以降低液氯鋼瓶泄漏事故環(huán)境風險影響程度,最大程度地保護人民群眾的財產(chǎn)安全。