鄭良川,許高晉
(安徽省化工研究院,安徽合肥230041)
2019 年3 月21 日江蘇省鹽城市響水縣生態(tài)化工園區(qū)的天嘉宜化工有限公司發(fā)生爆炸,造成78 人死亡,事故使一個(gè)化工企業(yè)瞬間消失,一個(gè)園區(qū)也因此關(guān)閉,甚至引發(fā)了全國化工園區(qū)關(guān)閉潮。響水爆炸事故,給未來我國化工企業(yè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理提出了新的要求。
環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)是指自然或人類活動(dòng)引起突發(fā)性事故,并通過環(huán)境介質(zhì)傳播,對(duì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞的程度[1]。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作中重要內(nèi)容,西方發(fā)達(dá)國家從二十世紀(jì)30 年代開始陸續(xù)開展環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相關(guān)研究。美國對(duì)于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究工作極為重視,美國原子能機(jī)構(gòu)提出《大型核電站中重大事故的理論可能性和后果》是最早的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)研究報(bào)告[2-7]。我國環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作起步較晚,為避免突發(fā)性環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生,在我國工業(yè)化建設(shè)的進(jìn)程中,在借鑒國外現(xiàn)有的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)和指南等文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,形成了符合我國國情的一套環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管理體系[8-10]。本文以安徽某化工企業(yè)為對(duì)象,依據(jù)該企業(yè)的基本情況,開展環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作,提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理要求,形成一個(gè)可借鑒和推廣的關(guān)于化工企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的案例。
該企業(yè)成立于2018 年,是一家專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售精細(xì)化工產(chǎn)品的化工企業(yè),位于安徽省池州市某縣工業(yè)園內(nèi),占地面積約25 000 m3,企業(yè)擬新建年產(chǎn)3 000 t 2,4,6-三甲基苯甲酰氯項(xiàng)目。
按照《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 169-2018)的要求,風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查主要包括企業(yè)主要危險(xiǎn)物質(zhì)數(shù)量及分布情況和企業(yè)生產(chǎn)工藝調(diào)查[11]。根據(jù)調(diào)查,公司重點(diǎn)關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)為氯化亞砜、鹽酸、氯化氫氣體和二氧化硫氣體;公司不涉及危險(xiǎn)工藝。該企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的危險(xiǎn)物質(zhì)詳見表1。
表1 本項(xiàng)目物質(zhì)危險(xiǎn)性識(shí)別表
環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)潛勢(shì)(Environmental Risk Potential)是對(duì)建設(shè)項(xiàng)目潛在環(huán)境危害程度的概化分析表達(dá),是基于建設(shè)項(xiàng)目涉及的物質(zhì)和工藝系統(tǒng)危險(xiǎn)性及其所在地環(huán)境敏感程度的綜合表征[11]。根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 169-2018)中對(duì)評(píng)價(jià)工作等級(jí)劃分的原則和方法,確定了本項(xiàng)目大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)潛勢(shì)劃分為“Ⅲ(P3E2)”,地表水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)潛勢(shì)劃分為“Ⅲ(P3E2)”,地下水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)潛勢(shì)劃分為“Ⅱ(P3E3)”,取各環(huán)境要素環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)潛勢(shì)相對(duì)高值為Ⅲ,判定本項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)為二級(jí)。
風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的主要內(nèi)容為物質(zhì)危險(xiǎn)性、生產(chǎn)系統(tǒng)危險(xiǎn)性和危險(xiǎn)物質(zhì)向環(huán)境轉(zhuǎn)移的途徑識(shí)別。綜合前文分析,考慮全廠的風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)及可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事故等因素,本次評(píng)價(jià)經(jīng)過定量計(jì)算確定本項(xiàng)目最大可信事故為:均三甲苯儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏火災(zāi)次生一氧化碳事故風(fēng)險(xiǎn),成品倉庫二氧化硫泄漏事故風(fēng)險(xiǎn),成品倉庫氯化氫鋼瓶泄漏事故風(fēng)險(xiǎn),原料倉庫氯化亞砜泄漏事故風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ/T169-2018),二級(jí)評(píng)價(jià)需選取最不利氣象條件進(jìn)行后果預(yù)測(cè)。最不利氣象條件選取F 穩(wěn)定度,1.5 m/s 風(fēng)速,溫度25℃,相對(duì)濕度50%,預(yù)測(cè)主要參數(shù)詳見表2。
表2 預(yù)測(cè)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(diǎn)是急性、高濃度、接觸時(shí)間短,因此采用急性、短時(shí)間接觸對(duì)人體的不同危害程度的濃度值作為事故影響評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn),詳見表3。
表3 危險(xiǎn)物質(zhì)大氣毒性終點(diǎn)濃度值
氯化氫和二氧化硫初始密度大于空氣密度,根據(jù)(HJ 169-2018)選擇SLAB 模型;均三甲苯泄漏后發(fā)生火災(zāi)次生的CO 的密度小于空氣的密度,且由于火災(zāi)產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致其上浮,因此,在評(píng)價(jià)范圍內(nèi),選用AFTOX模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)擬定事故情形條件,依據(jù)導(dǎo)則附錄H.2 理查德森數(shù)判定,危險(xiǎn)物質(zhì)濃度達(dá)到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的最大影響范圍見圖1~圖4。
圖1 最不利氣象條件下HCl 泄漏危害區(qū)域圖
圖2 最不利氣象條件下SO2 泄漏危害區(qū)域圖
圖3 最不利氣象條件下次生CO 危害區(qū)域圖
圖4 最不利氣象條件下SOCl2 泄漏危害區(qū)域圖
由上述預(yù)測(cè)結(jié)果可知,在擬定事故情形條件下,二氧化硫鋼瓶泄漏后影響范圍最大,在最不利氣象條件下達(dá)到毒性終點(diǎn)濃度-1 的最大影響范圍為下風(fēng)向360 m;達(dá)到毒性終點(diǎn)濃度-2 的最大影響范圍為下風(fēng)向2 960 m,毒性終點(diǎn)濃度-1 影響范圍內(nèi)無敏感點(diǎn)。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(hù)措施。必要時(shí)應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案,及時(shí)疏散危害區(qū)范圍內(nèi)人群,將突發(fā)環(huán)境事件影響降至最低。
化工行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理是為了避免或減輕事故危害后果所采取的對(duì)策。風(fēng)險(xiǎn)管理的實(shí)質(zhì)是在風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)企業(yè)所存在的風(fēng)險(xiǎn)因素采取控制方法以降低風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的頻率和減輕損失程度,重點(diǎn)在于改變引起自然災(zāi)害、意外事故和擴(kuò)大損失的各種條件,主要表現(xiàn)在事故發(fā)生前,降低事故發(fā)生的頻率;在事故發(fā)生時(shí),將損失減少到最低限度[12]。根據(jù)前文分析,為提高企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理水平,對(duì)企業(yè)生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)主要設(shè)備重要部位、薄弱環(huán)節(jié)相應(yīng)的預(yù)防措施列于表4。
根據(jù)中石油印發(fā)的《水體污染防控緊急措施設(shè)計(jì)導(dǎo)則》要求,本項(xiàng)目擬建一座500 m3事故應(yīng)急池,能滿足本項(xiàng)目事故狀況下消防污水及其他排水等的收集需要,項(xiàng)目事故池位于廠區(qū)地勢(shì)最低處,事故狀態(tài)下廢水可自流至事故應(yīng)急池。事故池應(yīng)設(shè)排水設(shè)施,及時(shí)排除池內(nèi)雨水,保持事故池始終處于空置狀態(tài),確保事故狀態(tài)下所有廢水收集處理后排放。
綜上,本項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)是可控的,其中大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響的范圍與程度較大,大氣毒性終點(diǎn)濃度-1 最大影響范圍為360 m,毒性終點(diǎn)濃度-2 的最大影響范圍為2 960 m。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備閥門、管路及生產(chǎn)設(shè)備的日常維護(hù)和檢查,在發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件時(shí),應(yīng)立即啟用應(yīng)急預(yù)案,采取相應(yīng)的措施,減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)造成的不利影響。為提高企業(yè)突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急管理水平,要求建設(shè)單位編制《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。
表4 廠區(qū)事故預(yù)防措施一覽表
本文從化工企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)出發(fā),探討了化工企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的流程和方法,將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的理論方法和體系用于實(shí)例研究中,針對(duì)具體化工企業(yè)的建設(shè)內(nèi)容,分析化工企業(yè)的主要風(fēng)險(xiǎn)事故情形,運(yùn)用EIAPro2018 軟件進(jìn)行了主要風(fēng)險(xiǎn)事故的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè),根據(jù)預(yù)測(cè)及分析結(jié)果對(duì)企業(yè)提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理要求,提高了企業(yè)在實(shí)際運(yùn)行過程中的風(fēng)險(xiǎn)管理水平。
近年來,我國化工企業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了化工行業(yè)的整體發(fā)展,并帶動(dòng)當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。同時(shí),化工企業(yè)的粗放增長(zhǎng)也引發(fā)了很多復(fù)雜的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)問題。由于化工企業(yè)的不合理規(guī)劃和不完善的風(fēng)險(xiǎn)管理制度導(dǎo)致了多起嚴(yán)重的火災(zāi)爆炸、?;分卸镜拳h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故?;て髽I(yè)涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品種類多、貯存量大,且廠區(qū)生產(chǎn)裝置和物料貯存裝置布置緊湊,一旦發(fā)生事故,極易形成連鎖事故反應(yīng),造成嚴(yán)重的事故后果。對(duì)化工企業(yè)進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),有助于提升化工企業(yè)預(yù)防和處理環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故的水平,促進(jìn)化工企業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的良性運(yùn)行,對(duì)提高化工企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管理綜合能力具有重要意義。