*雷芳 郝龍瓊
(湖北寰安康華安全科技發(fā)展有限責任公司 湖北 430071)
據統(tǒng)計,我國95%以上的危險化學品涉及異地運輸問題,例如液氨、液氯等80%是通過道路運輸的,危險化學品在道路運輸過程中可能引發(fā)各種泄漏、腐蝕、火災、爆炸、中毒等重大事故。有調查表明,危險化學品運輸環(huán)節(jié)的事故占比達到了30%以上[1],運輸事故頻發(fā)給社會公共安全帶來了巨大的威脅。如2020年沈海高速溫嶺段發(fā)生的“6·13”液化石油氣運輸槽罐車爆炸事故,就是一起液化石油氣運輸槽罐車超速行經高速匝道引起側翻后碰撞發(fā)生泄漏所導致的爆炸重大事故,共計造成20人死亡,175人入院治療(其中24人重傷),直接經濟損失高達9477萬余元,對人民群眾的生命安全、財產安全和環(huán)境均造成了極大的損害[2]。因此,開展?;返缆愤\輸風險評估具有防范事故風險的積極意義。
由于危險化學品具有易燃、易爆、毒性、腐蝕性、流動性等,這些特點決定了它屬于第一類危險源,具有固有風險,且車輛運輸時危險物質處于一定速度下,因此?;愤\輸車輛不僅具有危險物質的化學能量,而且具有一定的動能,這種高速行駛狀態(tài)更易于因車輛傷害事故繼而引發(fā)危化品的泄漏,導致進一步的火災、爆炸、中毒等危害更大的次生事故。
雖然危險化學品道路運輸路線、時間事先有規(guī)定,但是道路路況以及其他車輛具有不確定性,若道路設計、交通標志的設置、照明質量、綠化規(guī)劃等方面存在缺陷;行人與車輛不遵守交通規(guī)則,爭道搶行,超速行駛等都會增加道路運輸事故的風險,且事故發(fā)生的地點具有隨機性。
道路運輸靈活、隨意性大,不容易掌握車輛運行狀況,不便于現場檢查監(jiān)管。如果車輛安全行駛制度不落實,車況不良,車輛帶“病”行駛,也易導致車輛傷害事故。
危險化學品道路運輸事故中人為因素占主因,包括駕駛員身心素質和駕駛員駕駛條件兩個因素,大多數事故是駕駛員違章、運輸公司管理不善造成的。
危險化學品道路運輸途經橋梁、涵洞、隧道、河流等特殊地段,一旦發(fā)生事故容易導致交通堵塞,救援行動不能及時展開,會使事故的損失進一步擴大。風、雨、雪、霧等自然環(huán)境的變化,可造成剎車制動時摩擦系數下降,制動距離變長,或產生橫滑進而導致車輛傷害事故。
綜上所述,危險化學品道路運輸事故的發(fā)生受物質危險特性、道路狀況、車輛技術狀況、駕駛員素質、環(huán)境狀況、天氣條件等諸多因素的影響。要防范危險化學品道路運輸風險,在道路兩側建立隔離帶是十分必要的。下面以途徑某示范村的危險化學品道路運輸實例進行風險評估,重點對涉及到的毒性氣體、易燃氣體、易燃液體的事故后果進行定量計算和分析,并提出外部安全防護距離的管控策略。
某示范村版土面積5.2km2,耕地面積1440畝,山林面積4580畝,村民收入來源以外出務工和農業(yè)種植為主,農業(yè)主要以水稻、小麥、油菜、油茶和其它水果種植為主。轄區(qū)工業(yè)產業(yè)較少,北側有1家小型石材加工廠。通村主道一條,為鄉(xiāng)道,經過該村地段長3km,道路寬5~6m,水泥路面,運行5~6年,部分板塊破損嚴重。該途經村莊的鄉(xiāng)道涉及到危化品道路運輸,危險化學品主要是液氨、苯、丙烷、甲苯、甲醇、硫酸、液氯、汽油、氫氧化鈉、柴油(閉杯閃點≤60℃)、鹽酸、液氧、乙烯等。
經分析,上述危化品中屬于重點監(jiān)管危險化學品的有:液氨、苯、甲苯、甲醇、液氯、汽油、乙烯,其中,液氨、液氯屬于毒性液化氣體,一旦泄漏大量氣化,將造成大面積的毒害區(qū)域;乙烯屬于易燃氣體,一旦泄漏,局部范圍內可與空氣形成爆炸性混合氣體,遇激發(fā)能源發(fā)生爆炸;汽油、苯等屬于易燃液體,在空曠道路泄漏其液體流淌在地面遇明火可形成池火災。
可燃氣體泄漏后既可能發(fā)生蒸氣云爆炸(VCE),也能擴散后遇點火源產生閃火。蒸氣云爆炸能產生多種破壞效應,如沖擊波超壓、熱輻射、破片作用等,尤以沖擊波超壓最甚。閃火則會造成閃火區(qū)域內的人員死亡。通常取氣體的爆炸下限對應濃度的50%作為基準濃度C,判斷大于等于濃度C的云團涵蓋范圍為閃火的危害范圍。
沸騰液體泄漏后可擴展為蒸氣爆炸(BLEVE),會產生巨大的火球,其破壞效應主要是熱輻射,而其產生的破片和沖擊波危害幾乎可以忽略。
易燃液體泄漏后遇點火源可導致池火災,其破壞效應主要是火焰產生的熱輻射。
毒性氣體或液化毒性氣體的主要危害則是毒物泄漏后向下風向擴散,引起人員的中毒。
根據《首批重點監(jiān)管的危險化學品安全措施和事故應急處置原則》(安監(jiān)總廳管三〔2011〕142號),本實例涉及的各重點監(jiān)管危險化學品泄漏的隔離與疏散距離見表1,可知,毒性氣體的隔離與疏散距離最大,易燃氣體的隔離與疏散距離次之,易燃液體的隔離與疏散距離較小。
表1 重點監(jiān)管危險化學品泄漏的隔離與疏散距離表[3]
表1中疏散距離的大小可以定性對應各危險化學品運輸事故的風險大小,同時又分析:液氨為有壓儲存,并具有毒性,在槽車運輸過程中可能發(fā)生泄漏事故;液氯一般是鋼瓶儲運,其泄漏可能性和泄漏總量反而小于液氨?;诖?,故選取具有代表性的危害性最大的有毒氣體液氨槽車泄漏的毒害區(qū)域、易燃氣體乙烯槽車、易燃液體汽油槽車泄漏的燃爆影響區(qū)域進行個人風險值的定量風險評價[5],對途徑村莊的道路危害范圍進行更為全面的量化,以便對其實施更有效的安全防護。
由于運輸車輛在某村莊附近發(fā)生事故可能影響村莊的居民安全,綜合考慮村莊附近的地形因素,運輸風險的考慮范圍為村界范圍兩端各向外擴展1km的道路。參照農村雙車道的標準,事故概率1.36/106km,泄漏可能性0.086。槽車泄漏模型根據事故案例統(tǒng)計選取可能性最大的容器災難性瞬時破裂泄漏和容器出現一定孔徑的連續(xù)泄漏兩種典型泄漏情況進行分析,公路運輸數據研究表明,災難性瞬時破裂泄漏約占35%,一定孔徑連續(xù)泄漏約占65%[4]。
使用《重大危險源區(qū)域定量風險評價軟件》(V2.1)模擬液氨槽車、乙烯槽車、汽油槽車等的運輸,計算各槽罐車的個人風險值。將各槽罐車分別等值為一根運輸量和槽罐車運輸能力、走向完全相同的長輸管道,計算其個人風險值[6]。
表2 事故發(fā)生的危害程度
綜合考慮事故概率、泄漏規(guī)模、泄漏可能性后,進行有毒氣體液氨槽車泄漏的毒害區(qū)域、易燃氣體乙烯槽車泄漏的燃爆影響區(qū)域的個人風險值計算,其結果表明:①液氨槽車綜合考慮了事故概率、泄漏規(guī)模、泄漏可能性后計算得到的個人風險值3×10-5/年曲線、1×10-5/年曲線不存在,個人風險值3×10-6/年曲線存在,是以液氨槽車行駛道路為中心的環(huán)形曲線,曲線截面半徑約60m。②液化乙烯槽車運輸綜合考慮了事故概率、泄漏規(guī)模、泄漏可能性后計算得到的個人風險值3×10-6/年線、1×10-5/年線和3×10-5/年線均不存在。
計算結果表明:①有毒氣體(以氨氣為例)受風速等氣象條件影響較大,靜風狀態(tài)下事故后果模擬計算影響范圍最大,風速越大、擴散條件越好,則毒害影響范圍越小。②各類危險化學品的事故后果模擬影響范圍均未超過表1中的初始隔離距離與初始疏散距離。故如發(fā)生相應泄漏情況,可按照文件規(guī)定的表1中的距離進行人員隔離和疏散。
根據個人風險值計算結果提出本實例的外部安全防護距離管控要求如下:
①液化乙烯槽車的個人風險值3×10-6/年線、1×10-5/年線和3×10-5/年線均不存在。即易燃氣體道路運輸不存在外部安全防護距離。
②液氨槽車個人風險值3×10-6/年曲線存在,是以液氨槽車行駛道路為中心的環(huán)形曲線,曲線截面半徑約60m。即道路兩邊60m范圍屬于有毒液化氣體(液氨)道路運輸的外部安全防護距離,如遇有毒氣體泄漏需緊急撤離。