劉旭，石宏奎，楊韞，秦鏡軒，于瑞強(qiáng)

(1.呼和浩特市生態(tài)環(huán)境科技推廣中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020； 2.呼和浩特市生態(tài)環(huán)境綜合行政執(zhí)法支隊(duì)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020； 3.呼和浩特市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010200)

0 引言

環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的目的是分析和預(yù)測建設(shè)項(xiàng)目存在的潛在危險(xiǎn)、有害因素，分析建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)期和運(yùn)營期可能發(fā)生的突發(fā)性事件，引起有毒有害易燃易爆物質(zhì)的泄漏所造成的人身安全、環(huán)境影響及其損害程度[1]。2004年12月11日首次發(fā)布了HJ/T 169—2004《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》[2]，將環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)以專題環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則形式納入環(huán)境影響評價(jià)體系中；HJ 2.1—2016《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 總綱》[4]明確對于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不可控建設(shè)。本次環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)按照上述文件及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)導(dǎo)則的相關(guān)要求，采用對項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識別、風(fēng)險(xiǎn)分析和對環(huán)境后果計(jì)算等方法進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，為工程設(shè)計(jì)和環(huán)境管理提供資料和依據(jù)，以達(dá)到降低危險(xiǎn)，減少公害的目的。

1 公司概況

某公司為一典型燒堿行業(yè)企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模為離子膜法燒堿裝置一套，生產(chǎn)燒堿8萬噸/年；電石懸浮法裝置一套，生產(chǎn)聚氯乙烯8萬噸/年，同時(shí)生產(chǎn)副產(chǎn)品液氯1.5萬噸/年、三氯乙烯3萬噸/年。主要生產(chǎn)車間為燒堿車間、PVC車間及三氯乙烯車間。主要中間產(chǎn)品有：液堿、氯氣、氫氣、氯乙烯、四氯乙烷、氯化氫、乙炔等。

2 風(fēng)險(xiǎn)識別及源項(xiàng)分析

2.1 風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)識別

該公司生產(chǎn)過程中產(chǎn)生和使用的一些易燃、易爆、有腐蝕性、有毒、有害等物質(zhì)，在其儲存、運(yùn)輸、使用中可能存在風(fēng)險(xiǎn)隱患，這些物質(zhì)包括：氯氣、氫氣、氯化氫氣體、液氯、鹽酸、液堿(燒堿)、硫酸、次氯酸鈉、二氯乙烷、四氯乙烷、乙炔、氯乙烯、硫化鈉、硫磺。該公司生產(chǎn)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)主要是燒堿、鹽酸、乙炔、氯乙烯、聚氯乙烯、三氯乙烯生產(chǎn)裝置，以及產(chǎn)品、副產(chǎn)品、危險(xiǎn)廢物的儲存設(shè)施。根據(jù)GB 18218—2018《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識》及各風(fēng)險(xiǎn)單元的最大在線量和儲存量，確定在該公司生產(chǎn)、使用、儲存中涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品中，屬于重大危險(xiǎn)源的有液氯儲罐、氯乙烯單體儲槽以及電石破碎站及儲存場所。某公司重大危險(xiǎn)源辨識表如表1所示。

表1 某公司重大危險(xiǎn)源辨識表

2.2 最大可信事故確定及源項(xiàng)分析

經(jīng)辨識，該公司重大危險(xiǎn)源為液氯儲罐、氯乙烯單體儲槽以及電石破碎站和儲存場所。經(jīng)對各危險(xiǎn)源潛在事故危險(xiǎn)性的比較：從毒性分析，氯氣毒性最高，對人的危害最大，氯乙烯為劇毒，為致癌物；從易燃易爆的方面分析，氯乙烯易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸后產(chǎn)生有毒的光氣，對周圍環(huán)境的影響很大；電石遇濕也易燃。本次環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估將液氯儲罐、氯乙烯單體儲槽作為重點(diǎn)分析對象，這兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)單元產(chǎn)生的事故均作為重大事故進(jìn)行分析。對電石破碎站及儲存場所風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測較為困難，在管理措施上提出嚴(yán)格要求。根據(jù)生產(chǎn)工藝和事故隱患特點(diǎn)等工程狀況，同時(shí)類比貯罐爆炸的事故資料，確定本工程最大可信事故源項(xiàng)如表2所示。

表2 最大可信事故源項(xiàng)表

3 后果計(jì)算及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

3.1 計(jì)算過程

(1)泄漏對環(huán)境的影響范圍與程度

當(dāng)儲槽發(fā)生破裂，罐內(nèi)物質(zhì)短時(shí)間內(nèi)全部外泄形成氣態(tài)進(jìn)入大氣中，其形成煙云將在靠近地面的空氣中進(jìn)行擴(kuò)散。在不同穩(wěn)定度、不同風(fēng)速條件下對環(huán)境造成的影響不同。本次評價(jià)根據(jù)實(shí)地調(diào)查參數(shù)，采用risksystem軟件對儲罐風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行預(yù)測，源項(xiàng)如表2所示，對風(fēng)速為0.3、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 m/s，穩(wěn)定度為A、B、C、D、E、F等不同組合情況下，下風(fēng)向100～8 000 m范圍的環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測，對照風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)不同濃度閾值及危害，得出不同情景下最大落地濃度、最大濃度影響程度、最大濃度出現(xiàn)距離、居住區(qū)濃度超標(biāo)范圍、最大半致死濃度范圍和短時(shí)間接觸容許濃度超標(biāo)范圍。

(2)最大可信事故風(fēng)險(xiǎn)值

最大可信事故風(fēng)險(xiǎn)值是用死亡人數(shù)來表示的，其計(jì)算過程是：先計(jì)算出出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事故最大危害時(shí)概率，即最不利氣象條件的概率，再計(jì)算出事故半致死區(qū)范圍內(nèi)死亡的人口數(shù)，確定最大可信事故風(fēng)險(xiǎn)概率。其中最大可信事故風(fēng)險(xiǎn)概率是根據(jù)事故樹法進(jìn)行分析計(jì)算，同時(shí)類比調(diào)查壓力容器發(fā)生爆炸的事故概率來確定。最大風(fēng)險(xiǎn)值R(死亡人數(shù)/年)=P1(出現(xiàn)不利天氣的概率)×P2(事故發(fā)生概率)×C(半致死區(qū)內(nèi)人口數(shù))×50%。

3.2 泄漏事故風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果

本文在收集統(tǒng)計(jì)近30年風(fēng)速、風(fēng)頻、穩(wěn)定度等氣象數(shù)據(jù)和廠址地區(qū)5 km范圍內(nèi)人口密度分布，利用risksystem軟件對風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行預(yù)測并計(jì)算得出液氯儲罐和氯乙烯單體儲槽泄漏事故下的最大可信事故風(fēng)險(xiǎn)值。具體分析如下。

3.2.1 液氯儲罐泄漏事故風(fēng)險(xiǎn)

(1)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測

預(yù)測結(jié)果表明，液氯儲槽泄漏后，在風(fēng)速為2.0 m/s、穩(wěn)定度為F時(shí)，最大落地濃度以及下風(fēng)向不同距離的氯氣濃度最大，半致死濃度范圍最大，在該風(fēng)速下對環(huán)境的影響程度最大。泄漏發(fā)生30 min內(nèi)，最大落地濃度為208 789.79 mg/m3，超過半致死濃度的范圍最大為243.9 m，最大影響范圍為2 379 m。

(2)最大可信事故風(fēng)險(xiǎn)

經(jīng)計(jì)算，最大風(fēng)險(xiǎn)值為1.71×10-6人/年，出現(xiàn)在風(fēng)速為2 m/s、E類穩(wěn)定度、風(fēng)向?yàn)镹W天氣下，主要影響廠區(qū)東南地區(qū)。最終事故風(fēng)險(xiǎn)為4.24×10-6人/年，在可接受水平范圍內(nèi)。氯泄漏事故風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算如表3所示。

表3 氯泄漏事故風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

3.2.2氯乙烯單體儲槽泄漏事故風(fēng)險(xiǎn)

(1)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測

氯乙烯單體儲槽泄漏后，在風(fēng)速為2.0 m/s、穩(wěn)定度為F時(shí)，最大落地濃度以及下風(fēng)向不同距離的氯乙烯濃度最大，半致死濃度范圍最大，在該風(fēng)速下對環(huán)境的影響程度最大。泄漏發(fā)生5 min內(nèi)，最大落地濃度為208 789.79 mg/m3，超過半致死濃度的范圍最大為182.3 m，泄漏30 min后超過居住區(qū)濃度的最大范圍為6 532 m。

(2)最大可信事故風(fēng)險(xiǎn)

最大風(fēng)險(xiǎn)值為1.17×10-6人/年，出現(xiàn)在風(fēng)速為2.0 m/s條件、E類天氣下，風(fēng)向?yàn)镹W，主要影響廠區(qū)東南地區(qū)。最終事故風(fēng)險(xiǎn)為3.08×10-6人/年，在可接受水平范圍內(nèi)。VCM泄漏事故風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算如表4所示。

4 結(jié)語

(1)本項(xiàng)目在生產(chǎn)車間和儲罐車間中涉及多項(xiàng)易燃易爆有毒有害物質(zhì)，尤其貯存系統(tǒng)量大，具有較大潛在危險(xiǎn)。氯和氯乙烯泄漏在最大可信災(zāi)害事故下的預(yù)測表明，導(dǎo)致對生命危害的最大范圍均在廠界范圍之內(nèi)(儲罐距最近廠界510 m)，對周圍環(huán)境的影響主要為慢性影響。

(2)最大可信災(zāi)害事故氯和氯乙烯泄漏預(yù)測結(jié)果表明，其值分別為4.24×10-6人/年和3.08 ×10-6人/年，低于化工行業(yè)8.33×10-5人/年，本公司本項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)值水平與同行業(yè)比較是可以接受的。