石油液化气罐区环境风险评价.pdf

辽宁城 乡环境 科技 第 2 4卷 第 4期 2 0 0 4年 8月 石油液化气罐区环境风险评价 郑永清班 力 抚顺市环境保护研究所抚顺1 1 3 0 0 6 摘要石油液化气作为易燃易爆危险品。 储运过程中有发生泄漏事故的潜在危险。通过对石油液化气泄漏事故的模拟， 分析事故发 生的原因， 预测事故危害的后果 。 为企业管理和设计提供科学依据。 关键词 石油液化气环境风险评价 Ab s t r a c t As a n i n fl a mma b l e a n d p l o s i v e s u b s t a n c e， LPG u s u a l l y l e a d t o c o n fl a g r a t io ns a n d e xp l o s i o n s i n t h e s t o r a g e a n d t r a n s p o r t ．Ai mi n g a t p r o v i d i n g t e c h ni c a l c rit e rio n s f o r e n t e r pri s e mana ge me n t ，b a sed o n t h e s i mu l a t i o n o f LPG l e a k a g e a c c i d e nt s ．The c t u s e o f a c c i d e n t we a r a n a l 3 ，z e d an d t he a f t e r e f f e c t o f l e a k a g e an d e xp los io n we r e p r e d i c t e d i n t h i s p a p e r． Ke y wo r d LPG ；e n v i r o n me n t al r i s k；EPA 1 环境风 险评价概述 对重大环境污染事故隐患进行环境风险评价是 环境影响评价的重要组成部分。风险评价就是对事 故发生的原因及其后果进行必要的预测分析， 描述 可能发生的重大事故对居民、 周围环境造成危害的 严重程度， 为企业或主管部门提供重大事故后果的 信息 ， 为决策者提供关于决策采取何种防护措施的 信息 ， 以达到减轻事故影响的目的。 2 泄漏事故的模拟 2 ． 1 风险 因子的确定 石油液化气为易燃易爆 的甲 A类火灾危险品， 主要成分 为丙 烷和 丁烷 ， 常 温下 1 MP a左 右 即可液 化 ， 在 空 气 中极 易 挥 发 ， 空 气 中 含 量 在 1 ． 6 ％ ～ 1 1 ． 1 ％时 ， 遇 明火 即可爆炸。丙烷 、 丁烷 的主要理化 特性见表 1 。 表 l 丙烷、 丁烷理化特性 丙烷和丁烷的理化特性较相近， 毒性相似， 故在 危害评价时， 可以选择其 中的一种作为代表。鉴于 一 2 2 一 丙烷沸点较低、 挥发性较强， 故选择丙烷作为风险评 价 因子 。 2． 2 事故原 因分析 根据对大量典型石油液化气泄漏事故 的调查， 归纳出事故可能发生的原因。 1 管线泄漏 液化 气管 线泄漏 没有 时间规律 ， 往 往 由于管材 本身质量问题或管道焊接质量问题导致管线凸缘、 异径接 口、 弯道管 、 连接处泄漏。 2 阀门、 法兰泄漏 各种阀门、 连接法兰、 泵的密封填料 、 活塞的堵 塞等设备及部件发生泄漏， 多数情况下是气体的缓 慢泄漏。 3 储罐 泄漏 大多发生在管线与罐体相接处， 如液化气进出 口、 连通管 口、 注水口、 脱水 口、 温度计 口等 ， 由于组 焊质量 或锈蚀等 问题发生泄漏 。 2． 3 典型事故类型的选取 泄漏事故规模通常划分为小型、 中型、 大型及特 大型几个等级。重点考虑中型以上的泄漏事故。通 过对国内外石油液化气储运工程安全技术状况及事 故案例的调查， 选取下述几种典型泄漏事故作评价 对象。泄漏事故源强的构成见表 2 。 维普资讯 石油液化气罐区环境风险评价郑永清 3 事故危害评价 3 ． 1 毒物扩散气象条件的选择 评价区的风速、 大气稳定度、 混合层高度、 光照 和气 温等对泄漏的丙烷蒸汽扩散起决定作用 。风速 选择平均风速 2 ． 6 m／ s 和静风 1 ． 0 m／ s 两种情况 ； 风向选取常年主导风向 N NE 进行模拟计算 主要 针对泄漏区的下风 向 ； 气 温选取 夏季 的 3 0 ℃ ； 稳定 度选择 比例最 大的 D类稳定度 。 3 ． 2 扩散模式的选择 丙烷蒸汽扩散危害评价采用世界银行提供的模 型 瞬时排放 C z， Y， z， t 2 Q1 2 r r ’ { 舌 舌} 连续排放 c c⋯ 一 {舌 舌} 式 中 Q1 瞬时排放的物料质量 ， mg ； Q 2 连续排放的物料质量， mg ； u 平均风速 ， m／ s ； t 瞬时排放 时污 染物 的运行时 间 ； X 下风 向距离 ， m； Y 横风向距离 ， m； Z 离地面距离 ， m； 、艿 一 x 、 Y 、 Z方向扩散系数。 3 ． 3 毒物危害 阈值 轻度危害 依据 G B 1 1 5 1 8 8 9 ， 石油液化气的车 间空气最高允许浓度为 1 0 0 0 m g ／ m’ ， 该浓度代表作 业地点空气中丙烷蒸汽浓度所不应超过的限值 ， 超 过这一浓度， 人员将受到轻度伤害。 中度伤 害 当丙烷蒸 汽浓度高于 1 7 9 9 0 mg ／ m’ 时， 人在此环境中将引起眩晕、 头痛、 兴奋或嗜睡、 恶 心、 呕吐、 脉缓等症状 ， 严重时表现为麻醉状态及意 识丧失。超过此浓度， 人员受到中度伤害。 3 ． 4 毒物扩散浓 度预 测结果 重 点考 虑丙烷蒸 汽对 周 围环境 的影 响 ， 通 过采 用易燃、 易爆、 有毒危险品泄漏扩散模 型， 计算出发 生石油液化气泄漏扩散事故时， 丙烷蒸汽浓度的分 布及对人体健康造成的危害距离。石油液化气储运 管路系统发生泄漏时， 模拟计算结果见表 3 。 表 3 管路泄漏危害距离 m 当石油液化气储运系统 1 0 0 0 m ’ 球罐发生破损后， 模拟计算结果见表 4 。 下转 4 4页 一 2 3 维普资讯 辽宁城 乡环境科技 第 2 4卷 第 4期 2 0 0 4年 8月 1 3 5 ． 3 t ， 总 氮 为 2 4 8 t ； 每 年 用 于 还 田 的鸡 粪 量 为 9 2 7 0 t ， 占鸡粪总量的 3 7 ％ ； 其余流失到环境 中， 即流 失 了大量 的肥源 ， 造成 了环境 污染 。 如果按照上述的区域循环经济模式进行种养和 深加工相结合， 可以给养殖户带来较大的经济效益， 水草与经过发酵处理 的鸡粪 喂猪 每头 猪可 以节 约 饲料 1 2 0 k g ， 猪 粪作 沼气 原 料 ， 沼 气可 解 决 饲料 加 热 、 照 明及部 分 生活 能耗 ， 每年 可节 省 薪柴 5万 k g 以上 ， 沼液与沼渣 可作 为果 园、 菜 园 、 农 田肥料 或养 鱼饲料。这样就达到了合理使用化肥、 农药 ， 保护了 绵 { ； ． 旆 瓴、 冉 、 { 烯 上接 2 3页 农 田生态平衡 。南 台 的养殖 鸡专 业 户不仅单 养鸡 ， 同时 又可 以养猪 、 养 鱼等 ， 并 且可 以开 加工 厂 ， 使单 一 的养殖鸡 向多元化 发展 。这样不仅重复利用物质 资源 ， 而且 使能量转化效率 大大提高 ， 可 以增加养 殖 户的经济效益， 比耗产值 可增加 6 ～7倍， 同时还可 吸纳更 多的闲置人员 。 区域循 环经济模 式 能起到 维护 自然生态平 衡、 保护环境 、 净化污 染 、 提 高氧气 库效应 的作用 ， 提高 生物能的利用效率和物质循环的效率， 实现环境效 益 、 经济效益 、 社会效益 的圆满统一 。 表 4 球罐 发 生破损 危害 距离 1 1 1 从预测结 果可 以看 出 同一排放 源在 静风 和有 风条件下 比较 ， 静 风条件下扩 散危 害严重 ； 同样风速 条件下 ， 管路 系统 同样 孑 L 径连 续泄 漏液态 丙烷 比泄 漏气态 丙烷所造成 的危 害相对严 重 ； 若发 生 大规模 泄漏 事故 ， 泄漏初 期各 危害 区域 随时 间延 长逐 渐扩 大 ， 在 有风条 件下危害面积虽然较大 ， 但危害 时间较 短 。 石油液化气泄漏扩散事故不仅对人体健康和环 境造成危 害 ， 当泄 漏 物料 浓 度达 到 燃 烧 、 爆 炸 极 限 时 ， 将有可能发 生火 灾甚 至爆炸 ， 造 成 巨大 的损 失 。 石油液化气罐 区必 须严 格按 照安全 规程操 作 ， 必 须 制定操 作性强 的风险 防范预 防与应 急预案 。 参 考文 献 1 吴宗之等 ． 重大危险源辨识与控制 ． 冶金工业出版社， 2 0 0 1 2 吴宗之 等 ．危险评 价方法 及其应 用 ．冶金 工业 出版社 ．2 0 02 3 冯肇瑞等 ． 化工安全技术手册 ． 化学工业出版社 ， 1 9 9 3 维普资讯