城市燃?xì)夤艿理椖凯h(huán)境風(fēng)險評價難點

陶金成 祁洪剛

（天津市聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司天津300042）

城市燃?xì)夤艿理椖凯h(huán)境風(fēng)險評價難點

陶金成 祁洪剛

（天津市聯(lián)合泰澤環(huán)境科技發(fā)展有限公司天津300042）

本文總結(jié)了城市燃?xì)夤艿拦こ淘诃h(huán)境風(fēng)險評價中的難點。對于公用的中壓和高壓燃?xì)夤艿?，且公稱直徑≥200mm為重大危險源；結(jié)合物質(zhì)危險性、環(huán)境敏感地區(qū)和重大危險源識別，可以判定評價級別；一級和二級評價范圍距管道中心線兩側(cè)分別不低于500m和300m；定量風(fēng)險評價的基礎(chǔ)泄漏概率利用COVO和挪威船級社（DNV）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)；風(fēng)險預(yù)測采用國際金融組織貸款建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)文件匯編推薦的多煙團(tuán)模型。

燃?xì)夤艿?；環(huán)境風(fēng)險；重大危險源；泄漏；多煙團(tuán)模型

引言

天然氣是一種清潔能源，可以減少煤和石油的消耗，不僅有助于減少酸雨的形成，而且對于治理霧霾具有顯著效果。近年來，我國對于天然氣的應(yīng)用越來越廣泛，比如，推廣天然氣加氣站，改造燃煤鍋爐為燃?xì)忮仩t等，配套的城市燃?xì)夤艿理椖恳仓饾u增多。

在環(huán)境影響評價過程中，天然氣長輸管道工程主要關(guān)注施工期的生態(tài)環(huán)境影響和運(yùn)行期的環(huán)境風(fēng)險[1]；而城市燃?xì)夤艿拦こ叹哂袎毫Φ汀⒕嚯x短、敏感目標(biāo)多等特點，更加關(guān)注運(yùn)行期的環(huán)境風(fēng)險。本文將針對城市燃?xì)夤艿拦こ淘诃h(huán)境風(fēng)險評價過程中的難點進(jìn)行分析說明。

1 環(huán)境風(fēng)險識別

1.1 重大危險源

燃?xì)夤艿雷鳛檩斔吞烊粴獾妮d體，目前主要有三種方法用于識別重大危險源：第一種根據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境分析評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T169-2004），運(yùn)輸或貯存的危險物質(zhì)數(shù)量等于或超過臨界量的功能單元，定為重大危險源，并規(guī)定天然氣的儲存臨界量為10t[2]；第二種根據(jù)《危險化學(xué)品重大危險源辨識》（GB18218-2009），危險化學(xué)品的數(shù)量等于或超過臨界量的單元為重大危險源，天然氣的臨界量為50t[3]；第三種根據(jù)《關(guān)于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導(dǎo)意見》（安監(jiān)管協(xié)調(diào)字[2004]56號），對于公用管道，中壓和高壓燃?xì)夤艿?，且公稱直徑≥200mm，符合該條件的為重大危險源。從文件出臺的時間順序考慮，應(yīng)該采用第二種方法，但對于城市燃?xì)夤艿理椖?，天然氣的儲存量都較小，比如一段長1000m、DN300的高壓管道，儲存量僅有2.4t，遠(yuǎn)低于臨界量，所以一般項目都將被定為非重大危險源；而第三種方法則是國家安監(jiān)局針對燃?xì)夤艿捞岢龅闹卮笪ｋU源認(rèn)定方法，更為適宜采用。

1.2 評價等級

根據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境分析評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T169-2004），環(huán)境風(fēng)險評價工作級別判定方法見下表[2]。

表1 評價工作級別

通過物質(zhì)危險性識別，天然氣屬于易燃物質(zhì)1-可燃?xì)怏w[2]。另外，對于城市燃?xì)夤艿理椖?，涉及的環(huán)境敏感地區(qū)主要是以居住、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研、行政辦公等為主要功能的區(qū)域，但以相距在500m范圍內(nèi)作為識別前提。通過上述識別過程，結(jié)合重大危險源識別，并由表1判定項目的風(fēng)險評價等級。

1.3 評價范圍

依據(jù)《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/ T169-2004），一級和二級評價范圍分別為距離源點不低于5km和3km[2]。但燃?xì)夤艿罏榫€性工程，燃?xì)庥志哂辛鲃有裕孤c沿管線隨機(jī)分布，泄漏擴(kuò)散不超過幾百米的范圍，考慮到這些因素，《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》（2009年征求意見稿）規(guī)定，長輸氣管道建設(shè)工程，一級和二級評價距管道中心線兩側(cè)分別不低于500m和300m[4]。雖然城市燃?xì)夤艿啦灰欢▽儆陂L輸氣管道，但考慮到其輸氣壓力較低，泄漏影響范圍較小，所以可參考長輸氣管道的評價范圍。

2 源項分析

2.1 事故類型

經(jīng)過對國內(nèi)外天然氣事故的調(diào)查分析，事故類型主要是在輸送天然氣過程中發(fā)生管線破裂導(dǎo)致天然氣泄漏、泄漏后遇火發(fā)生火災(zāi)爆炸引起的無明顯伴生/次生環(huán)境影響。當(dāng)出現(xiàn)事故時，若天然氣超過一定濃度時可能會導(dǎo)致漏點附近人員窒息，天然氣混合物爆炸、燃燒后可能產(chǎn)生次生/伴生環(huán)境影響。

2.2 事故概率

危險物質(zhì)的泄漏是引發(fā)相關(guān)危險源發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒氣體擴(kuò)散等事故的概率根源，即事故發(fā)生概率首先取決于裝置本身的泄漏概率。在分析COVO和挪威船級社（DNV）公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)后，可歸納出定量風(fēng)險評價的基礎(chǔ)泄漏概率，見表2[5]。如果燃?xì)夤艿来_定為重大危險源，可參考表2的數(shù)據(jù)確定泄漏的事故概率。而如果為非重大危險源，城市輸氣管道平均事故概率可取值為3.21×10-6次/（m·a）[6]。

表2 用于重大危險源定量風(fēng)險評價的泄漏概率表

2.3 泄漏源項估算

泄漏源項估算采用《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T169-2004）推薦的氣體泄漏速率模型[2]。其中裂口一般假定為圓形，氣體泄漏系數(shù)取1.00。裂口較易發(fā)生泄漏的部位為閥門、管道等位置，如果發(fā)生全管徑泄漏，裂口面積可取管道的截面積；如果發(fā)生小孔泄漏，則計算孔徑為1mm的圓孔面積。

3 風(fēng)險影響預(yù)測

3.1 預(yù)測模式

《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》（HJ/T169-2004）中推薦瞬時或短時間事故可采用變天條件下多煙團(tuán)模式進(jìn)行計算，這考慮了天然氣泄漏后天氣條件發(fā)生變化時的污染物擴(kuò)散情況，其運(yùn)用范圍較廣[2]。但環(huán)評考慮的泄漏事故一般假定在不變天的氣象條件下進(jìn)行預(yù)測，可采用國際金融組織貸款建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)文件匯編推薦的多煙團(tuán)模型[7]，見下列公式：

式中：Ci（x,y,0,t-ti）——第i個煙團(tuán)t時刻在（x,y, 0）處的濃度，mg/m3；

Qi——第i個煙團(tuán)的排放量，mg；

u——風(fēng)速，m/s；

ti——第i個煙團(tuán)的釋放時刻；

He——有效源高，m；

σx，σy，σz——為x，y，z方向的擴(kuò)散參數(shù)，m；n——需要跟蹤的煙團(tuán)個數(shù)。

3.2 評價標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)測方案

泄漏事故的評價標(biāo)準(zhǔn)為天然氣窒息濃度25%。一般預(yù)測項目所在地在不利氣象條件和常規(guī)氣象條件下，事故發(fā)生后下風(fēng)向天然氣的濃度分布情況，分析窒息濃度范圍。

[1]劉海萍,梁超.天然氣長輸管道建設(shè)項目環(huán)境影響評價要點分析[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù),2011,28（1）: 61-64.

[2]國家環(huán)境保護(hù)總局.HJ/T169-2004建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則[S].

[3]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.GB18218-2009危險化學(xué)品重大危險源辨識[S].

[4]中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部.建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則（2009年征求意見稿）[S].

[5]于立見,多英全,師立晨等.定量風(fēng)險評價中泄漏概率的確定方法探討[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2007,3 （6）:27-30.

[6]劉芳文,韓保新,顏文.城市天然氣工程環(huán)境風(fēng)險評價[J].安全與環(huán)境學(xué)報,2006,6（5）:91-95.

[7]國家環(huán)境保護(hù)局開發(fā)監(jiān)督司.工業(yè)危險評價技術(shù)指南國際金融組織貸款建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)文件匯編[R].北京:國家環(huán)境保護(hù)局開發(fā)監(jiān)督司,1992.

陶金成，（1984.11-），男，碩士研究生，河北唐山人，中級職稱，從事環(huán)境影響評價工作。