氯氣泄漏事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)踐

潘啟玉，夏洲

（1.安徽省化工研究院，安徽合肥230041；2.安徽同德節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰荆不?合肥230031）

氯氣屬于劇毒化學(xué)品，LC50:850 mg/m3，1 h（大鼠吸入）。由于氯氣用途廣泛，全國(guó)近年發(fā)生多起泄漏事故。如何進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)防控是氯氣貯存、使用企業(yè)必須重視的問題。

本文以典型的液氯鋼瓶泄漏事故為源項(xiàng)，依據(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）、《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB18218-2018），并參考相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)典型液氯鋼瓶泄漏事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行影響預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果提出有效可行的液氯泄漏事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控措施和應(yīng)急管理要求，以降低企業(yè)液氯泄漏事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響程度，并可作為液氯貯存、使用等企業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的參考[1-10]。

1 典型氯氣泄漏事故環(huán)境影響的案例分析

1.1 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)物辨識(shí)

一般企業(yè)使用的氯氣規(guī)格多以1 t/鋼瓶為主，根據(jù)調(diào)查，企業(yè)液氯儲(chǔ)存規(guī)模約為10～50 t。根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB18218-2018）標(biāo)準(zhǔn)，氯氣的臨界量為5 t，據(jù)此判斷，貯存、使用氯氣的企業(yè)一般構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。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）要求，重大危險(xiǎn)源應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)提出風(fēng)險(xiǎn)防控措施。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)事故情形分析

以1 t 液氯鋼瓶計(jì)，壓力為0.7 MPa，溫度25℃，鋼瓶直徑為800 mm，出口角閥內(nèi)徑為19.05 mm。

通常液氯儲(chǔ)存溫度在其沸點(diǎn)之上，為過熱液體，這類液化氣體一旦泄漏，因壓力瞬間大幅降低，其中一部分會(huì)迅速氣化為氣體，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣液兩相流。均勻兩相流的泄漏速度可采取《環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》附錄F 中兩相流泄漏，計(jì)算公式如下：

據(jù)此計(jì)算氯氣鋼瓶泄漏事故源強(qiáng)為0.07 kg/s。

1.3 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

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），風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)需選取最不利氣象條件預(yù)測(cè)后果。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1。

表1 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2。

表2 危險(xiǎn)物質(zhì)大氣毒性終點(diǎn)濃度值

氯氣初始密度大于空氣密度，根據(jù)（HJ169-2018）選擇SLAB 模型，采用EIAPro2018 軟件進(jìn)行預(yù)測(cè)，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1 最不利氣象條件下液氯鋼瓶泄漏事故危害區(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，氯氣鋼瓶泄漏事故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810 m；達(dá)到毒性終點(diǎn)濃度-2 的最大影響范圍為下風(fēng)向2810 m。

2 風(fēng)險(xiǎn)防控措施

氯氣泄漏事故應(yīng)從源頭控制和應(yīng)急處置兩方面預(yù)防。源頭控制即從源上降低氯氣泄漏事故發(fā)生；應(yīng)急處置是一旦液氯泄漏事故發(fā)生，應(yīng)對(duì)泄漏事故進(jìn)行安全合理的處置，以降低氯氣泄漏事故產(chǎn)生的環(huán)境影響。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)管理

（1）加強(qiáng)職工的安全教育和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，堅(jiān)持特種操作工人（如氣瓶維修人員）持證上崗，增強(qiáng)職工防范事故意識(shí)和自救能力。

（2）嚴(yán)格涉氯設(shè)備和液氯鋼瓶的維護(hù)保養(yǎng)，定期對(duì)涉氯設(shè)備、氯氣報(bào)警裝置、鋼瓶超壓報(bào)警儀、管道、儀表、閥門等進(jìn)行檢查和校驗(yàn)，降低氯氣泄漏事故發(fā)生概率[7-8]。

2.2 應(yīng)急處置和應(yīng)急預(yù)案

（1）液氯鋼瓶應(yīng)單獨(dú)設(shè)庫(kù)儲(chǔ)存，瓶庫(kù)應(yīng)全封閉，并設(shè)氯氣報(bào)警裝置，庫(kù)房配套抽排風(fēng)系統(tǒng)和事故氯氣吸收（堿液吸收塔）處理裝置，確保液氯鋼瓶庫(kù)發(fā)生泄漏事故時(shí)泄漏的氯氣能夠通過抽風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入堿吸收塔處理，將氯氣泄漏事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響降低。

（2）應(yīng)急預(yù)案：由上述預(yù)測(cè)結(jié)果可知，液氯鋼瓶泄漏事故影響范圍較大，大氣毒性終點(diǎn)濃度-1 最大影響范圍為810 m，毒性終點(diǎn)濃度-2 的最大影響范圍為2810 m。企業(yè)應(yīng)針對(duì)各自實(shí)際情況編制《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，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，將下風(fēng)向2810 m 危害區(qū)范圍內(nèi)人群進(jìn)行疏散，將突發(fā)環(huán)境事件影響降至最低。

3 結(jié)論

本文以典型液氯鋼瓶泄漏事故為源項(xiàng)，運(yùn)用EIAPro2018 軟件進(jìn)行了氯氣泄漏事故的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，計(jì)算出典型液氯鋼瓶泄漏事故最大影響范圍，并結(jié)合預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)貯存、使用氯氣的企業(yè)提出了相應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控要求，以降低液氯鋼瓶泄漏事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響程度，最大程度地保護(hù)人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全。