液氯儲(chǔ)罐大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)研究

田鵬偉，余瑩瑩

（1.蘭州六五環(huán)?？萍加邢薰荆拭C 蘭州 730000；2.甘肅創(chuàng)新環(huán)境科技有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

引言

液氯為黃綠色液體，屬于劇毒化學(xué)物質(zhì)，常用作農(nóng)藥、醫(yī)藥等精細(xì)化工行業(yè)的化工原料。

液氯在化工企業(yè)內(nèi)大多以儲(chǔ)罐或鋼瓶的形式儲(chǔ)存，其中鋼瓶的儲(chǔ)存規(guī)模一般為1 t，規(guī)模較小，常用于小型化工企業(yè)，鋼瓶泄漏后的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小；對(duì)于用量比較大的化工企業(yè)，企業(yè)內(nèi)部會(huì)建設(shè)液氯儲(chǔ)庫(kù)，設(shè)置液氯儲(chǔ)罐用于液氯的儲(chǔ)存，儲(chǔ)存規(guī)模較大，液氯儲(chǔ)罐泄漏的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)較大[1]。

本文以西北某農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)為例，對(duì)液氯儲(chǔ)罐的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，確定液氯儲(chǔ)罐泄漏后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響范圍及程度，并提出環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控措施，為相關(guān)部門的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控提供技術(shù)支撐。

1 西北地區(qū)某農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)液氯儲(chǔ)罐設(shè)置概況

西北地區(qū)某農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品主要為2，4-滴，主要原料包含液氯。該企業(yè)新建液氯倉(cāng)庫(kù)1座，設(shè)置3個(gè)30 m3的液氯儲(chǔ)罐，2用1備。儲(chǔ)存的液氯經(jīng)廠區(qū)氣化器氣化成氯氣后用于產(chǎn)品生產(chǎn)。

2 液氯儲(chǔ)罐泄漏環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)

本文依據(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）[2]的相關(guān)要求，開展液氯儲(chǔ)罐泄漏的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

2.1 風(fēng)險(xiǎn)事故情形設(shè)定及風(fēng)險(xiǎn)源項(xiàng)分析

2.1.1 風(fēng)險(xiǎn)事故情形設(shè)定根據(jù)液氯的理化性質(zhì)，本次預(yù)測(cè)主要考慮液氯倉(cāng)庫(kù)液氯儲(chǔ)罐泄漏風(fēng)險(xiǎn)事故情形。

2.1.2 風(fēng)險(xiǎn)源項(xiàng)分析[3]

假設(shè)液氯儲(chǔ)罐破裂，根據(jù)事故應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間設(shè)定，事故發(fā)生后系統(tǒng)報(bào)警，迅速采取切斷閥門、堵漏等措施，在600 s內(nèi)泄漏得到控制。

液氯泄漏按照液體泄漏計(jì)算，其泄漏速率QL根據(jù)HJ 169-2018附錄中公式進(jìn)行計(jì)算。液體泄漏速率計(jì)算公式如下：

采訪快要結(jié)束時(shí)，楊斌特意向我們展示了由陽光印網(wǎng)設(shè)計(jì)研發(fā)的三款綠色環(huán)保包裝產(chǎn)品，具有無膠封箱、可循環(huán)利用、環(huán)保無污染等特性，它們擁有一個(gè)好聽的名字——陽光寶盒。我想，如果把陽光印網(wǎng)搭建的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)看作其軟實(shí)力的展現(xiàn)，那么一個(gè)走在行業(yè)前沿、融于時(shí)代潮流的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)便是其硬實(shí)力的體現(xiàn)。

由于液氯儲(chǔ)罐設(shè)置在液氯倉(cāng)庫(kù)中，液氯倉(cāng)庫(kù)采用負(fù)壓設(shè)計(jì)，當(dāng)泄漏事故發(fā)生后，聯(lián)鎖裝置打開，將泄漏的液氯由負(fù)壓抽入設(shè)置的兩級(jí)堿噴淋裝置進(jìn)行處理，按照負(fù)壓系統(tǒng)收集效率95%考慮，則實(shí)際泄漏速率按照儲(chǔ)罐破損泄漏量的5%考慮。具體計(jì)算參數(shù)詳見表1。

表1 液氯泄漏量計(jì)算

2.2 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型、源強(qiáng)及參數(shù)

2.2.1 預(yù)測(cè)模型

依據(jù)HJ 169-2018的規(guī)定，確定液氯儲(chǔ)罐泄漏后的大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型見表2。

表2 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型選取一覽表

2.2.2 事故源強(qiáng)

事故源強(qiáng)見表3。

表3 風(fēng)險(xiǎn)事故情況源強(qiáng)一覽表

2.2.3 預(yù)測(cè)參數(shù)

本次預(yù)測(cè)選取最不利氣象條件和事故發(fā)生地最常見氣象條件分別進(jìn)行預(yù)測(cè)。

最不利氣象條件：F穩(wěn)定度：1.5 m/s風(fēng)速；溫度：25度；相對(duì)濕度：50%。

2.2.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)氯氣大氣毒性終點(diǎn)濃度-1為58 mg/m3；大氣毒性終點(diǎn)濃度-2為5.8 mg/m3。

2.3 預(yù)測(cè)結(jié)果

2.3.1 最不利氣象條件

根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，超出大氣毒性終點(diǎn)濃度-2的最大距離是627.61 m，時(shí)間是1 082.84 s；超出大氣毒性終點(diǎn)濃度-1的最大距離是118.17 m，時(shí)間是495.78 s。最不利氣象條件下液氯儲(chǔ)罐泄漏后影響范圍見圖1。

圖1 最不利氣象條件下液氯儲(chǔ)罐泄漏后影響范圍圖

2.3.2 最常見氣象條件

根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，超出大氣毒性終點(diǎn)濃度-2的最大距離是146.88 m，時(shí)間是357.87 s；未超過大氣毒性終點(diǎn)濃度-1。最常見氣象條件下液氯儲(chǔ)罐泄漏后影響范圍見圖2。

圖2 最常見氣象條件下液氯儲(chǔ)罐泄漏后影響范圍圖

2.3.3 預(yù)測(cè)結(jié)果匯總

預(yù)測(cè)結(jié)果匯總情況見表4。

表4 預(yù)測(cè)結(jié)果匯總表

3 有毒有害氣體大氣傷害概率估算

根據(jù)HJ 169-2018的要求，開展有毒有害氣體氯的大氣傷害概率估算。具體按照如下公式計(jì)算：

有毒有害氣體氯大氣傷害概率計(jì)算參數(shù)見表5。

表5 有毒有害氣體氯大氣傷害概率估算參數(shù)表

根據(jù)各參數(shù)計(jì)算得出Y值為-2.75，說明液氯儲(chǔ)罐泄漏后，暴露于有毒有害氣體氯氣團(tuán)下，無任何防護(hù)的人員的死亡率小于0，即有毒有害氣體氯大氣傷害概率為0。

4 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控措施

根據(jù)預(yù)測(cè)得出，液氯儲(chǔ)罐泄漏后大氣環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境空氣及人群生命安全產(chǎn)生較大影響，應(yīng)采取相應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控措施[5]，具體如下：液氯儲(chǔ)庫(kù)應(yīng)設(shè)置氯氣泄漏檢測(cè)儀、事故風(fēng)機(jī)和事故氯吸收裝置。事故情況下，將泄漏后氣化的氯通過事故風(fēng)機(jī)引入設(shè)置的二級(jí)堿液吸收塔處理后排放。

具體處置方案如下：液氯儲(chǔ)罐距離倉(cāng)庫(kù)地面-0.6 m，液氯倉(cāng)庫(kù)密閉設(shè)置，倉(cāng)庫(kù)設(shè)置負(fù)壓系統(tǒng)，負(fù)壓集氣系統(tǒng)末端設(shè)置兩級(jí)堿液吸收塔。當(dāng)液氯庫(kù)發(fā)生泄漏，有毒氣體探頭檢測(cè)到氯氣的濃度超標(biāo)，事故引風(fēng)機(jī)與循環(huán)泵自動(dòng)開啟，將泄漏的氯氣抽到吸收塔，用堿水中和吸收，然后通過設(shè)置的排氣筒排放。引風(fēng)機(jī)將液氯庫(kù)抽成負(fù)壓，泄漏氣體不會(huì)向液氯庫(kù)外散發(fā)。

5 結(jié)論

液氯屬于劇毒物質(zhì)，液氯儲(chǔ)罐泄漏后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大，會(huì)對(duì)化工企業(yè)周邊大氣環(huán)境造成影響，尤其是對(duì)企業(yè)內(nèi)職工及周邊人群生命安全造成威脅。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果及采取的風(fēng)險(xiǎn)管控措施得出，在落實(shí)各項(xiàng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施和有效的應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理的條件下，液氯儲(chǔ)罐泄漏后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可防可控[6]。