环境风险评价专题

环境风险评价专题根据国家环境保护总局《关于防范环境风险加强环境影响评价管理的通知》（环发[2005]152号文）的精神，对整个项目营运期生产、运输、贮存过程中可能造成的事故风险进行分析评价，并提出消除和减缓事故风险影响的措施及应急预案。1风险识别及确定评价等级1.1物质风险性识别本项目生产、加工、运输、使用及贮存过程的原辅材料、“三废”中涉及的危险化学品及其储量、理化、毒理性质见报告表及附页。本项目所用工业气体在《建设项目环境风险评价技术导则》附录A.1中未列明其危险性，因此，对照《危险货物品名表》(GB12268-2005)，本项目所用工业气体属于第2类气体第2.2项：非易燃无毒气体。本项目所用工业气体危险、有害因素如下：○1助燃气体氧气，具有助燃能力，是易燃物、可燃物燃烧爆炸的基本要素之一，能氧化大多数活性物质。虽然氧气本身不燃烧，但受热后贮罐或瓶内压力增大，有爆炸危险，同时，氧气与乙炔、氢、甲烷等易燃气体亦能形成爆炸性混合物。氧气还能使活性金属粉末、油脂剧烈氧化引起燃烧。常压下，吸入40％以上氧时，可能发生氧中毒，长期吸入可发生眼损害甚至失明。此外，液态氧常压下可迅速汽化，大量吸热，能造成低温，可致皮肤冻伤。○2不燃气体氮气、氩气、二氧化碳，性质稳定，不燃烧，但受热后贮罐或瓶内压力增大，有爆炸危险。高浓度时抑制或麻痹呼吸中枢，严重者可发生窒息导致休克或死亡。液态氮、液态氩以及液态二氧化碳常压下可迅速汽化，大量吸热，能造成低温，可致皮肤冻伤。综上分析，确定本项目风险类型为助燃气体氧气和不燃气体氮气、氩气、二氧化碳的泄露、火灾和爆炸。1.2生产、公用、贮运工程潜在危险性识别根据《环境影响评价技术导则总纲》（HJ/T2.1-93）第7.4.4节，在建设项目实施过程中，由于自然或人为原因所酿成的爆炸、火灾、中毒等后果十分严重的，造成人身伤害或财产损失的事故，属风险事故。本项目风险因素归纳如下：（1）建设区域存在的自然风险因素：地震、雷电、汛期、台风、夏季高温等；（2）生产、公用、储运过程主要风险因素○1本项目所有危化品采用危化品专用运输车辆陆运，原料由原料供应商负责运至厂内。若运输人员未严格遵守《危险化学品管理条例》中有关危化品运输管理规定，发生车祸等意外事故导致罐内液体泄漏、喷出，会造成附近人员窒息、高氧中毒或冻伤事故，同时可能引发火灾、爆炸事故；○2危化物的输送管道、阀门等因材料缺陷、机械损伤、各种腐蚀、焊缝裂纹或缺陷、外力破坏、施工缺陷和特殊因素等导致氧气等物质局部泄漏，会对设备周围部分地区造成速冻低温、缺氧或高氧的环境，并可能引发火灾、爆炸事故；○3危化品贮罐、低温液体泵以及汽化器等生产设备在维护与使用不当或因本身的质量缺陷、超期使用，会引起液氧、液氮、液氩以及液态二氧化碳的泄漏，从而引发火灾、爆炸事故。○4危化品贮罐计量仪表失灵，至使液态气体充装过程中灌满溢出或贮罐内压力过大，引发物料泄露、火灾、爆炸事故；○5危化品钢瓶可能因质量缺陷，或装卸、搬运时未按有关规定进行，做到轻装、轻卸、严禁摔、碰、撞击、拖拉、倾动和滚动，而导致的钢瓶破损，物料泄漏，引发火灾、爆炸事故；○6液体贮罐及储存在危化品仓库内的危化品钢瓶遇高温、明火、可燃材料等将发生火灾或爆炸事故。本项目生产厂房和仓库均为乙类火灾危险建筑。1.3重大危险源辨识对照《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2004)及《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)进行辨识得知，本项目所用气体中，仅氧气在《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)中有明确类别，其他气体不在任何类别之中。而本项目液氧贮罐容量30m3，工作压力最大为0.78MPa，充装量80％，计算得贮罐内液氧量为23.35t。氧气充装后的实瓶基本上直接运输出厂，但有时亦有少量贮存，贮存量为100瓶左右，常用氧气瓶容积为40L，瓶内氧气压力为15MPa，足额贮存6m3的氧气，氧气重量约8.5kg（理论计算值），由此计算氧气临时贮存量为850kg。比较贮罐与钢瓶内的压力和氧气储存量可知，贮罐内的压力虽然比钢瓶内的小，但是氧气储存量远远大于钢瓶的氧气储存量，因而液氧贮罐泄漏或爆炸的风险后果危害较大，因此本次风险评价重点分析贮罐区的重大危险源。本项目危险化学品重大危险源辨识情况见表1。表1危险化学品工作场所临界量表序号危化品名称实际存在量(t)GB18218-2009临界量(t)类别临界量1氧气23.35表2氧化性气体200由上表可见，本项目氧气属于氧化性气体，但其实际贮存量远小于GB18218-2009规定的临界量。根据《重大危险源辨识》（GB18218-2000）中第4.3.2节，判断该项目单元是否构成重大危险源。辨识指标规定，当单元内存在的危险物质为单一品种，则该物质的数量即为单元内危险物质的总量，若等于或超过相应的临界量，则定为重大危险源。因此，本项目未构成重大危险源。1.4环境敏感性识别本项目选址位于吴江市汾湖镇金家坝社区金莘路，所在地块为工业用地，东面为鱼塘，鱼塘以东为空地，南面为河道，河道以南为中央储备油库和金扬油厂，西面为空地，北侧为道路，道路以北为新中达钢构，对照《建设项目环境影响评价分类管理名录》，项目所在地不属于环境敏感区。1.5环境风险评价等级和评价范围本项目涉及的危险化学品为助燃气体和不燃气体，但未构成重大危险源，且选址不属于环境敏感地区。根据《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）4.2.3.1节中表1判断，本次环境风险评价等级为二级，风险评价范围为项目周围3km范围的区域。二级评价主要工作内容为风险识别、源项分析和对事故影响进行简要分析，提出防范、减缓和应急措施。2源项分析2.1最大可信事故发生概率本项目液态气体贮罐与汽化、分装过等生产过程中均有可能发生泄露或遇高温，引起火灾、爆炸事故。本项目所用气体氮气、氩气、二氧化碳为不燃气体，氧气为助燃气体，均不能燃烧，但是在有可燃材料的情况下氧气泄露易会引起火灾危害，且火灾危害程度视周围可燃物存在情况而定，无法具体估量，因此本次评价将液氧的泄漏或爆炸作为风险评价因子。而液氧贮罐与汽化、分装过程相比较，工作压力较大，贮存液氧的量较大，因而液氧贮罐泄漏或爆炸的风险后果危害最大，因此本次风险评价选取液氧贮罐泄漏、爆炸为最大可信事故。根据《化工装备事故分析与预防》中统计1949年～1988年的全国化工行业事故发生情况的相关资料，化学品容器发生较大泄漏的概率1.2×10-6，泄漏后引发火灾爆炸的比例占30.8%，故液态气体贮罐泄露、爆炸事故概率取3.7×10-7。2.2风险物质泄漏量(1)泄漏量计算。假定气体的特性是理想气体，气体泄漏速度按式（1）计算：式中，QG为气体泄漏速度，kg/s；P为容器压力，Pa；Cd为气体泄漏系数，当裂口形状为圆形时取1.00；A为裂口面积，m2；M为分子量；R为气体常数，J/(mol·k)；TG为气体温度，K；Y为流出系数，对于临界流Y=1.0；κ为气体的绝热指数。氧气贮罐工作压力最大为0.78MPa(二氧化碳贮罐压力2.16MPa)，裂口直径10mm，气体温度14.4℃，查阅氧气、氮气、氩气、二氧化碳分子量气体的绝热指数，用风险评价软件(RiskSystem)计算得泄漏速度：QG分别为0.153kg/s、0.144kg/s、0.182kg/s、0.519kg/s。3环境风险后果计算与影响分析3.1后果计算氧气、氮气、氩气、二氧化碳等是空气组分，因其不是污染性气体，所以它们的泄漏会引起周围急速低温、缺氧或高氧环境，对厂界外大气环境无影响。这里主要计算液氧贮罐的爆炸影响。液氧贮罐破裂时，低温液体迅速沸腾剧烈蒸发，暴沸和爆炸在瞬间完成，低温液体贮罐爆炸能量用式(2)计算：式中，W为贮罐内液体质量；H，S为液体焓kJ/kg、熵W/(kg·K)；Tb为标准沸点，K。液氧贮罐容量30m3，充装量80％。贮罐内液氧量为23.35t。经计算：EL=190340kJ，相当于TNT当量为：WTNT=42.1kg。根据TNT冲击波超压原理，预测贮罐破裂爆炸的伤害范围。WTNT与l000kgTNT爆炸时冲击波超压的模拟比见式(3)：计算得α=0.343，预测液氧贮罐爆炸时取死亡超压90kPa，查表并用内插法求得R0=23.8m，则死亡半径：R=αR0=0.348×23.8=8.3m。同理，取重伤超压44kPa、轻伤超压17kPa、建筑物损坏(墙体裂缝)超压30kPa不同爆炸冲击波超压所造成的伤害和破坏见表2。表2冲击超压伤害准则对象超压ΔP/kPa损害程度损伤等级建筑物0.5～2.0玻璃部分破碎—2.0～12玻璃全部破碎—12～30门窗坏,砖墙小裂缝(0.5mm)—30～50砖墙裂缝(0.5--5mm)，钢混屋面起裂—50～76墙裂缝(50mm)，钢混屋面严重开裂—76～100砖墙倒塌，钢混屋面塌下—100～200防震钢混结构破坏—200～300钢架桥破坏—人体20～30中耳、肺挫伤轻微30～50中度耳伤、肺伤中等50～100心肌撕裂、脱臼严重＞100体腔、肝脾破裂死亡本项目液氧贮罐爆炸的伤害范围见表3。表3液氧贮罐爆炸的伤害范围项目死亡半径重伤半径建筑物损坏半径轻伤半径影响半径/m8.312.513.921.23.2后果分析(1)火灾、爆炸风险。本项目几种气体中，氧气为助燃气体，氮气、二氧化碳和氩气为不燃气体。液氧应高压低温贮存，遇可燃材料或高温有爆炸危险。二氧化碳罐、氮气罐和氩气罐若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。据表3预测液氧贮罐（30rn3）爆炸时，影响范围在源点25m以内，一旦发生爆炸，源点12．5m将有严重的伤害。同样，若其他液体贮罐和分析的液氧贮罐一起爆泄，则爆炸产生的危害距离将大大高于表3的计算数据。因此企业应加强车间的生产管理，尽量规范操作，对液体贮罐进行定期维护和修理。生产区和贮存区应尽量远离保护目标，降低火灾爆炸的事故影响，与保护目标保留足够的安全防护距离。(3)泄漏风险。液氧、液氮、液氩、液态二氧化碳一旦发生泄漏，会对设备周围部分地区造成速冻低温、缺氧或高氧的环境，检修人员应注意个人安全和高氧易引发爆炸的危险，并注意排险。而泄漏气体均为空气所含组分，一旦扩散到大气中，对周围水环境、大气环境并无影响。3.3风险值计算与可接受水平评价由《建设项目环境风险评价技术导则》，环境风险可由风险值定量表征。风险值是事故的发生概率和事故的危害程度的函数，定义为：每次事故后果危害程度单位时间事故数概率时间后果风险值CPR液氧贮罐爆炸风险值(死亡/年)=死亡区人数×出现不利爆炸条件概率。根据风险后果分析可知，液氧贮罐泄漏引发火灾事故的影响范围不会超出厂区，故事故影响范围内的人口密度按厂区人口密度取值，进行风险值计算。本项目劳动定员20人，项目厂区内人口密度=平均在厂人数(20人)/厂区面积(13258.7m2)，计算厂区人口密度为0.2人/100m2。表4事件发生死亡人数计算名称伤亡半径伤亡人数事故概率风险值液氧贮罐爆炸R=8.3m13.7×10-73.7×10-7在工业和其它活动中，各种风险水平及其可接受程度列于表5。表5各种风险水平及其可接受程度序号风险水平(a-1)危险性可接受程度110-3数量级操作危险性特别高，相当于人自然死亡率不可接受，必须立即采取措施改进210-4数量级操作危险性中等应采取改进措施310-5数量级与游泳事故和煤气中毒事故属同一量级人们对此关心，愿意采取措施预防410-6数量级相当于地震和天灾的风险人们并不当心这类事故发生510-7～10-8数量级相当于陨石坠落伤人没有人愿为此事投资加以预防经计算，本项目的风险值为3.7×10-7/a，小于行业风险统计值8.33×10-5/a（数据来源：环境风险评价实用技术和方法），故本项目最大可信事故风险是可以接受的。4风险管理设计、建造、施工安装要科学、合理、保证质量，严格执行有关安全规程、规范和标准，同时管理要跟上，提高管理和操作人员的素质和水平，把好