第34卷第4期環(huán)境科學(xué)與管理Vol 34 Na 4200年4月ENVTRONMENTAL SCTENCE AND MANAGEMENTAp.2009文章編號(hào):1674-61392009)04-0171-04甲醇項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)案例分析房春生,孟赫,李巍2,王菊(1.吉林大學(xué)環(huán)境科學(xué)系,吉林長(zhǎng)春130012;2北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院,北京100875)摘要:以苿年產(chǎn)150萬t煤化工甲醇項(xiàng)目為案例,詳分析甲磚項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),包括項(xiàng)目工程分析、物質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、重大危險(xiǎn)源辨識(shí)、事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析與評(píng)價(jià)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施及應(yīng)急預(yù)案,其中事故源強(qiáng)(儲(chǔ)罐泄漏量及泄露燕發(fā)量)核算和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。對(duì)甲醇儲(chǔ)罐泄露環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià),并分析項(xiàng)目存在的潛在事故隱患與環(huán)境鳳險(xiǎn),并在此基礎(chǔ)之上提出甲醇儲(chǔ)罐泄露事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施及應(yīng)急預(yù)案。關(guān)鍵詞:環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);識(shí)別;預(yù)測(cè);防范措施中圍分類號(hào):X820.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BCase Study on the Environmental Risk Assessment in Methanol ProjectFang Chunsheng, Meng He, Li Wei, Wang Ju(1. Department of Environmental Science, Jilin University, Changchun 130012, China:2. College of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)Abstract: The environmental risk assessment in Coal Chemical Industry(CCI)project was evaluated by the 1, 500, 000ethanol project, including the project engineering analysis, materials environmental risk identification, major hazard identifica-tion, environmental risk prediction analysis and assessment of accidents, environmental risk precautionary measures and contin-gency preparatory plan. The accounting of accident source and environmental risk prediction were the chief focus and difficulty.Considering the identification, prediction and assessment of leak environmental riskthe analysis of theproject potential accidents and environmental risk, the potential accident risk the environmental risk precautionary measures andcontingency preparatory plan of storage tank leak accidents in methanol project was proposedKey wordsenvironmental risk; identification; prediction; countermeasures環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)( Environmental Risk Assessment)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的是分析和預(yù)測(cè)建設(shè)項(xiàng)目存是利用現(xiàn)有獲得的知識(shí)和資料,依賴有關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科在的潛在危險(xiǎn)有害因素,建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行期間(如環(huán)境毒理學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生態(tài)學(xué)等)可能發(fā)生的突發(fā)性事件或事故(一般不包括人為破的最新研究成果借助數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)工具來認(rèn)壞及自然災(zāi)害),引起有毒有害和易燃易爆等物質(zhì)識(shí)和鑒別環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)類別、出現(xiàn)條件、對(duì)人和周泄漏,所造成的人身安全與環(huán)境影響和損害程度提圍環(huán)境產(chǎn)生的危害后果及程度,并計(jì)算危害出現(xiàn)的出合理可行的防范應(yīng)急與減緩措施,以使建設(shè)項(xiàng)目可能性的過程其作為環(huán)境影響評(píng)價(jià)領(lǐng)域的一個(gè)新事故率、損失和環(huán)境影響達(dá)到可接受水平。由于課題,已經(jīng)成為可能發(fā)生事故危險(xiǎn)的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故本身的不確定性,項(xiàng)目的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)定量分影響評(píng)價(jià)中重要而不可缺少的組成部分13。析難度很大。本文以某150萬t煤制甲醇項(xiàng)目為例,分析甲醇項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。通過對(duì)甲醇項(xiàng)目收稿日期:2008-11-20環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及其周圍敏感因素的識(shí)別與分析,分析項(xiàng)基金項(xiàng)目:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)資助項(xiàng)日,編號(hào):目存在的潛在事故隱患及其對(duì)周圍環(huán)境可能產(chǎn)生的2005CB422207作者簡(jiǎn)介:房春生(1971-)男副教授博士從事環(huán)境規(guī)劃與評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)中國(guó)煤化工食略的合理性和CNMHG建立應(yīng)急體系通訊聯(lián)系人:王菊提供CHa第34卷第4期VoL 34 Na. 42009年4月房春生等·甲醇項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)案例分析項(xiàng)目工程分析萬t,采用 Texaco水煤漿氣化工藝,年耗原煤215萬t低壓合成甲醇工藝主要由三部分組成:①合成建設(shè)項(xiàng)目位于煤炭資源豐富的內(nèi)蒙古鄂爾多斯,氣制備、凈化及壓縮;②甲醇合成;③甲醇精餾,其流甲醇裝置生產(chǎn)能力為150萬va,實(shí)際年產(chǎn)量為141程如圖1所示。煤、水制水制漿氣化變換脫硫、脫碳空分精餾塔合成壓縮產(chǎn)品甲醇1煤制甲醇項(xiàng)目工藝流程圖2環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與分析H=(R-L)幾L式中:H一危險(xiǎn)度2.1物質(zhì)危險(xiǎn)性識(shí)別R—燃燒(爆炸)上限;項(xiàng)目生成中所使用和產(chǎn)生的主要物料有COL一燃燒(爆炸)下限。H2S、甲醇、H2危險(xiǎn)度H值越大,表示其危險(xiǎn)性越大對(duì)于本項(xiàng)目涉及的主要物料火災(zāi)危險(xiǎn)分類按根據(jù)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》(GB5044《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160-92)中-85)中有關(guān)規(guī)定確定項(xiàng)目涉及物料毒性危害分級(jí)。規(guī)定的方法分類。燃燒爆炸危險(xiǎn)度按以下公式計(jì)項(xiàng)目所涉及主要物料燃燒爆炸性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)算類別、毒性危害分級(jí)詳見表1。表1主要物料燃燒爆炸性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)類別、毒性危害分級(jí)表序號(hào)物料爆炸極限火災(zāi)毒性危名稱191.4125-74.24.94Ⅱ級(jí)(高度危害)甲醇液體7252.8Ⅳ級(jí)(輕度危害)60.44.0-46.010.5Ⅱ級(jí)(高度危害根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》(H2.2工藝系統(tǒng)危害因素分析T169-204)相關(guān)規(guī)定,按物料的燃燒爆炸性質(zhì)分煤化工項(xiàng)目生產(chǎn)存在潛在燃燒爆炸特性的危類,CO屬于乙類可燃?xì)怏w,H2、H2S屬于甲類可燃?xì)怆U(xiǎn),國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明,設(shè)備故障操作失誤都可體,甲醇屬于甲類B可燃液體,項(xiàng)目涉及主要物料能發(fā)生物料泄漏、燃燒爆炸,危害人身安全,污染環(huán)危險(xiǎn)度均大于1,屬于易燃易爆危險(xiǎn)性物質(zhì)。境。建設(shè)項(xiàng)目工藝系統(tǒng)裝置危害因素匯總見表2表2工藝系統(tǒng)裝置危害因素匯總裝置名稱作業(yè)特點(diǎn)物料名稱危險(xiǎn)因素B C原料煤、燃料煤貯運(yùn)裝卸、貯運(yùn)、破碎、篩分、固體煤炭、石灰石氣化裝置水煤漿制備、氣化、氣體急冷洗滌灰水處理、火炬焚燒凈化裝置變換脫硫、脫碳熱量回收Co、H2、H2SS024硫回收裝置反應(yīng)、焚燒Co、H2、H2S、硫磺5甲醇裝置合成反應(yīng)氣體壓縮、精餾Co、H2、CH4、甲醇空分裝量空壓、空分冷箱制冷裝置中國(guó)煤化工貯運(yùn)裝置液體輸送、貯存、裝卸、運(yùn)輸CNMHG(注:A-火災(zāi)、B-爆炸、C一中毒、D-化學(xué)灼傷/高溫灼傷、E-惡臭、F171第34卷第4期09年4月房春生等·甲醇項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)案例分析voL 34 Na 4Apr.20092.3重大危險(xiǎn)源辨識(shí)3.2泄漏蒸發(fā)量計(jì)算建設(shè)項(xiàng)目所涉及物質(zhì)包括原料、輔料、中間產(chǎn)甲醇泄漏后,在圍堰內(nèi)形成液池,并隨地表風(fēng)的品、產(chǎn)品和燃料等,多屬危險(xiǎn)物質(zhì)根據(jù)《重大危險(xiǎn)對(duì)流面而蒸發(fā)擴(kuò)散。甲醇蒸氣比空氣重能在低處源辯識(shí)》(GB18218-2000,結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目的生產(chǎn)潛擴(kuò)散至較遠(yuǎn)地方,使環(huán)境受到污染,并存在遇明火回在危險(xiǎn)識(shí)別,物料危險(xiǎn)識(shí)別和建設(shè)項(xiàng)目周圍環(huán)境特燃危險(xiǎn)性。征,確定建設(shè)項(xiàng)目甲醇裝置區(qū)、甲醇儲(chǔ)罐區(qū)為重大危泄露液體蒸發(fā)量參數(shù)及模式選用《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)險(xiǎn)源境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》(H/T19-2004)附錄A.23事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析與評(píng)價(jià)4中推薦計(jì)算因甲醇沸點(diǎn)(64.8℃)高于環(huán)境溫度,故甲醇蒸3.I儲(chǔ)罐泄漏量計(jì)算發(fā)只考慮質(zhì)量蒸發(fā)。經(jīng)計(jì)算,甲醇在不同氣象條件共設(shè)有甲醇儲(chǔ)罐3臺(tái),每臺(tái)儲(chǔ)罐容積5000m3,下的擴(kuò)散量見表4。按儲(chǔ)罐滿負(fù)荷運(yùn)行計(jì)算甲醇泄漏量。根據(jù)事故統(tǒng)表4不同氣象條件下的泄漏擴(kuò)散量計(jì),典型的損壞類型是儲(chǔ)罐與輸送管道的連接處泄擴(kuò)散量(kg/s)平均風(fēng)速漏,裂口尺寸為管徑的20%或100%,因管道或閥門A、B穩(wěn)定度D穩(wěn)定度E、F穩(wěn)定度完全斷裂或損壞的可能性極小,評(píng)價(jià)設(shè)定破損程度1.0m/s0.0330.039為接管口徑的20%,設(shè)定泄漏孔徑為90mm,事故發(fā)生后安全系統(tǒng)報(bào)警,10min內(nèi)泄漏得到控制,其泄3.3泄漏擴(kuò)散預(yù)測(cè)模式選取漏源強(qiáng)選用《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則預(yù)測(cè)采用《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》(HTl69-2004)附錄A2.1液體泄露速率方程計(jì)(H/T2.2-193)中推薦的非正常排放模式:有風(fēng)算。經(jīng)估算,甲醇泄漏源強(qiáng)見表3。情況和小風(fēng)情況。表3甲醇泄漏源強(qiáng)表3.4泄漏擴(kuò)散環(huán)境影響預(yù)測(cè)分析物料單個(gè)容積泄漏時(shí)向泄漏速度泄漏量預(yù)測(cè)泄漏事故發(fā)生5min、10min、20mn后,小(min)(ky/s) (kg)風(fēng)(1.0m/s)和平均風(fēng)速(22m/s)狀況下主導(dǎo)風(fēng)向甲醇落地濃度,事故后擴(kuò)散情況見表5。表5甲醇事故后擴(kuò)散情況表風(fēng)速時(shí)間下風(fēng)向距離(m)(m/s) min2001000866.7218.327.72218.848.58018218.950.023873.99437.24140.883873.991672.31437.24140.8820.836.973873.99167231140.88甲醇地面濃度大于86000mg/m,為致死濃度4環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施及應(yīng)急預(yù)案值;大于260mg/m3為傷害閾值;大于40mg/m3,為健康影響區(qū)域;小于3.0mg/m3,為達(dá)標(biāo)區(qū)域。4.1環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施由表5可知,小風(fēng)(1.0m/s)時(shí)發(fā)生甲醇儲(chǔ)罐泄4.1.1泄漏事故具體處理措施漏事故影響范圍較小,近源20m范圍內(nèi)出現(xiàn)高濃4.1.1.1個(gè)體防護(hù)度,超過環(huán)境濃度上限260mg/m3(美國(guó) OSHAPEL進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的救援人員必須配備必要的個(gè)人防護(hù)TWA),對(duì)人體傷害較大;50m-100m范圍內(nèi)可器具;泄漏事故發(fā)生后,應(yīng)嚴(yán)禁火種,同時(shí)采取切斷能產(chǎn)生輕度中毒癥狀或眼睛等刺激反應(yīng)癥狀;200m電源、禁止車輛進(jìn)人、立即在邊界設(shè)置警戒線。根據(jù)范圍以外屬達(dá)標(biāo)區(qū)域。有風(fēng)(2.2m/s)時(shí)發(fā)生儲(chǔ)罐事故情況和事態(tài)發(fā)展,確定事故波及區(qū)域的范圍、人泄漏事故影響范圍大于小風(fēng)情況高濃度范圍0m員疏散"V凵中國(guó)煤化工專用防護(hù)服、隔100m,對(duì)人體傷害較大可能產(chǎn)生急性中毒癥狀絕式空CNMHG等;500m范圍以外屬達(dá)標(biāo)區(qū)域。4.1.1第34卷第4期房春生等·甲醇項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)案例分析VoL 34 No 42009年4月采取關(guān)閉閥門停止作業(yè)或改變工藝流程、局部權(quán)人;(4)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故的級(jí)別及相應(yīng)的應(yīng)急狀態(tài)停車、打循環(huán)、減負(fù)荷運(yùn)行等措施;采用合適的材料分類以此制定相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)程序;(5)應(yīng)急設(shè)和技術(shù)手段堵住泄漏處。施、設(shè)備與材料;(6)應(yīng)急通訊通知與交通;(7)應(yīng)4.1.1.3泄漏物處理急環(huán)境監(jiān)測(cè)及事故后評(píng)估;(8)應(yīng)急防護(hù)措施清除圍堤堵截:筑堤堵截泄漏液體或者引流到安全泄露措施方法和器材;(9)應(yīng)急劑量控制、撤離組織地點(diǎn)。貯罐區(qū)發(fā)生液體泄漏時(shí),要及時(shí)關(guān)閉雨水閥,計(jì)劃、醫(yī)療救護(hù)與公眾健康;(10)應(yīng)急狀態(tài)終止與防止物料沿明溝外流。事故影響恢復(fù)措施;(11)應(yīng)急人員培訓(xùn)與演習(xí)稀釋與覆蓋:向有害物蒸氣云噴射霧狀水,加速(12)應(yīng)急事故的公眾教育及事故信息公布程序;氣體向高空擴(kuò)散,在其表面形成翟蓋層,抑制其蒸(13)事故的記錄和報(bào)告。發(fā)。收容(集):對(duì)于大型泄漏,可選擇用隔膜泵將5結(jié)論泄漏出的物料抽入容器內(nèi)或槽車內(nèi);當(dāng)泄漏量小時(shí),環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作的可用沙子、吸附材料、中和材料等吸收中和。新內(nèi)容應(yīng)建立在對(duì)生產(chǎn)工藝詳細(xì)分析的基礎(chǔ)之上廢棄:將收集的泄漏物運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置;進(jìn)行。甲醇項(xiàng)目生產(chǎn)所涉及的原輔材料以及副產(chǎn)品用消防水沖洗剩下的少量物料,沖洗水排入事故槽。多具有有毒、有害、易燃易爆性等特征,并且項(xiàng)目生4.1.2泄露事故防范措施產(chǎn)工藝、設(shè)備運(yùn)行復(fù)雜,存在多種不同性質(zhì)的潛在風(fēng)甲醇罐區(qū)發(fā)生泄漏,無關(guān)人員立即撒離,切斷一險(xiǎn)事故因此甲醇項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)作為此類項(xiàng)切明火和電氣火花。搶險(xiǎn)處理人員在確保安全的情目環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重點(diǎn)。況下堵漏。甲醇項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一般應(yīng)包括環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識(shí)管道泄漏的少量甲醇通過回收系統(tǒng)進(jìn)行處理;別與分析、事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)分析與評(píng)價(jià)、環(huán)境防范甲醇罐體出現(xiàn)較大裂縫或罐底部法蘭連接處泄漏的措施及應(yīng)急方案,其中事故源強(qiáng)分析和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)是少量甲醇進(jìn)行倒罐處理,如造成甲醇液體大量泄漏這類項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)與難點(diǎn),文章對(duì)甲醇儲(chǔ)罐時(shí),除了進(jìn)行倒罐處理外,還需開啟回收系統(tǒng)進(jìn)行處泄露環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)識(shí)別、預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià),分析潛在理,同時(shí)關(guān)閉圍堤閥門,可在現(xiàn)場(chǎng)施放大量水蒸氣或事故風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生所造成的不利影響,以此作為判斷事氮?dú)?破壞燃燒條件。但盡量不要采用大量水沖洗故風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受的結(jié)論,隨著環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技處理方案,以免造成環(huán)境污染,若一旦采用該處理方術(shù)的不斷完善與發(fā)展,作為環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重要部式,噴灑的稀釋液會(huì)形成含污染物的廢水,此類廢水分,切實(shí)指導(dǎo)煤化工項(xiàng)目建設(shè),從而促進(jìn)煤化工行業(yè)應(yīng)注意收集至污水系統(tǒng),避免造成對(duì)地下水或土壤健康穩(wěn)定發(fā)展。的污染。4.2風(fēng)險(xiǎn)事故應(yīng)急預(yù)案參考文獻(xiàn):為減少突發(fā)事故危害,根據(jù)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)[1]鐘政林,曾光明,楊春平.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展果應(yīng)急救援體系對(duì)可能造成的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)突發(fā)性事[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展,96,4(6):17-2故制定應(yīng)急預(yù)案綱要,有序地實(shí)施救援、降低事故造[2]張行云,淺談環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].山東環(huán)境,1994,成的危害與損失,應(yīng)急預(yù)案須在項(xiàng)目建成投產(chǎn)前制(1):14-1定和落實(shí)。[3]陸軍,郝大舉.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)簡(jiǎn)介[J].污染防治技救援應(yīng)急預(yù)案應(yīng)包括應(yīng)急計(jì)劃區(qū)、應(yīng)急組織、應(yīng)術(shù),0518(6):31-34]胡二邦.環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)用技術(shù)和方法[M].北京急狀態(tài)分類應(yīng)急救援等。項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002,2應(yīng)包括以下內(nèi)容:(1)危險(xiǎn)源概況:詳述危險(xiǎn)源類[5]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境工程評(píng)估中心編.環(huán)境彩響型、數(shù)量、分布及其對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn);(2)應(yīng)急計(jì)劃實(shí)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則與柝準(zhǔn)[M],北意:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,施區(qū)域;(3)(3)應(yīng)急組織控制事故災(zāi)害的責(zé)任、授2007中國(guó)煤化工CNMHG