哈尔滨市重点高危污染行业事故危害分析与风险

摘　要：哈尔滨市是国家东北老工业基地，市域内分布有多家从事危险化学品的生产单位，这些企业分布在个行政区，一旦发生污染事故，后果严重，严重威胁人民生命和财产安全。在对这些企业按照重大危险源进行识别之后，挑选了2家具有代表性和风险性较大的企业作为研究对象，通过模式预测，计算出污染物一旦发生管道泄漏或罐体破裂两种情况下的泄漏速度，以及由此产生的有毒有害气团在空气中的迁移变化趋势和规律，提出了有针对性的应急措施。

关键词：高危污染行业 事故危害 风险评估
　　哈尔滨市（包括区县）现有从事危险化学品（石油、化工、医药）生产单位89家，其中石油炼制企业2家，主要生产苯酐、润滑油脂、汽油,柴油,航煤,聚丙烯,精丙烯等；化工企业72家，主要生产盐酸、液氯、烧碱、PVC树脂、次氯酸钠、苯酚和丙酮等化工产品；医药行业15家，主要生产各种化学药品及中成药。这些企业分布在我市各行政区，一旦发生污染事故，后果不堪设想，人民生命和财产将受到极大威胁。因此，对高危行业进行污染事故环境风险评估是十分必要的。
　　本研究主要针对哈市5家重点石油、化工、医药企业生产过程中有毒有害危险化学品、原料（指气体或极易挥发为气体的液体）、产品的储罐，一旦发生泄漏或爆炸，所产生的对周围环境和人群的影响。
　　由于篇幅限制的原因，不能在此论文中将5家企业的全部有毒有害物质进行论述，只对其中2种重大危险化学物质进行阐述。
一、 物质危险性识别
　　经调查，2家重点企业存在液氨、液氯重大危险源。
表1 高危污染源调查统计表
序号
单位名称
有毒有害
物质名称
储存量（t）
储罐压力
1
哈尔滨华尔化工有限公司
液氯
5
<1.1MPa
2
中煤龙化
液氨
270
＜2.16 MPa
二、 源项分析
（一）分析内容
　　根据上述企业生产规模、性质和特征，确定危险化学品在事故发生情况下的泄漏量（根据生产过程或储罐容量来进行计算）。
（二）危险化学品的泄漏量
　　泄漏量计算应根据事故发生的类型来分别计算：包括液体泄漏速率、气体泄漏速率、泄漏液体蒸发量计算。
　　1.液体泄漏速率
　　液体泄漏速度QL用柏努利方程计算：


本法的限制条件：液体在喷口内不应有急剧蒸发。
　　2.气体泄漏速率
　　当气体流速在音速范围(临界流)：



　　当气体流速在亚音速范围(次临界流)：

　　
　　假定气体的特性是理想气体，气体泄漏速度QG按下式计算：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　





管道泄漏事故发生时污染物质泄漏速度统计表
序号
单位名称
有毒有害物质
泄漏速率（kg/s）
1
哈尔滨华尔化工有限公司
液氯
0.02164
2
中煤龙化
　　　　液氨
　　0.031

罐体破裂事故发生时污染物质泄漏速度统计表
序号
单位名称
有毒有害物质
泄漏速率（kg/s）
1
哈尔滨华尔化工有限公司
液氯
　　　　23.66
2
中煤龙化
　　液氨
　　　409.9707
三、 后果计算
（一）有毒有害物质在大气中的扩散
　　本研究将根据我市气象条件，采用改进烟团模式，模拟事故状态下有毒有害物质在大气环境的时空分布特征。
　　根据泄漏方式为有限时间内连续排放，我们在烟团模式的基础上作了改进，即把T时段内的连续排放源看作多个瞬间烟团在下风方某点（x，y，z）造成的浓度迭加。由此得出下面的扩散模式：
（x，y，0，t-ti）


　　蒸发速度Q按下

　　
　　气象参数选择：年平均风速3m/s，D类稳定度，主导风向sw。
四、风险计算和评估
（一）风险评估原则
　　大气环境风险评估，首先计算浓度分布，然后按GBZ2《居住区大气中有害物质的最高容许浓度》规定的短时间接触容许浓度给出该浓度分布范围及到达时间。
（二）风险计算与评估
　　后果综述用图或表综合列出有毒有害物质泄漏后所造成的多种危害后果，包括：各关心浓度污染物到达时间、影响范围等。
　　将预测结果填入下表（本表所列结果，为不采取任何应急措施，在自然条件下的单纯大气扩散结果）。
管道泄漏情况下有毒有害物质泄漏后毒气团分布预测计算表
（年平均风速3.0m/s，D类稳定度）
序号
单位名称
有毒有害物质名称
泄漏量
（mg/s）
居住区最高容许浓度
（mg/m3）
毒气团漂移时间（分）





1
2
3





最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
1
华尔化工
液氯
21640
0.1
220
390
—
2
中煤龙化
液氨（管道直径80 mm）
310000
0.2
220
360
—
　注： 最高容许浓度：指任何时间均不应超过的有毒化学物质的浓度。标准限值依据《工业企业卫生设计标准》TJ36-79中“居住区大气中有害物质的最高容许浓度”一次值给出。
　
罐体破裂时有毒有害物质泄漏后毒气团分布预测计算表（年平均风速3.0m/s，D类稳定度）
序号
单位名称
有毒有害物质名称
泄漏量
（mg/s）
居住区最高容许浓度
（mg/m3）
毒气团漂移时间（分）





10
20
30
40
60
80





最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
1
华尔化工
液氯
23655590
0.1
2200
4020
5620
—
—
—
2
中煤龙化
液氨
409970700
0.2
2360
4380
6300
8130
11550
—


储罐车阀门泄漏时有毒有害物质毒气团分布预测计算表（年平均风速3.0m/s，D类稳定度）
序号
有毒有害物质名称
泄漏量
（mg/s）
居住区最高容许浓度
（mg/m3）
毒气团漂移时间（分）




1
2
3
4
5
10




最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
1
液氯
677327
0.1
260
470
660
850
1030
—
2
液氨
376004
0.2
250
440
620
790
910
—


储罐车罐体破裂时有毒有害物质泄漏后毒气团分布预测计算表（年平均风速3.0m/s，D类稳定度）
序号
有毒有害物质名称
泄漏量
（mg/s）
居住区最高容许浓度
（mg/m3）
毒气团漂移时间（分）




1
5
10
15
20
25
30
40




最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
最高容 许浓度前锋距离
最高容许浓度前锋距离
1
液氯
21085570
0.1
290
1180
2190
3120
4000
4830
5550
—
2
液氨
11705210
0.2
280
1140
2070
2910
—
—
—
—
　　注：罐车储罐的规格为9m（长）×2.3m（宽）×1.7m（高），储罐容积28.2m3，载重量18吨，阀门位于储罐顶部，半径0.2米。
　　五、应急措施
　　当泄漏事故发生后，应立即疏散现场工作人员，由应急处理人员关闭罐区围堰闸门，防止危险化学物质外泄。若发生火灾，应将消防水以及携带的危险化学物质导流至事故应急防渗储池，并关闭储池排污口，待灭火后进行回收或处理，以确保危险化学物质不外流，以免污染地表水体及地下水。
（一）华尔化工厂主要化学物质应急处理处置方法
1.液氯
　　泄漏处理措施：迅速撤离泄露污染区，人员至上风处，并隔离直至气体散尽，切断火源。建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿厂商特别推荐的化学防护服（完全隔离）。切断泄漏源，高浓度泄漏区，喷雾状碱液水吸收。严禁在泄漏的液氯钢瓶上喷水。构筑围堤或挖坑收容所产生的大量废水。如有可能，用钢管将泄漏的氯气导至碱液池，彻底消除氯气造成的危害。泄漏现场应去除或消除可燃或易燃物质，所使用的工具严禁沾有油污，防止发生爆炸事故。
　　防护措施：
　　①呼吸系统防护：空气中浓度超标时，建议佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，必须佩戴氧气呼吸器。
②眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。
③身体防护：穿带面罩式胶布防毒衣。
④手防护：戴橡胶手套。
⑤其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业，须有人监护。
　　急救措施：如皮肤接触，立即脱去被污染的衣着，用大量清水冲洗。就医。如眼睛接触，提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。如果吸入该物质，迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术，就医。
　　灭火方法：消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上风处灭火。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉。
(二）中煤龙化主要化学物质应急处理处置方法
1.液氨
　　泄漏应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离150米，严格限制出入，切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服，尽可能切断泄漏源，合理通风，加速扩散。高浓度泄漏区，喷含盐酸的雾状水中和、稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。储罐区最好设稀酸喷洒设施，漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
废弃物处置方法：建议废料液用水稀释，加盐酸中和后，排入下水道。造纸、纺织、肥料工业中的含氨废料回收使用。
　　防护措施：
　　①呼吸系统防护：空气中浓度超标时，建议佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时，必须佩戴空气呼吸器。
②眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
③身体防护：穿防静电工作服。
④手防护：戴橡胶手套。
⑤其它：工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。
　　急救措施：如皮肤接触，立即脱去被污染的衣着，应用2%硼酸液或大量流动清水彻底冲洗，就医。如眼睛接触，立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。如果吸入该物质，迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。
　　灭火方法：消防人员必须穿戴全身防火防毒服。切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土。


参考文献
1. 张志泉.事故性泄漏的有毒气体的风险性评价.北方环境,2004(4)
2. 韩忠峰，宋学英，时爱民.突发性环境污染事故应急监测准备与响应.中国环境管理干部学院学报,2007(9)：60-62
3. 黄学军，张仁.苏州市环境污染事故应急监测系统的建立与实施.环境监测管理与技术，2002(4)：5-9
4. 李虹.突发性环境污染事故及应急监测.山西煤炭管理干部学院学报,2003(1)：82-84
作者简介
李双江 出生于1978年7月，现工作于哈尔滨市环保产业办公室，工程师，主要从事环境科研、环境评价、环境规划，单位地址：哈尔滨市道里区通达街499号，邮编：150076，电话/传真：84623958，电子信箱：lsj13624509833@
张蕾 出生于1980年5月，现工作于哈尔滨市环境保护科学研究院，工程师，主要从事环境科研、环境评价、环境规划，单位地址：哈尔滨市道里区通达街499号，邮编：150076，电话/传真：84605698，电子信箱：198053zhanglei@
张志泉：出生于1955年7月，现工作于哈尔滨市环保产业办公室，研究员级高级工程师，主要从事环境科研、环境评价、环境规划，单位地址：哈尔滨市道里区通达街499号，邮编：150076，电话/传真：84623647，电子信箱：zzq13903607358@ 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/sklw/hjkx/246273.html