LNG加氣站項目環境風險評價實例分析

劉嫣瀟 呂季峰 陳慧芳

（濟寧同太環保科技服務中心 山東濟寧 272000）

LNG的主要成分是甲烷，是汽車的清潔燃料，在汽車工業的發展優勢明顯。本文以山東某LNG加氣站為例，遵循《建設項目環境風險評價技術導則》[1]的有關規定與要求，就該項目的環境風險進行分析與評價。

1 項目概況

該LNG加注站為二級站，LNG用低溫運輸槽車運至該加氣站，通過卸車接口、真空管道、低溫泵等將LNG壓到2臺60m3低溫貯罐中，通過低溫潛液泵和LNG加液槍輸送到汽車上的LNG瓶內。

2 重大危險源識別與評價等級

依據《環境風險評價導則》對本項目進行重大危險源識別，項目涉及的主要危險物質是天然氣，由表1的重大危險源辨識看出，LNG罐區為重大危險源，環境風險評價等級為一級。

表1 擬建項目危險物質臨界量 單位：t

3 風險識別

本項目 LNG組成成分主要為 CH4（82.3%）、C2H6（11.2%）、C3H8（4.6%）、N2（0.8%）和其他（1.1%）。LNG的密度為 460 kg/m3，其沸點大氣壓力下約為－162℃。LNG一旦從儲罐或管道中泄漏，一小部分立即急劇氣化成蒸氣，剩下的泄漏到地面，沸騰氣化后與周圍的空氣混合成冷蒸汽霧，在空氣中冷凝形成白煙，再稀釋受熱后與空氣形成爆炸性混合物。

4 事故源項分析

4.1 最大可信事故及概率

最大可信事故指事故所造成的危害在所有預測的事故中最嚴重，并且發生該事故的概率不為零的事故。

根據《環境風險評價實用技術和方法》[2]中統計數據，目前國內化工裝置典型事故風險概率在1×10-5左右。評價綜合考慮工程技術水平、管理規范、安全防范措施等，給出項目的事故發生概率取1×10-5/a。

4.2 源項分析

根據事故統計，典型的損壞類型是儲罐與其輸送管道的連接處（接頭）泄漏，裂口尺寸取管徑的20%或100%計算[3]，本次設定破損程度為接管口徑（儲罐輸送管徑為DN50）的100%。

（1）LNG儲罐泄漏后擴散

泄漏速率采用《建設項目環境風險評價導則》（HJ/T169-2004）附錄A中推薦的液體泄漏速率計算公式進行估算。

假定LNG儲罐接頭處發生泄漏，按大型泄漏考慮，經計算得出LNG泄漏速率為Q0=25.60 kg/s。

（2）LNG儲罐泄漏后點火

在泄漏事故發生后，遇火源燃燒將伴生CO、NOx和極少量煙塵等污染物，本次評價僅對伴生的CO進行預測評價。

火災伴生/次生中一氧化碳產生量的計算見下公式[4]：

式中：GCO——一氧化碳的產生量，g/kg；

C——物質中碳的質量百分比含量，%。取85%；

q——化學不完全燃燒值，%。取5%～20%。

按照發生大型泄漏，經計算產生伴生污染物CO速率為10.14kg/s。

5 事故后果分析

采用環境風險評價導則推薦的多煙團模式預測計算事故狀況下的污染物地面濃度。

甲烷對人基本無毒，但濃度過高會使人體產生窒息，選取總烴以色列標準（一次值5mg/m3）作為評價標準。CO是無色、無臭、無味的氣體，會與血紅蛋白結合而造成組織缺氧，CO的評價標準見表2。

表2 CO的評價標準

假定泄露時間為10min，由預測結果可知：在相同穩定度條件下，風速越大，影響范圍越大，危害程度隨距離減弱；在相同風速條件下，穩定度越高，影響范圍越大，危害程度越小。事故發生后10min時刻，甲烷最大落地濃度為5572109mg/m3，造成下風向838m范圍內環境空氣中的甲烷不同程度超標。CO事故地面最大濃度及影響程度范圍見表4。

從以上分析可見，在設定的事故狀態下，LNG儲罐發生大型泄漏后，綜合考慮天然氣（甲烷）和CO的影響，控制搶救時間在10分鐘內，緊急疏散半徑建議為700米，短時間接觸容許濃度區域（786米）內應進行應急監測。

6 風險管理

6.1 風險防范措施

參照《石油化工企業防火設計規范》和《石油天然氣工程設計防火規范》（GB 50183-2004）和《液化天然氣（LNG）汽車加氣站技術規范》（NB/T1001-2010）》等設計規范的要求，從選址、總圖布置和建筑安全、危險化學品貯運、工藝技術設計、自動控制設計、電氣電訊、消防及火災報警等方面提出風險防范措施。

企業應設立三級應急防控體系：一級防控措施：在罐區設置圍堰，將污染物控制在圍堰內；二級防控措施：設立事故水池，防止事故泄漏物料和消防廢水造成的環境污染.；三級防控措施：在雨排口處加擋板、閥門，確保事故狀態下不發生水污染事件。

6.2 風險應急預案

通過對事故的風險評價，生產運營企業在投產前，應制定詳細的防止重大環境污染事故發生應急預案、消除事故隱患的措施及應急處理辦法。2010年國家環境保護部發布了《石油化工企業環境應急預案編制指南》和《突發環境事件應急預案管理暫行辦法》，建設單位應據此制定廠區的應急預案，并經過專家評審，審查合格后實施運行。

7 評價結論

根據擬建項目工程特點，通過重大危險源辨識確定該項目罐區LNG為重大危險源，通過源項分析及事故后果計算預測分析事故對環境的影響，一旦發生突發性環境污染事故，建設單位應按有關規定采取應急措施，將環境風險降到最低限度。

[1]環境保護部.建設項目環境風險評價技術導則 [S].HJ/T169－2004，2004．

[2]胡二邦.環境風險評價實用技術和方法[M].北京：中國環境科學出版社，2000：187-201．

[3]李愛貞.環境影響評價使用技術指南[M].北京：機械工業出版社，2008：690-691．

[4]環境保護部.建設項目環境風險評價技術導則（征求意見稿）[EB/OL].2009.