屠宰企業液氨泄漏的環境風險評價及風險管理措施研究

李占強中國船舶重工集團公司第七一八研究所，河北邯鄲 056027

屠宰企業液氨泄漏的環境風險評價及風險管理措施研究

李占強
中國船舶重工集團公司第七一八研究所，河北邯鄲 056027

根據液氨的特性，結合某屠宰企業環評報告，識別了液氨灌區泄漏的環境風險。首先分析了液氨儲罐泄漏擴散的過程和事故后果模擬，確定了屠宰企業液氨儲罐區的危險點；然后舉例預測和分析了泄漏事故對周圍環境和風險保護目標的環境影響，計算出了液氨泄漏事故具體的影響范圍和影響時間，并針對性的提出了環境風險防范措施。該研究可為屠宰企業的環境風險管理提供了參考。

液氨儲罐；泄漏；風險評價；風險管理措施

液氨，又稱無水氨，由氨氣通過加壓或冷卻得到，是一種有強烈刺激性氣味的無色液體。液氨應用廣泛，作為原料可用于生產硝酸、尿素、化學纖維、塑料和其他化學肥料，作為制冷劑，常被用于殺菌和降溫制冷。在實際生產應用中，液氨多儲存于鋼瓶或鋼槽中，由于液氨具有腐蝕性且極易揮發，所以液氨事故發生率很高，且事故后果嚴重，極易造成事故附近人員中毒，甚至死亡，因而進行風險評價和預測具有重要意義。本文以某屠宰企業液氨制冷機組為例，通過對液氨儲罐泄漏事故進行環境風險識別、預測和分析，確定液氨事故的影響程度、影響范圍、影響時間，并針對預測結果提出了適宜的應急措施。

1 液氨環境風險識別

1.1物質危險性識別

氨氣屬危險化學品，屬有毒氣體，氨的健康危害及毒性分級見表1。

1.2重大危險源辨識

根據《危險化學品重大危險源辯識》（GB18218-2009）和《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ/T169-2004）的有關規定，液氨臨界量為10t。該企業液氨采用1個臥式罐儲存，罐溶劑為4.8m3，換算成重量單位約3.9t，小于臨界量10t，不屬于重大危險源。

1.3事故類型

氨屬高毒氣體，實際生產中液氨泄漏導致的中毒事故時有發生，本文以液氨泄漏事故為例進行評價和預測。

2 環境風險預測分析

2.1評價等級及評價范圍的確定

該液氨儲罐環境風險評價工作等級為二級，環境風險評價范圍為以液氨儲罐為中心半徑3km的范圍。

2.2事故源項分析

該屠宰企業有1個容量為4.8m3的液氨儲罐，液氨最大儲存量為3.9t。評價設定破損程度為接管口徑（輸送管徑DN50）的20％，則液氨泄漏孔徑為10mm，事故發生后安全系統報警，應在10min內泄漏得到基本控制。液氨泄漏可采用液體泄漏公式計算。

液氨泄漏速度QL按伯努利方程［2］計算：

本文評價設定儲罐壓力為1.17MPa，當地常年環境氣壓為0.101MPa，裂口高度為0.6m，裂口面積為0.785cm2，代入上式得出氨泄露速度為：2.03kg/s。

2.3結果預測

1）預測模式選擇。氨泄漏屬舜時或短時間事故，采用多煙團擴散模式預測，多煙團擴散模式公式為：

2）評價標準。根據相關毒理學資料，液氨的毒性指標見表2。

3）預測結果。為了說明泄漏液體對周圍空氣環境的影響情況，根據項目所在區域的氣象特征，選取當地平均風速2.1m/s，環境溫度28.0℃和大氣穩定度B、D、E［3］下，選取不同泄漏時間進行預測。

由預測分析可知，該企業液氨儲罐泄漏發生后，事故源下風向，半致死濃度出現的最大距離為451m，存在時間為16min，IDLH濃度出現的最大距離為994m，存在時間為23min，短時間接觸容許濃度出現的最大距離為4 119m，存在時間為71min。

由于該企業位于農村地區，下風向800m分布有一個村莊，村莊沿下風向跨度為500m，該村莊處于IDLH濃度和短時間接觸容許濃度影響范圍內。IDLH濃度對該村莊的影響預計最快在事故發生11min后產生，17min鐘后結束，維持時間約為6min；短時間接觸容許濃度對該村莊的影響預計最快在事故發生24min后產生，33min后結束，維持時間約為9min。

表1　氨的健康危害及毒性分級［1］

表2　液氨物質毒性指標一覽表

由以上分析可知，該企業液氨儲罐泄漏發生后，IDLH濃度影響區和短時間接觸容許濃度影響區可能覆蓋下風向的村莊，如不能及時疏散該村莊居民，將對居民健康造成一定的傷害。因此，該企業應加強液氨制冷相關設備管道的管理維護，做液氨泄漏的風險防范，盡量降低液氨泄漏事故發生對環境及人身健康影響。

3 液氨泄漏的風險防范措施及應急預案

3.1風險防范措施

1）液氨儲罐本體應有良好的保溫設施以及自動噴水降溫裝置。加強液氨輸送管線的日常巡檢，對出現腐蝕、開裂等部位，要迅速進行維護或更換出相關部件。2）液氨儲罐盡量遠離火種、熱源，防止陽光直射。3）液氨儲罐充裝必須嚴格按照安全操作規程進行，嚴禁過量充裝。

4）液氨儲罐區配備相應的液氨泄漏報警裝置、消防器材、安全防護器材。

5）企業應從宣傳教育入手，加強相關管理人員和操作人員的安全培訓工作，做好液氨安全警示工作。

6）加強與周邊風險保護目標的日常溝通，在事故發生時，能夠及時組織保護目標居民疏散。

7）做好突發環境事件應急演練培訓工作。

3.2應急預案

液氨泄漏企業應急預案是減小事故影響和人員傷害的重要措施。企業應按照國家和地方頒布的相關突發環境事件應急預案編制要求制定適合企業實際的突發環境事件應急預案。液氨使用企業應建立應急救援指揮領導小組，并結合企業生產實際編制突發環境事件應急預案。而且要確保事故發生時，應急預案工作能夠快速、順利啟動。

4 結論

本文以某屠宰企業為例，進行了對液氨泄漏事故中液氨儲罐泄漏事故的分析并進行合理預測，總結并計算出了液氨事故發生后半致死濃度、IDLH濃度、短時間接觸容許濃度出現的最大距離、影響時間及對下風向800m處村莊的影響情況，為液氨泄漏事故的環境風險管理提供了參考依據，并提出了切合實際的液氨泄漏事故風險防范措施及應急預案，最大限度地降低泄漏事故環境風險及對保護目標居民健康的危害。

［1］周國泰，呂海燕，張海峰.危險化學品安全技術全書［M］.北京：化學工業出版社，1999.

［2］HJ/T 169-2004，建設項目環境風險評價技術導則［S］.

［3］周德紅，趙勝云，胡敏濤，等.合成氨廠液氨儲罐泄漏環境風險分析［J］.安全與環境工程，2009，16（2）：103-104.

X8

A

1674-6708（2016）170-0129-02

李占強，助理工程師，中國船舶重工集團公司第七一八研究所，研究方向為環境影響評價技術服務。