溫州大小門島臨港石化產業安全及環境影響研究

董澍

（溫州市石油天然氣辦公室，浙江溫州32500）

安全與環保

溫州大小門島臨港石化產業安全及環境影響研究

董澍

（溫州市石油天然氣辦公室，浙江溫州32500）

基于大小門島自然和社會環境，研究分析臨港石化產業集聚產生的安全及環境風險，提出安全及環境方面的防控措施，為臨港石化培育發展提供技術依據。

臨港石化；安全；環境；風險

石化行業屬于高風險行業，石化生產過程中所涉及到的多數原材料、中間產品和最終產品，以及產品存儲、運輸的物質都具有有毒、有害、易燃、易爆的性質，容易引發火災、爆炸、泄漏、中毒等事故，存在危害生命、污染環境和破壞生態等風險。本研究通過實地調研，結合有關研究成果，詳細分析其安全和環境風險，提出風險管控措施。

1 大小門島自然、社會環境現狀

大小門島位于甌江口東，洞頭區北部。由大門島、小門島、北小門島等眾多島嶼組成。區域范圍內轄1個社區、2個居民區和22個行政村。現狀陸域面積約35.8 km2，常住人口約2.7萬人。區域地質地貌符合石化產業規劃布局原則之—“石化產業基地應布局在地域空間相對獨立、安全防護縱深廣闊的孤島、半島、廢棄鹽田等區域”的要求。大小門島附近海域水質環境現狀滿足相應的一類海域功能區劃的水質目標要求，海域水質主要表現為海水富營養化。目前由于區域周邊沒有大型工業，且遠離人口密集的城區，環境容量相對較大，該區域大氣環境質量較好。附近海域不是魚類的主要洄游通道和重要經濟魚類的產卵場所，規劃岸線基本上也對各養殖區、增殖區與捕撈區進行了避讓。

表1 大小門島港區環境質量評價標準

表2 大小門島港區污染物排放標準

2 安全風險因素分析

大小門島現有石油瀝青加工、液化石油氣（LPG），增塑劑等項目，液化天然氣（LNG）也將開工建設，大小門島已具備一定的臨港石化產業規模。未來大小門島將圍繞臨港石化主導產業，重點培育石油加工、乙烯、丙烯下游產業鏈、精細化工、化工新材料、LNG及配套產業等。以上項目在生產過程中存在具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蝕性的危險化學品，作業過程的危險主要發生在物料儲存、物料運輸、裝卸作業、清罐清艙、靠離泊、系解纜等環節。如果存在違章作業、設備設施缺陷等原因導致油品泄漏，油品及其蒸氣在空氣中與火源接觸，可能導致火災、爆炸事故的發生，會迅速擴大影響至整個庫區、碼頭、船舶及其周邊區域。據統計，石化企業發生的火災事故，有近60%的事故發生在裝卸過程，而環境因素（主要為溫度、壓力）的變化均有可能引起儲罐、管線等設備設施運行故障，容易引發跑、冒、滴、漏等事故，進而引發火災爆炸事故。

2.1 現狀項目危險度評價

選取危險性較大的LPG儲存單元、汽車裝卸單元以及港區危化品倉庫儲存單元進行危險度評價。各單元的評價過程及結果見表3。

表3 各主要單元危險度評價表

由表3可知，LPG儲存單元、汽車裝卸單元屬于Ⅰ級“高度危險”，危化品倉儲單元的危險度等級屬Ⅱ級“中度危險”。

由危險有害因素分析可知，火災、爆炸是本項目的主要危險因素。當60000 m3LPG儲罐發生VCE爆炸時，傷亡半徑南部可波及到溫州市綜合材料生態處置中心，西面波及到浙江弘博新材料公司，北部波及到二甲醚球罐及裝置區。另外，還可能造成東面山體樹林發生火災。但對西側瀝青項目不會造成破壞性影響。

2.2 規劃LNG項目危險結果辨識

項目由碼頭、接收站、輸氣干線三部分組成。專用碼頭停靠8萬～27萬m3的大型遠洋運輸船，接收站接卸由遠洋運輸船運來的LNG，用儲罐儲存，氣化后的天然氣經輸氣干線送至用戶。如圖1：

圖1 接收站工藝流程示意圖

表4 該工程主要設備設施存儲量估算及辨識結果

表4可見，LNG罐區、氣化外輸可構成重大危險源。由于LNG接收站的其他甲乙類設施邊緣距離不大于500 m，和接收站一起構成重大危險源。

3 環境影響因素分析

3.1 油品泄漏影響

石油及石油制品等可溶性物質，是現今海洋水環境影響的主要污染物。在局部海域，分散于海水的可溶性污染物質以及施工時的入海懸浮泥沙會嚴重損害海洋生態環境。溢油入海后，一部分覆蓋水面，一部分蒸發進入大氣，還有則溶解和分散于海水中。一旦發生溢油，在一定時間內對海水水質的影響是明顯的，超二類海水水質的石油類濃度（0.05 mg/L）即會對海洋生物產生較大影響。

3.2 液化氣泄漏影響

以LNG為例，一旦發生泄漏，LNG傾倒至地面上（或碼頭平臺）時，最初會猛烈沸騰蒸發，然后蒸發率將迅速衰減至一個固定值。由于泄漏的LNG剛開始蒸發時產生的氣體溫度接近液體溫度，其密度大于環境空氣，沿地面形成一個流動層，并從環境中吸收熱量，同時將周圍的環境空氣冷卻，當LNG的溫度上升約至-80℃時，形成了密度小于空氣的云團并開始向上運動。在此過程中，蒸氣云的邊緣很容易起火爆炸。由于液化氣液體泄露后將迅速氣化，凝結形成的混合氣體的范圍一般在200～300 m以內，對環境的擴散影響范圍通常不會很大。

3.3 液體化學品泄漏影響

液體化學品是指溫度在37.8℃時液體的蒸氣壓力不超過2.8×105Pa的石油化工品和人工合成化學品，危險性包括：可燃性、健康危險（毒性、窒息、麻醉、附加的健康危險）、反應危險（自反應、與水反應、與空氣反應、與其他貨物反應、與其他材料反應）和腐蝕性等。

3.3.1 溶解性物質

溢出后會很快進入水體，主要構成對水質和水生生物的污染損害，其中，Z類物質的污染損害程度較OS類物質更高。

表5 常見液體化學品污染特性與水溶性矩陣新分類表

3.3.2 微溶性物質

溢出后主要漂浮于水面，短期內進入水體的量一般較少，其環境影響主要是隔絕了水體和大氣之間的正常水氣交換，限制了日光向水體的透入，使水質和水體自凈化功能變差。隨著溢出物在水面的漂移擴散，溶解或分散于水體中的溢出物量會逐漸增多，其環境影響主要體現在污染水質并毒害水生生物；一旦溢出物上岸，可造成對岸線及其環境資源的嚴重污染損害。其中：①X類物質：對水面、水體和岸線的生態環境污染程度極大；②Y類物質：對水面、水體和岸線的污染損害程度很大；③Z類物質：對水面、水體和岸線的污染損害程度較大；④OS類物質：對水面、水體和岸線的污染損害程度雖次于Z類物質，但仍會帶來一定的環境污染損害。

3.4 廢水排放影響

港區水污染源主要包括港區生活、生產污水和船舶污水等，從污水類型可細分為：①生活污水，包括港區及船舶生活污水等；②生產廢水，包括乙烯、丙烯下游產業鏈、精細化工企業的生產廢水和油船壓艙水、船舶艙底水、岸上機修間和流動機械沖洗水等含油廢水；③徑流污水，降雨、沖洗、降塵噴灑等在港區形成徑流污水。其中精細化工企業的生產廢水成分較為復雜，需根據不同的化學成分采用不同的工藝進行處理。臨港石化發展后，必然導致工業廢水的增加，可能增加該海域赤潮發生的頻率。

3.5 廢氣排放影響

主要是油氣污染源排放，油氣污染的情形比較復雜。在通常情況下，不僅要考慮污染源的形式與類型，同時必須重點考慮油品的種類成分、貯運轉運狀態與設施設備、氣象條件以及它們間的相互關系。隨著石油產品的吞吐量增加，油氣排放總量也有較大幅度增加，由于石化作業區位于島上，周圍環海，遠離居民區，污染物擴散條件較好，油氣揮發不會對周邊及本島環境空氣質量造成明顯影響。

4 風險防控措施

4.1 完善公用設施

從港區集疏運、供電、給排水、消防、通信等配套設施予以保障。完善各作業區通港公路、港口和航道網絡，保障港口集疏運系統通暢運行；建設覆蓋全島的給排水管網，根據各區塊建設進度和企業類型分區域建設污水處理設施；港區應自設陸域及水上消防站，配備必要消防設施，每個消防站以保護面積4～7 km2進行布點；主要依托公眾電信網絡，并設置無線電通信系統，解決調度部門與港區作業車船、流動機械間的通信。

4.2 合理規劃布局

實行總體規劃、統一布局，增強各產業功能分區發展的整體性和有序性，保持各類型石化企業之間，以及企業與居民區、配套服務區的一定范圍隔離。大小門島臨港產業分期開發示意圖見圖2：

圖2 大小門島臨港產業分期開發示意圖

4.3 規范總平、工藝設計

（1）石化項目總平面布置應符合《建筑設計防火規范》、《化工企業總圖運輸設計規范》等規范要求。對可能散發易燃、有毒氣體的設施，宜布置在明火或散發火花地點的全年最小頻率風向的上風側，在山區或丘陵地區時，應避免布置在窩風地帶。危險品倉庫應根據貯存物料的性質、貨流出入方向、供應對象、貯存面積、運輸方式等因素，按不同類別相對集中布置。有害作業與無害作業區分開，高毒作業場所與其他作業場所隔離。大型建、構筑物，重型設備和生產裝置等，應布置在土質均勻、地基承載力較大的地段；

（2）工藝設計安全可靠。應根據地質條件選擇合適的儲罐基礎形式，儲罐基礎必須具有足夠的整體穩定性、均勻性和平面抗彎剛度，罐壁正下方基礎構造的剛度應予加強，應防止基礎下沉，尤其是不均勻沉降。生產儲存裝置應根據生產工藝與安全控制的要求，對溫度、壓力、液位、流量等工藝參數進行檢測、報警或聯鎖裝置設計。電氣方面設計應以防觸電、防電氣火災、引發易燃蒸氣爆炸為重點，有火災、爆炸危險場所的電氣設施應采用防爆裝置。

以LNG罐區設計為例，罐區宜布置在開挖形成的巖基基礎上，每個罐區應分別設置集液池，泄漏的LNG收集到事故收集池內，防止四處溢流。每個收集池均設置高倍數泡沫系統，當低溫探測器探測到收集池內泄漏的LNG后，即自動噴射泡沫，降低LNG的氣化速度。

4.4 防控主要排放物

4.4.1 溢油污染控制

船舶交通事故和碼頭裝卸事故的發生是導致溢油事故的主要原因，防范措施：①碼頭及引橋上應設置明顯信號燈，避免船舶碰撞碼頭或者引橋而導致溢油事故的發生；②合理安排碼頭內各船舶的裝卸作業以及其他船只的作業，使船舶間的間距盡可能大，防止發生碰撞事故；③應根據船舶裝載狀態、水文、氣象和碼頭作業狀況，合理安排船舶進出港時間；④船舶在加油時，杜絕由于麻痹大意而導致溢油事故的發生，盡量避免在大風大浪時進行加油。

一旦發生溢油，原則是首先保護重要區域和限制油污擴散，其次是清除污油。針對目前港區溢油應急處置能力不足問題，應設立溢油應急反應設備庫，設備庫主要物質、設備包括：圍控設備（防火和岸灘圍油欄）；回收設備、物資（撇油器、收油機、吸油氈、吸油繩等）；污油、殘油駁運設備（各類型駁運泵）；溢油處理設備、物資（油水分離器、化學分散劑、吸油粉等）。

4.4.2 危化品泄漏控制

建造儲罐防護堤（圍堰），堤內表面防滲漏處理，控制閥安裝盡可能靠近儲罐，減少因管線破裂而造成的溢漏事故。對儲罐、輸運泵、罐區等主要部位設置必要的液位監控、壓力監控和泄漏報警等裝置，發現溢罐、管線泄漏等事故及時處理。設計時要考慮到防雷避雷、防熱源和防日照輻射，并盡可能減少危險品的儲存量。廢棄危化品應委托有資質的單位處理，廢棄包裝物、容器應進行無害化消洗。

微溶性液體化學品泄漏后可采用圍油欄等應急設備進行圍控和回收；對于溶于水的危化品泄漏事故，主要是使用一些吸收材料對其進行吸收，同時要迅速封堵下游的取水口，以免影響周圍居民的生命安全和工農業用水。

4.4.3 廢水排放控制

由石化企業對產生的廢水進行一級處理，達到接管標準后進入片區內污水處理廠進行集中二級處理，嚴格控制含重金屬廢水和含鹽廢物排放。附近海洋水體均不設置污水排放口，所有廢水一律納入污水管道系統。

對各作業區產生的生產性油污水和船舶油污水，應建設油污水處理系統，其處理工藝見圖3。

圖3 油污水處理工藝流程圖

經處理后的油污水將進入污水管網，排入污水處理廠。廢油污和油污泥交由專業公司處置。

[1]溫政函〔2014〕190號，溫州市人民政府關于洞頭縣大小門島產業布局規劃（2014～2030年）的批復，2014.

[2]中石化洛陽工程有限公司.溫州液化天然氣（LNG）項目可行性研究報告，2014.

[3]交通運輸部規劃研究院.溫州港總體規劃，2018.

[4]GB 50160-2008，石油化工企業設計防火規范[S].

[5]GB 50489-2009，化工企業總圖運輸設計規范[S].

[6]HJ/T 169-2004，建設項目環境風險評價技術導則[S].

[7]AQ 3035-2010，危險化學品重大危險源安全監控通用技術規范[S].

Wenzhou Daxiaomen Island Harbor Petrochemical Industry Research on the Safety and Environment Influence

DONG Shu
（Wenzhou Oiland Gas Office，Wenzhou，Zhejiang 32500，China）

Based on the natural and social environment of Daxiaomen island，the paper analyzed the safety and environmental risks arising from the agglomeration of the petrochemical industry in the port，put forward the safety and environmental prevention and control measures，and provided the technical basis for the development of the portpetrochemical.

port petrochemical;safety;environment;risk

1006-4184（2017）4-0034-05

澳科學家用鈣鈦礦實現太陽能電池高光電轉化率

2017-02-12

董澍（1974-），男，浙江臨海人，高級工程師，主要研究方向:石油天然氣工程。E-mail：335034316@qq.com。

澳大利亞國立大學4月5日宣布，該校科學家首次實現鈣鈦礦太陽能電池的光電轉化率超過26%。這一成果可以使太陽能發電成本大幅降低，太陽能電池的應用領域變得更加廣泛。目前，在太陽能電池市場上，晶體硅電池占了90%，由于其成本相較于其他能源仍然偏高，全世界科學家一直在尋找更高效、經濟的太陽能電池材料。澳大利亞國立大學的科學家日前使用了一種復合材料--鈣鈦礦作為太陽能電池材料，其晶體結構有助于它更好地吸收光。參與此項研究的澳大利亞國立大學在讀博士吳頤良對新華社記者說，晶體硅太陽能電池需要晶體硅有幾百微米（μm）的厚度，鈣鈦礦只需要幾百納米（nm）的厚度即可吸收所有的光，而且鈣鈦礦的材料損耗在制造過程中很少，所以它的制造成本很低。領導這項研究的凱莉·卡奇普爾教授稱，晶體硅太陽能電池有一定的效率極限，但是鈣鈦礦太陽能電池在吸光性能上要好很多，可以獲取更高的電壓。而光電轉化率超過26%，在太陽能電池領域屬于很高的轉化率，因此鈣鈦礦作為太陽能電池材料前景看好。

（來源：http://www.ccin.com.cn/ccin/news/2017/04/06/357108.shtml）