某化工廠液氯泄漏的環境風險評價

劉慢，卜凡

（中海油天津化工研究設計院有限公司，天津300131）

環境風險指突發性事故對環境造成的危害程度及可能性。環境風險評價[1]是環境影響評價報告中不可或缺的章節，建設項目環境風險評價是對建設項目建設和運行期間發生的可預測突發性事件或事故（一般不包括人為破壞及自然災害）引起有毒有害、易燃易爆等物質泄漏，或突發事件產生的新的有毒有害物質所造成的對人身安全與環境的影響和損害進行評估，提出防范、應急與減緩措施。

液氯屬劇毒，有刺激性和腐蝕性，在化工行業用途廣泛，若發生泄漏事故，可能造成人員傷亡和經濟損失。本文以某化工廠液氯儲存倉庫為例，對泄漏事故影響進行環境風險評價，并提出應急措施。

1 危險物質及其特性

氯氣物化性質和危險特性見表1，氯對人體的急性毒性危害及標準濃度要求見表2，重大危險源辨識結果見表3。

表1 氯氣物化性質和危險特性

液氯在倉庫內的最大儲量大于臨界量，構成重大危險源，因此確定風險評價等級為一級。

2 源項分析

2.1 最大可信事故

最大可信事故指在所有預測的概率不為零的事故中，對環境（或健康）危害最嚴重的重大事故。根據物質危險性分析和重大危險源識別結果，確定最大可信事故是液氯鋼瓶損壞造成的氯氣泄漏，典型的損壞類型是鋼瓶與其輸送管道的連接處（接頭）泄漏。

表2 氯對人體的急性毒性危害及標準濃度要求

表3 重大危險源辨識情況一覽表

2.2 風險概率分析

2.2.1 同類事故調查

同類事故調查結果見表4。

2.2.2 風險概率

對于石油化工領域的工藝過程裝置而言，危險物質的泄漏是引發相關的重大危險源發生火災、爆炸、中毒等事故的概率根源，即事故發生概率首先取決于工藝過程裝置本身的失效概率，也就是泄漏概率。根據表5[2]確定最大可信事故概率為1.00×10-5a-1。

表4 氯氣泄漏事故情況調查表

表5 用于重大危險源定量風險評價的泄漏概率表

2.3 事故源項

采用《建設項目環境風險評價技術導則》中推薦的氣體泄漏速率公式計算液氯泄漏量為0.118 kg/s。計算參數見表6。

表6 源強計算參數

3 風險事故評價指標

評價指標選取IDLH、LC50和車間最高容許濃度MAC。LC50為半致死濃度。IDLH 限值基于國家職業安全與健康研究所（NIOSH）所描述的生命和健康的即時危險暴露水平，其定義為如果在30 min 的時間內不采取防護措施將可能導致死亡或立即或延遲的永久性有害健康效應的數值[3]，評價指標見表7。

表7 氯氣評價指標 單位：mg/m3

4 后果計算及分析

4.1 預測模式

液氯泄漏后擴散采用多煙團模式計算，預測SW 主導風向下，典型氣象條件D 穩定度、3.98 m/s（年平均風速）和不利氣象條件F 穩定度、1.5 m/s 風速對環境保護目標及敏感點的影響。

4.2 預測結果及分析

在不利氣象條件下，泄漏氯氣70 m 范圍超過半致死濃度（LC50），250 m 范圍內超過IDLH 濃度。在典型氣象條件下，泄漏氯氣40 m 范圍超過半致死濃度（LC50），80 m 范圍內超過IDLH 濃度。在不利氣象條件下，參考車間最高允許濃度，泄漏氯氣影響范圍至2 000 m，詳見表8。

表8 氯氣泄漏事故最大值對應的氣象及其最大影響范圍

在典型氣象條件下，環境保護目標處氯氣最大濃度均小于0.5 mg/m3，無有害作用；在不利氣象條件下，環境保護目標處最大濃度為5.19 mg/m3，有明顯刺激氣味。環境保護目標處氯氣最大濃度分布情況見表9。

表9 環境保護目標不同氣象條件下的最大濃度值單位：mg/m3

5 風險可接受水平分析

最大可信事故的半致死濃度影響范圍主要集中在工業區范圍內，因此事故發生時造成后果最嚴重的將是工業區內部的工作人員。參考上海化工區內的人口密度400 人/km2，計算最大可信事故，風險值為4.5×10-6人/年，低于化工企業風險統計值8.33×10-5人/年，因此本項目風險水平是可以接受的。

6 風險管理及應急預案

在液氯鋼瓶倉庫和液氯汽化間內設置堿液池。在液氯倉庫西側設置事故處理塔，事故處理塔內設事故風機、堿液循環泵等，一旦發生氯氣泄漏，自動啟動事故風機，從瓶庫的底部引出廢氣，將廢氣從底部送入事故處理塔，自動啟動堿液循環泵，堿液從事故處理塔的頂部噴下，廢氣與堿液逆流，廢氣中的氯氣被堿液吸收。在液氯鋼瓶倉庫及生產車間配置Cl2捕消器。液氯倉庫配備應急箱，內含防護服、防毒面具、氧氣呼吸器、手套等。生產車間內設置洗眼器。

根據擴散預測，氯氣泄漏事故下風向超IDLH 最遠距離為250 m。當發生最大可信事故時，應在30 min 內組織疏散液氯倉庫周邊250 m 范圍內人員，將廠區內外無關人員撤離至上風向安全區域。

7 結論

泄漏鋼瓶與輸送管道接口處發生泄漏事故后，環境風險值為4.5×10-6人/年，低于化工企業風險統計值8.33×10-5人/年，風險水平可接受。企業應根據泄漏現場實際情況疏散250 m 范圍內人員至上風向安全區域內。