潘啟玉,夏洲
(1.安徽省化工研究院,安徽合肥230041;2.安徽同德節能環??萍加邢薰?,安徽 合肥230031)
氯氣屬于劇毒化學品,LC50:850 mg/m3,1 h(大鼠吸入)。由于氯氣用途廣泛,全國近年發生多起泄漏事故。如何進行有效的風險防控是氯氣貯存、使用企業必須重視的問題。
本文以典型的液氯鋼瓶泄漏事故為源項,依據《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ 169-2018)、《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2018),并參考相關文獻,對典型液氯鋼瓶泄漏事故環境風險進行影響預測,根據預測結果提出有效可行的液氯泄漏事故環境風險防控措施和應急管理要求,以降低企業液氯泄漏事故環境風險影響程度,并可作為液氯貯存、使用等企業環境風險評價的參考[1-10]。
一般企業使用的氯氣規格多以1 t/鋼瓶為主,根據調查,企業液氯儲存規模約為10~50 t。根據《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2018)標準,氯氣的臨界量為5 t,據此判斷,貯存、使用氯氣的企業一般構成重大危險源。根據《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169-2018)要求,重大危險源應進行風險預測,根據預測提出風險防控措施。
以1 t 液氯鋼瓶計,壓力為0.7 MPa,溫度25℃,鋼瓶直徑為800 mm,出口角閥內徑為19.05 mm。
通常液氯儲存溫度在其沸點之上,為過熱液體,這類液化氣體一旦泄漏,因壓力瞬間大幅降低,其中一部分會迅速氣化為氣體,此時會出現氣液兩相流。均勻兩相流的泄漏速度可采取《環境風險評價技術導則》附錄F 中兩相流泄漏,計算公式如下:

據此計算氯氣鋼瓶泄漏事故源強為0.07 kg/s。
根據《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169-2018),風險預測需選取最不利氣象條件預測后果。最不利氣象條件選取F 穩定度,1.5 m/s 風速,溫度25℃,相對濕度50%,預測主要參數詳見表1。

表1 預測模型主要參數表
在事故排放情況下,人群接觸毒物的特點是急性、高濃度、接觸時間短,因此采用急性、短時間接觸對人體不同危害程度的濃度值作為事故影響評價的標準,詳見表2。

表2 危險物質大氣毒性終點濃度值
氯氣初始密度大于空氣密度,根據(HJ169-2018)選擇SLAB 模型,采用EIAPro2018 軟件進行預測,危險物質濃度達到評價標準時的最大影響范圍見圖1。

圖1 最不利氣象條件下液氯鋼瓶泄漏事故危害區域圖
由上述預測結果可知,在擬定事故情形條件下,氯氣鋼瓶泄漏事故在最不利氣象條件下達到毒性終點濃度-1 的最大影響范圍為下風向810 m;達到毒性終點濃度-2 的最大影響范圍為下風向2810 m。
氯氣泄漏事故應從源頭控制和應急處置兩方面預防。源頭控制即從源上降低氯氣泄漏事故發生;應急處置是一旦液氯泄漏事故發生,應對泄漏事故進行安全合理的處置,以降低氯氣泄漏事故產生的環境影響。
(1)加強職工的安全教育和環境風險防范意識,堅持特種操作工人(如氣瓶維修人員)持證上崗,增強職工防范事故意識和自救能力。
(2)嚴格涉氯設備和液氯鋼瓶的維護保養,定期對涉氯設備、氯氣報警裝置、鋼瓶超壓報警儀、管道、儀表、閥門等進行檢查和校驗,降低氯氣泄漏事故發生概率[7-8]。
(1)液氯鋼瓶應單獨設庫儲存,瓶庫應全封閉,并設氯氣報警裝置,庫房配套抽排風系統和事故氯氣吸收(堿液吸收塔)處理裝置,確保液氯鋼瓶庫發生泄漏事故時泄漏的氯氣能夠通過抽風系統進入堿吸收塔處理,將氯氣泄漏事故環境風險影響降低。
(2)應急預案:由上述預測結果可知,液氯鋼瓶泄漏事故影響范圍較大,大氣毒性終點濃度-1 最大影響范圍為810 m,毒性終點濃度-2 的最大影響范圍為2810 m。企業應針對各自實際情況編制《突發環境事件應急預案》,并根據《突發環境事件應急預案》內容采取相應措施,如若擬定事故發生,建設單位應立即通知相鄰企業及相應人群,做好必要的防護措施。必要時應及時啟動突發環境事件應急預案,將下風向2810 m 危害區范圍內人群進行疏散,將突發環境事件影響降至最低。
本文以典型液氯鋼瓶泄漏事故為源項,運用EIAPro2018 軟件進行了氯氣泄漏事故的風險預測,計算出典型液氯鋼瓶泄漏事故最大影響范圍,并結合預測結果對貯存、使用氯氣的企業提出了相應的環境風險防控要求,以降低液氯鋼瓶泄漏事故環境風險影響程度,最大程度地保護人民群眾的財產安全。