某石化项目环境风险评价专题报告书.doc
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1、10 环境风险评价10.1 评价目的及工作程序10.1.1 评价目的环境风险评价的目的是通过分析和预测项目存在的潜在危险,有害因素,项目运行期间可能发生的突发性事件,引起有毒有害和易燃易爆等物质泄漏、爆炸和火灾,所造成的人身安全与环境影响和损害程度,提出合理可行的防范、应急与减缓措施,以使建设项目事故率达到可接受水平,损失和环境影响达到最小。环境风险是指在自然环境中产生的或者通过自然环境传递的,对人类健康和幸福产生不利影响同时又具有某些不确定性的危害事件,而环境风险评价就是评估事件发生概率以及在不同概率事件后果的严重性,并决定采取适宜的对策。环境风险评价的主要特点是评价环境中的不确定性和突发性
2、的风险问题,关心的风险事故发生的可能性及其产生的环境后果。10.1.2 评价工作程序根据建设项目环境风险评价技术导则HJ/T169-2004,评价工作程序见图10.1.2。风险识别步骤对象方法目标原料、辅料、中间和最终产品、工厂综合评价法检查表法,评分法,概率评价法确定危险因素和风险类型源项分析已识别的危险因素和风险类型定性类比法加权法确定最大可信事故及其概率定量指数法概率法事故树法后果计算最大可信事故大气扩散计算水体扩散计算综合损害计算确定危害程度危害范围风险评价最大可信事故风险风险评价标准体系外推法等级评价法确定风险值和可接受水平风险可接受水平风险管理否是应急措施可接受风险水平不可接受风险
3、水平代价利益分析确定减少风险措施事故现场周围影响区类比法模拟事故损失减至最少图10.1.2 风险评价程序流程图10.2 环境风险识别10.2.1 环境风险的类型根据引发环境事故的诱因,环境风险类型包括自然因素引发的环境风险和非自然因素引发的环境风险。从自然因素和非自然因素的不同组成,环境风险类型进一步划分,见图10.2.1。环境风险自然风险非自然风险洪水雷电地震人为风险非人为风险操作失误人为破坏火灾爆炸设备事故系统衔接失常事故控制能力不健全运输事故(翻车、撞车等)图10.2.1 拟建项目环境风险类型通过类比,确定本项目存在的主要危险有害因素有:(1)物料泄漏、(2)火灾、(3)爆炸。(1)物料
4、泄漏从物质的危险特性分析得知,在生产、储存过程中主要是液态化工品,导致液态化工品泄漏的主要原因主要有几种可能:盛装的容器由于腐蚀穿孔或设备缺陷、破损而泄漏;由于错误操作而泄漏;输送管道或反应器腐蚀穿孔、破损而泄漏;输送管道、阀门等设备选型不当,焊接不良,或材质低劣不符合设计要求;生产设备因故障而泄漏;易燃液体蒸汽,易燃气体因受热超压而泄漏;装卸过程因未能密闭操作而泄漏。作业人员违章作业或者麻痹大意,造成跑料;易燃物质泄漏事故与火灾等事故是紧密联系在一起的,如泄漏后该物料若被点燃,则引起火灾。因此,对易燃物质泄漏类事故应给予高度重视。(2)火灾液态化工品在生产和存储过程中或者泄露的时候遇助燃物、
5、点火源则将引发火灾事故。如:可燃物和助燃物,如十六醇、胺乙基吗啉等;点火源,如明火、电火花、摩擦或撞击火花、静电火花、雷电火花、化学反应热、高温表面等。(3)爆炸爆炸事故包括物理爆炸、化学爆炸两种。物理爆炸,如反应过程中压力容器、管道由于腐蚀、过热、长期超压超负荷等造成强度降低,在操作不当造成压力急剧升高,在安全泄压装置失灵时引发物理爆炸;化学爆炸,如生产的反应釜、贮罐的易燃液体蒸气和空气形成爆炸性混和气体在爆炸极限范围内遇足够能量点火源而发生燃烧爆炸。10.2.2 物质危险性项目生产过程中使用大量的化工品,如十六醇、胺乙基吗啉等,根据HJ/T169-2004中附录A表1物质危险性判别标准(表
6、10.2.2-1),拟建项目的主要危险物质有爆炸性物质十六醇、氢气和毒性物质盐酸和胺乙基吗啉。十六醇的理化性质:外观与性状:白色叶片状结晶;熔点():50;沸点(): 344;闪点():135;引燃温度():250.6;爆炸上限%(V/V):8.0;爆炸下限%(V/V):1.0;溶解性:不溶于水,易溶于苯、乙醚、氯仿,溶于丙酮,微溶于乙醇; 健康危害:本品对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用。 环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。 燃爆危险:本品可燃,具刺激性。 危险特性:粉体与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。盐酸的理化性质:根据职业性接触毒物
7、危害程度分级,盐酸属于中度危害,存在着中毒、化学灼烫等危险有害因素。主要危险因素为化学灼烫和中毒事故,主要风险类型为毒物泄漏中毒和化学灼烫,造成的危害主要是HCl通过呼吸道、皮肤对人员造成伤亡。HCL的危险性特征参数如下:形态特征:无色有刺激性气味的气体;熔点:-114.2;沸点:-85.0;蒸汽压:4225.6kPa(20)(30%盐酸30.66kPa(21);毒理指标:LD50 400mg/kg(兔经口);LC50 4600mg/m3 (大鼠吸入)。胺乙基吗啉的理化性质:根据职业性接触毒物危害程度分级,胺乙基吗啉属于中度危害。主要危险因素为对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有强烈刺激作用。接触后
8、可引起烧灼感、咳嗽、眩晕、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。胺乙基吗啉的危险性特征参数如下:形态特征:无色液体;熔点:25.6;沸点:205;闪点():175;毒理指标:LD50 3000mg/kg(大鼠经口)。表10.2.2-1 物质危险性标准等级LD50(大鼠经口)mg/kgLD50(大鼠经皮)mg/kgLC50(小鼠吸入,4h)mg/L有毒物质1510.0125LD502510LD50500.01LC500.5325LD5020050LD504000.5LC502易燃物质1可燃气体在常压下以气态存在并与空气混合形成可燃混合物;其沸点(常压下)是20以下的物质2易燃液体闪点低于21,沸点高于2
9、0的物质3可燃液体闪点低55,压力下保持液态,在实际操作条件下(如高温高压)可以引起重大事故的物质爆炸性物质在火焰影响下可以爆炸,或者对冲击、磨擦比硝基苯更为敏感的物质从上述性质各物性手册和物质危险标准判断:十六醇和氢气属于爆炸性物质;参考化学物质毒性全书进行判断,盐酸属于中等毒性物质。10.2.3 物质的伴生、次生危害及防控措施贮存、运输和生产过程中若发生泄漏和火灾爆炸,泄漏和火灾爆炸过程中的化学品在遇水或热等条件会有伴生和次生的有毒有害物质,导致对环境的危害。本项目物质的伴生、次生危害及防控措施见表10.2.3。表10.2.3 物质伴生、次生危害和防控措施一览表序号化学品名称伴生、次生危害
10、条件防控措施1十六醇混合气爆炸明火、强氧化剂1、分类存放,避免与禁忌物共存2、注意通风3、控制储存温度4、装置、设备良好接地2氢气混合气爆炸泄漏、热或火星、火焰3盐酸挥发水或者潮湿空气4胺乙基吗啉分解有毒氮氧化物高热、明火10.2.4 、设施危险性识别10.2.4.1 工艺系统潜在危险性识别化工装置常见事故危险性分析见表10.2.4-1。表10.2.4-1 生产系统潜在危险性分析一览表序号装置/设备危险类型事故形式产生事故原因基本预防措施1化工容器物理爆炸高应力爆炸,并引发火灾。设备破裂合理设计,加强设备的维修、维护。低应力爆炸,并引发火灾。低温、材料缺陷。合理设计,加强设备的维修、维护。超压
11、爆炸,并引发火灾。安全装置失灵、超负荷运行、误操作、气体过量。加强维修、维护,按安全规程操作。2化工容器化学爆炸简单分解爆炸,并引发火灾。设备发生韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、腐蚀破裂、蠕变破裂。合理设计,加强设备的维修、维护,按安全规程操作。复杂分解爆炸,并引发火灾。混合物爆炸,并引发火灾。3化工容器腐蚀化学腐蚀,物料泄漏,引发环境事故。金属设备与电解质溶液发生化学反应而引起的腐蚀破坏,腐蚀过程不产生电流。合理设计,加强设备的维修、维护。电化学腐蚀,物料泄漏,引发环境事故。金属设备与周围介质发生化学反应而引起的腐蚀破坏,腐蚀过程产生电流。合理设计,加强设备的维修、维护。4化工容器泄漏中毒经呼
12、吸道侵入人体。毒物由呼吸进入人体,经血液循环,遍布全身。按安全规程操作。经皮肤吸收侵入人体。高度脂溶性和水溶性的毒物由皮肤吸收进入人体。经消化道侵入人体。毒物由消化道进入人体,经血液循环,遍布全身。本项目的生产装置基本都在常压和微负压条件下运行,因此,本项目工艺系统危险性较低,设施的潜在危险性也较低。10.2.4.2 储运系统的危险性识别储运过程中潜在的危险性详见表10.2.4-2。表10.2.4-2 储运系统危险性分析一览表序号装置/设备名称潜在风险事故产生事故模式基本预防措施1物料输送管道阀门、法兰以及管道破裂、泄漏。物料泄漏,并引发火灾。加强监控,关闭上游阀门,准备消防器材扑灭火灾。2槽
13、车、接收站及罐区的管线阀门、管道破裂、泄漏。物料泄漏,并引发火灾。加强监控,关闭上游阀门,准备消防器材扑灭火灾。3储槽和罐区阀门、管道泄漏物料泄漏,并引发火灾。加强监控,采取堵漏措施。储罐破裂、突爆引物料泄漏,并引发火灾、爆炸。加强监控,准备消防器材扑灭火灾。4运输车辆阀门、管道泄漏物料泄漏,并引发火灾。加强监控,准备消防器材扑灭火灾。车辆交通事故物料泄漏,并引发火灾。按照交通规则,在规定路线行驶。本项目的产品主要用作日用化学品原料,因此要求原辅材料本身毒性也要较低,并且运输完全委托社会专业运输队伍承担,因此本项目贮运过程中危险性相对较小。本项目的原辅料在厂内采用专用密封的储存桶进行贮存,全厂
14、严格禁止烟火,设置专人定期巡检库区和生产车间,防患于未然,确保物料在厂内贮存过程的危险性最小。10.2.5 重大危险源辨识根据本项目生产的原料贮量与HJ/T169-2004附录A中表2、3的临界量比较,结果见表10.2.5。按照GB6944-2005 中华人民共和国国家标准 危险货物分类和品名编号中爆炸品最大临界储存量为50t,十六醇储存量达到了217t,已经构成了重大危险源。表10.2.5 原料储量与临界量比较表序号物质名称生产场所(t)是否构成重大危险源贮存场所(t)是否构成重大危险源临界量,Q存在量,qq/Q临界量,Q存在量,qq/Q1盐酸200.340.017不构成50120.44不构
15、成2氢气10.050.05不构成1040.4不构成3十六醇50.50.01不构成502174.34构成4胺乙基吗啉2010.05不构成501653.3构成合计0.077不构成7.34构成说明:表中氢气参照天然气的临界贮存量进行比较,十六醇参照3硝基苯甲醚的临界储存量进行比较,胺乙基吗啉参照盐酸的临界储存量进行比较。从上表可见,本项目储存场所仓库储存物料量巨大,因此仓库构成了重大危险源。10.2.6 环境敏感性识别本项目位于西宁市甘河工业园区东区,属于石化工业和冶炼工业集集中发展区域,项目厂址北侧约300m为园区管委会和各企业生活小区,因此环境敏感度较高。10.3 评价工作等级与范围10.3.1
16、 评价等级建设项目环境风险评价技术导则(HJ/T169-2004)将环境风险评价工作等级划分为一、二级,评价等级的判定见表10.3.1-1。表10.3.1-1 评价工作等级类别剧毒危险性物质一般毒性危险物质可燃、易燃危险性物质爆炸危险性物质重大危险源一二一一非重大危险源二二二二环境敏感地区一一一一根据本项目的环境风险识别和上表,本次环境风险评价等级为一级。10.3.2 评价范围工业污染源泄漏事故风险可分为泄漏入水体和大气两种。本项目拟设置事故废水收集池,可确保事故废水不流出厂外。因此,泄漏事故重点评价为有毒污染物进入大气产生的风险。根据导则,风险评价一级评价范围,距离源强不低于5km的规定,因
17、此,本项目风险评价范围界定为以生产装置和仓库等贮存区为源点,半径5km的范围内。10.4 评价内容、评价重点根据导则要求,本项目环境风险评价按照一级进行,评价的基本内容包括环境风险识别(见10.2)、源项分析、后果计算、风险计算和评价、风险管理。评价的重点在于根据本项目的环境风险识别,筛选合适的毒物泄漏和火灾爆炸影响分析对象,根据这些物质的物理化学和毒理特征,提出对应的风险防范措施和管理措施。同时,火灾限于厂内,其事故评价属安全评价范畴之内,而环境风险评价关注点是事故对厂界外环境的影响。因此,本环评只分析泄漏后可能导致中毒的物质和爆炸影响范围。10.5 环境风险度量环境风险度量常用有两种方法:
18、概率法和事故树法。10.5.1 概率法风险概率和风险性质的关系见表10.5.1-1。表10.5.1-1 风险概率与风险性质间关系风险性质很易发生易发生适度发生不易发生很难发生几乎不发生风险概率101102103104105106风险的类型不同,危害形式也不相同,衡量危害后果的度量有多种表征法。“死亡/年”是保护人群健康的重要指标,石油化学工业行业可接受的风险值见表10.5.1-2。表10.5.1-2 石油化工行业可接受风险值国家美国英国中国死亡率(死亡/年)7.141059.521058.81105根据我国多年化学工业事故统计,死亡人数占较大比例的前三位事故是火灾、爆炸(20.3%)、中度窒息
19、(11.99%)及高处坠落(11.03%),表明火灾、爆炸及中毒事故有比较严重的后果。石油化工储运项目由于事故发生的不可预见性,引发事故的因素多、污染物排放的差异,风险评价中的事故频率预测非常复杂,很难准确估算,实际应用时难度较大。因此一般通过对国内外同类工程或相似行业的事故统计资料分析,来确定可能发生事故的类型和事故源强。40年来,中国石化行业(包括储运系统)共发生事故204起,事故原因分布见表10.5.1-3。表10.5.1-3 国内石化行业事故原因分布原因设备事故违章控制仪表操作错误雷击事故比率()9.24010.32515.1这些事故中,对环境造成影响的事故类型主要有火灾爆炸、有毒物质
20、泄漏、污染物大量排放等。对国外石油化工企业及其储运系统出现的事故统计表明,世界上约700个炼油厂及其储运系统在过去30年间发生了100起大事故,其中对周围环境和居民产生较大影响的约有7起。由此推算,造成重大环境影响的事故概率为3.3104。对国内35个炼油厂及其储运系统的统计结果表明,40年来,共发生经济损失超过100万元事故7起,其中对环境造成重大影响的有1起,造成重大环境事故的概率为7.1104。根据统计结果及本项目特点、设备及管理水平等,确定本工程造成重大环境影响事故的概率为5.2104(取国内和国外的平均值)。10.5.2 事故树法(1)事故树分析事故树是一种逻辑,遵从逻辑学演绎分析原
21、则,从结果分析原因。用事故树分析,首先要找出不希望事件(顶事件)和所有基本事件的原因,通过逻辑推理方式用逻辑门连接起来,制成方框图,对导致“顶事故”发生的各种危险因素、条件及组合关系,全面系统地表示。一般用故障树事件树分析,故障树分析主要是识别每个部分或部件中哪些环节是薄弱和易出现故障的。事件树分析是识别造成这些薄弱或易出现故障的环节的原因。简单的事故树(FT)的顶事件概率可直接用布尔代数方法求得。在事故树分析中,能够引起顶事件发生的一组基本事件的组合称为割集;如果去掉割集中任意一个事件都使其不能构成割集,则该割集称为最小割集。最小割集和顶事件构成一个事件链。复杂的FT通常可简化为最小割集的组
22、合,假定基本事件I的发生概率为qi,如果最小割集中各基本事件是与门逻辑关系,则顶事件的发生概率为:式中:kj最小割集(j1,2,k);qi第i个基本事件发生的概率。对于一个简单的FT,如果最小割集中各基本事件是或门逻辑关系,则顶事件发生概率为:拟建项目储运的盐酸、硫酸为有毒物质,有毒物质泄漏到大气中有两种可能,一是贮存设施有裂缝或破裂,二是自动控制失效。造成的原因有正常操作条件下的破裂和非正常操作条件破裂两种情况,而保险控制失效主要是由于自动系统失灵。(2)事件树分析最大可信事故所造成的危害在所有预测的事故中最严重,并且发生该事故的概率不为零。在风险识别、分析和事故因素分析的基础上,本项目的最
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