甲醇储罐泄漏环境风险事故后果计算及预测

广２９２　东化工　２０１　１年第５期　ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ　第３８卷总第２１７期　甲醇储罐泄漏环境风险事故后果计算及预测　２．黑龙江大学，化学化工与材料学院，黑龙江哈尔滨１５００８０）　［摘要】随着环境风险事故发生频率的增加，环境风险评价愈加受到重视，文章主要针对某油田气加工厂深冷装置区的甲醇储罐泄漏环境风　险事故进行后果计算及预测。通过对危险化学晶熏大危险源辨识确定了重大危险源，进丽对最大可信事故进行分析，并确定了源项与源强，最后　对事故后果进行计算，预测出甲醇储罐泄漏事故发生后对周围环境的影响。　［关键词】甲醇储罐；环境风险；后果计算；预测　【中图分类号】ＴＱ　［文献标识码］Ａ　［文章编号】１００７—１８６５（２０１　１）０５—０２９２—０２　郑丽娜　，王虹２　刘恒明　（１．大连海洋大学，海洋环境工程学院，辽宁大连１１６０２３；　Ａｆｔｅｒｅｆｆｅｃｔ　Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　№　ｏｆ　Ｍｅｔｈａｎｏｌ　Ｔａｎｋ　Ｌｅａｋ’Ｓ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｒｉｓｋ　Ａｃｃｉｄｅｎｔ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｒｉｓｋ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｒｉｓｋ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｉｓ　ｂｅｃｏｍｉｎｇ　ｈｉｇｈｌｙ　ｖａｌｕｅｄ　Ｔｈｅ　ｐａｐｍ’ｍａｉｎｌｙ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ　ｔｈｅ　ａｆｔｅｒｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｍｅｔｈａｎｏｌ　Ｔａｎｋ　Ｌｅａｋ’ｓ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｒｉｓｋ　Ａｃｃｉｄｅｎｔ　ａｔ　ｇａｓ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｐｌａｎｔ　ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ　ｄｅｖｉｃｅ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｏｉｌｔｉｅｌｄ　Ｍａｊｏｒ　ｈａｚａｒｄｓ　ｗｅｒｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｈａｚａｒｄｓ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｔ　ｄａｎｇｅｒｏｕｓ　ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ｍａｘｉｍｕｍ　ｃｒｅｄｉｂｌｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｓｏｕｒｃｅ　ｉｔｅｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｓｔｒｏｎｇ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　Ａｔ　ｌａｓｔ，ｔｈｅ　ａｆｔｅｒｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｗｃｒｃ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｍｅｔｈａｎｏｌ　ｔａｎｋ　ｌｅａｋ’Ｓ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｏｎ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｈａｎｏｌ　ｔａｎｋ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｒｉｓｋ；ａｆｔｅｒｅｆｆｅｃｔ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　鼗　历史上曾发生几起震惊世界的环境污染事件，其中后果最　严苇的当属２０世纪８０年代发生的印度博帕尔市农药厂异氰酸　酯毒　泄漏（当时导致３５００￣７５００人死亡。至２００２年估计已　导致约２万人死　）与前苏联切尔诺贝利核电站事故。晕大突　发性事故环境危害问题已受到各国的关注　Ｊ。环境风险评价　足预防环境污染事故并提供有效应急措施的必要工作　，环境　风险评价是对建设项目建设和运行期间发生的可预测突发性　事件或事故（　般　包括人为破坏及自然灾害）引起有毒有害、　易燃易爆等物质泄漏，或突发事件产生的新的有毒有害物质，　所造成的对人身安全与环境的影响和损害，进行评估，提出防　范、应急与减缓措施，使建没项目的环境风险影响尽町能降到　最低，项目风险度达剑町接受水平　ｌ。文章主要针对某油出　气加１：　深冷装置区的甲醇储罐泄漏环境风险事故进行后果　计算及预测。　油田气处理　深冷装置区甲醇储罐的储存量为６００　ｔ。针对本　项目深冷装置区的物料，选择主要风险评价冈子为甲醇。　１．２设备风险　油田气处理厂深冷装置区所使用的没备主要为甲醇储罐，　如设备泄漏将会引起火灾爆炸事故。　矗　１。３重大危险源的辨识　对照　危险化学品重大危险源辨识　（ＧＢ　１８２　１　８－２００９）标准，　甲醇的贮存量超过临界量，冈此构成了重大危险源。　危险化学品重大危险源的辨识结果见表１。　表１　危险化学品重大危险源辨识结果　Ｔａｂ．１　Ｍａｊｏｒ　ｈａｚａｒｄｓ　ｏｆ　ｄａｎｇｅｒｏｕｓ　ｃｈｅｍｉｃａｌｓ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｔ　１风险识别及重大危险源辨识　１．１物料风险　某油出气加工厂主要产品为商品天然气和轻烃，其主要工　艺流程为：集　站所集油田气首先通过浅冷装置进行初步分　离，分离干气进入深冷装置进行增压、脱水、制冷和分离，生　产ｍ商品灭然气；各增压站来的天然气与原稳不凝气进入油田　气处理装置，经膨胀机和丙烷辅助冷剂制冷回收轻烃，轻烃进　入深冷轻烃锗罐，深冷干气一部分返输至各集气站，另一部分　外输。轻烃产品首先经过轻烃储罐储存、缓冲后，进入现有的　轻烃管道输往轻烃总库中转，再送往乙烯装置原料罐区。为防　止冬季轻烃运输时管线发生冻堵，需要加入一定星的甲醇。该　２源项分析　２．１最大可信事故分析　根据以上的分析，文章选取的最大町信事故确定为甲醇储　罐泄漏事故。　２＿２源项与源强的确定　参照　环境风险评价实用技术和方法＞＞中环境事故风险评　价与管理中关于典型泄漏的简化确定方法，确定本项目风险事　故源项见表２。　表２事故源项　Ｔａｂ．２　Ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｓｏｕｒｃｅ　ｔｅｒｍ　源强的确定：　当甲瞎储罐发牛泄漏时，其泄漏速率为　Ｑ，＝ｃ　Ａ　＼／￣＋２ｇｈ　ｋｇ／ｓ；ｃ，厂液体泄漏系数，此　式Ｌ｝Ｉ：Ｑ　．液体泄漏速度，　收稿日期ｌ　２０Ｉ　Ｉ一０４—１０　值常用０．６～０．６４，文章选０．６２。Ａ一裂口面积，ｍ　；尸一容器内　介质　力，Ｐａ；尸。一环境压力，Ｐａ；ｇ一重　加速度。ｈ一裂　口之上液位高度，ｍ。　由于甲醇储存方式为常压储存，故计算得出甲醇的泄漏速　率为ｌ・０７　ｋｇ／ｓ。　作者简介ｌ郑　娜（１９８０一），女，辽　ｊ　人，博Ｌ，硕士生导师，主要研究方向为环境影响评价及废水生物处理。　２０１１年第５期　第３８卷总第２１７期　广　东化　工　ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ　２９３　甲醇泄漏后的挥发量计算：　甲醇贮罐是在常温、常压条件下贮存的，发生泄漏时，因　物料温度与环境温度基本相同，甲醇沸点为６４．８℃，因此通　常不会发生闪蒸和热量蒸发，泄漏后在其周围形成液池，而挥　发主要原因是液池表面气流运动使液体蒸发，由于泄漏发生后　液体流落到混凝土地坪上液面不断扩大，同时不断挥发并扩散　转入大气，造成大气污染。质量蒸发速度按下式计算：　ｃ（　，ｙ，。）　ｊ　丽２Ｑ　ｅｘｐＩ　６　ｏＮ。　～若Ｊ　式中：Ｃ（ｘ，ｙ，ｒＪ）一下风向地面“，ｙ）坐标处的空气中污染物浓　度，ｍｇ／ｍ３；Ｘｏ，Ｙｏ，ｚ（】一烟团中心坐标；Ｑ一事故期间炳团的排　放量；　，Ｏ＂ｖ，　一为ｘ，Ｙ，Ｚ方向的扩散参数，单位ｍ。常取　Ｑ３＝　×ｐｘＭ／（ＲＸＴｏ）ｘｕ　一　ｍ　ｘｒ　”邮　式中：Ｑ３一质量蒸发速度，ｋｇ／ｓ；“，ｎ一大气稳定度系数；　液体表面蒸气压，Ｐａ；尺一气体常数；Ｊ／ｍｏｌ・ｋ；Ｔｏ一环境温　度，ｋ；ｚ　一风速，ｍ／ｓ；卜液池半径，ｍ。　一３．２评价标准　在风险事故情况下，污染物大量排放，但历时很短，所造　成大气环境中污染物的高浓度持续时间也短，人群接触有毒物　质的特点是突　眭时间接触，因此采用短时间接触的有毒物质的　限值作为事故排放时影响评价标准。本评价所采用的标准见表４。　表４评价标准　Ｔａｂ．４　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｓｔａｎｄａｒｄ　表３液池蒸发模式参数　Ｔａｂ．３　Ｌｉｑｕｉｄ　ｐｏｏｌ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　评价因子　人体反应　危及生命　对应浓度　备注　甲醇　液池最大直径取决于泄漏点附近的地域构型、泄漏的连续　性或瞬时性。有围堰时，以围堰最大等效半径为液池半径；无　围堰时，设定液体瞬间扩散到最小厚度时，推算液池等效半径。　经计算公式得蒸发速度Ｑ３为０．０７　ｋｇ／ｓ。　盖宰　８５６０００００　　５００　５　５　５　５　５　５　２　２　２　２　２　２　５　５　５　５　５　５　注：表中数据日Ｉ自“常见有度和危险化学品手册》（中国轻工业出版社　４　４　４　４　４　出版）及“化学品毒性、法规、环境数据手册　（环境科学出版社出版）。　５　５　５　５　５　４　５　３。３甲醇储罐泄漏事故后果计算与预测　２　２　２　２　２　２　采用３．１节中所列出的计算模型，预测甲醇储罐泄漏时排　０　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　放的甲醇对环境的影响。计算在小风（风速０．７５　ｍ／ｓ）、有风（风　速２．３　ｍ／ｓ）时，在不同大气稳定度Ｂ、Ｄ、Ｆ时，甲醇泄漏事故　的影响范围见表５。　∞∞∞㈣㈣∞　２　２　２　２　２　２　３　５　５　８　３　３　５　５　５　３　３　３　３事故后果计算及预测　３．１事故的风险后果计算模型　采用　列炯团公式：　表５各类气象条件下甲醇泄漏事故的影响范围　Ｔａｂ．５　Ｓｐｈｅｒｅ　ｏｆ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｍｅｔｈａｎｏｌ　ｓｐｉｌｌ　ｉｎ　ａｌｌ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｗｅａｔｈｅｒ　ｍ　０　０　Ｏ　Ｏ　０　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　０　０　０　∞　４　７　８　８　９　６　０　０　Ｏ　８　８　８　６　６　６　０　Ｏ　Ｏ　似跚　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　ｎｉｌ［１　影　１０　ｒａｉｎ　响　１５　ｒａｉｎ　范　２０　ａｉｒｎ　围　２５　ｍｉｎ　３０ｍｉｎ　根据上述计算结果分析，当甲醇发生泄漏事故时，可能导　致危及生命的影响范围只在厂区内；导致严重中毒的范围为　５～４５　ｍ；导致一般中毒的范围为１０－５３０　ｍ；超过短期最高容　许浓度的范围为３５￣２３５０　ｍ。　由表５可见，除了在有风条件Ｆ，甲醇泄漏事故发生第　２５　ｍｉｎ后，周围２０００　ｍ范围出现超过“短时问接触容许浓度”　标准的现象以外，当甲醇储罐发生泄漏时，在３０　ｍｉｎ以内，　对项目周围２０００　ｍ范围以内的环境基本不会产生不可接受的　影响。　参考文献　【１１胡二邦，姚仁太，任智强，等．环境风险泮价浅　Ｊ】．辐射防护通讯，　２００４，２４（１）：２０—２６．　【２】瞅永生．环境风险评价简介Ｉ　ＪＩ．环境科学导刊，２０１０，２９（５）：８６—９１．　［３１，ｔ￣仲，陈中涛．环境风险评价现状与建议【Ｊ】．石油化工安全环保技术，　２０１０，２６（５）：１４—１６．　［４１￣（ＩＪ桂友，徐琳瑜，李巍．环境风险评价研究进展［Ｊ１．环境科学与管理，　２００７，３２（２）：１１４—１ｌ８．　【５］胡应成，朱冠友．环境风险评价的技术方法［Ｊ】．中山大学学报论丛，２００３，　２３（１）：９９—１０４．　４结论　通过对工程所涉及的物料和设备情况等的分析，文章确定　的最大可信事故为甲醇储罐泄漏。尽管甲醇储罐泄漏事故发生　后对周围环境的影响较小，项目仍应采取切实可行的风险事故　防范措施，并制定　风险事故预案　以备发生风险事故时立即　启动，在严格落实风险管理及应急措施后，可将风险发生的概　率和影响后果降到最低限度。　［６］建设项日环境风险评价技术导则，中华人民共和国环境保护行业标准　（ＨＪ／Ｔ　１６９—２００４）［Ｓ］．国家环境保护总局，２００４，１２．　ｆ７１杜锁军．国内外环境风险评价研究进展［Ｊ１．环境科学与管理，２００６，　３１ｆ５１：１９３—１９４．　（本文文献格式：郑丽娜，王虹，刘恒明．甲醇储罐泄漏环境风　险事故后果计算ＪｔＮＮ［Ｊ］．广东化工，２０１　１，３８（５）：２９２—２９３）