液氨泄露的环境风险评价及风险管理措施

液氨泄露的环境风险评价及风险管理措施

作者：于亚玲李双作王刚

来源：《中国新技术新产品》2009年第16期

摘要：通过对液氨储存和运输过程潜在的风险因素识别，预测液氨泄露对周围环境的影响，选用适当的烟团模型计算不同的大气稳定度、风速和泄漏孔径所造成的液氨泄漏后不同的急性、毒性及影响范围，并提出应采取的风险管理措施。

关键词：液氨泄漏；风险评价；风险管理措施

0引言

环境风险评价是对建设项目在失控状态下产生的突发性、不确定性和随机性灾害事故进行评价。本文针对的生产工艺过程为液氨由专用液氨槽车运送到厂区，卸至液氨储罐内，再由氨压缩机加压输送到液氨分装罐，然后送至充装排进行气瓶充装。因此在整个充气储运过程中有多种危险有害因素。本文旨在对液氨的泄露进行环境风险评价

1风险识别

氨在常温常压下，为有刺激性气味的无色气体，加压易被液化为无色液体。氨气易溶于水，其水溶液即为氨水。氨气属可燃性气体，遇火源有火灾和爆炸的危险。同时，氨又是有毒物质，当空气中氨浓度达700mg/m3时，人吸入30min即可中毒，1750～4500mg/m3时，可危及生命。

储存过程潜在风险因素识别：液氨在存储过程中的主要风险为储罐泄漏、火灾、爆炸，以及由此间接造成的人员中毒。

运输过程潜在风险因素识别：环境风险来源于液氨泄漏。液氨泄漏因素主要有：管路系统泄漏、储气罐泄漏。

2源项分析

本文中氨库有三台规格为50m3的液氨贮罐（卧式罐），是主要的液氨贮存设备，假定其中一座贮罐发生泄漏事故。根据《建设项目环境风险评价技术导则》和氨气的物理特性，泄漏量按照导则推荐的两相泄漏量公式计算，公式如下：

式中：

QLG——两相流泄漏速度，kg/s；

Cd——两相流泄漏系数，可取0.8；

A ——裂口面积，m2；

P ——操作压力或容器压力，Pa；

PC ——临界压力，Pa，可取PC=0.55P；

ρm——两相混合物的平均密度，kg/m3，由下式计算：

式中：

P1——液体蒸发的蒸气密度，kg/m3；

P2——液体密度，kg/m3；

FV——蒸发的液体占液体总量的比例，由下式计算；

式中：

Cp——两相混合物的定压比热，J/(kg·K)；

TLG——两相混合物的温度，K；

TC——液体在临界压力下的沸点，K；

H——液体的气化热，J/kg。

经计算，具体泄漏量见下表1。

3事故情况下风险预测

预测模式。本项目氨泄漏属瞬时或短时间事故，采用烟团模式：

式中：

C（x,y,o）——下风向地面(x,y)坐标处的空气中污染物浓度（mg.m-3）；

xo，yo,zo——烟团中心坐标；

Q——事故期间烟团的排放量；

σX、σy、σz——为X、Y、Z方向的扩散参数（m）。常取σX=σy

预测结果。根据选定的气象条件和假定的事故状态,分析泄漏在空气中不同浓度下风向影响的最大距离。

通过预测可知：泄漏孔径为2mm时，氨的影响范围为25-880米的范围，如果泄漏孔径为10mm时，影响范围为15m～大于2000m，如果泄漏孔径为65mm时，影响范围为110m～大于2000m，如果发生罐体大面积破裂，发生短时间（20分钟）大量氨气泄漏，则影响范围较大，而且属于氨的急性中毒(3500mg/m3)的影响范围，在此范围内都可致人死亡。

小结。根据项目区气象资料，冬春盛行西北风，夏秋盛行西南风，根据上表可看出，不同的大气稳定度、风速和泄漏孔径,液氨泄漏后急性、毒性影响范围是不同的。液氯储罐一旦发生泄漏，其影响随泄漏孔径不同而不同,发生泄漏孔径小,其影响范围较小,反之则大。

4风险管理

风险防范措施

①液氨储罐

液氨储罐本体应有良好的保温设施以及夏季自动喷水降温装置。倒罐作业时，应严格执行安全操作规程。外来充装液氨的汽车槽车，实行过磅制，严禁过量充装。

②液氨罐车

罐车必须专用、定期检验，不得混装。使用过程中必须留有不少于最大充装重量0.5%或100kg的余量，且余压不低于0.1MPa。液氨罐车的充装系数不得超过0.52t/m3，且不超过车辆最大载重质量。充装过程中，罐车内的液氨或气氨不得向大气排放。严格运输管理，慎重选择运输线路、运输量和运输时段，有效地减少运输过程对环境的风险性。

液氨泄漏应急救援措施：液氨泄漏后，应立即组织人员撤离污染区，根据实际情况采取通讯设备对外联系求助，生产指挥系统立即根据情况采取停车处理，派专人指挥交通进行接警工作，对伤员立即进行救护，并送最近的医院救助，派专人保护现场。当可能威胁到友邻单位时，指挥部要立即通知有关单位和部门。

5结论

生产过程中使用和贮存液氨，其泄漏可能会造成人员伤亡，因此应针对不同的生产经营规模做好预防工作，制定有针对性的应急救援措施，严格规范风险防治措施，加强环境风险管理，把事故损失减小到最低限度。

参考文献

[1]建设项目环境风险评价技术导则( HJ/T 169-2004 )2004-12-11

[2]胡二邦，环境风险评价实用技术和方法编写, 北京：中国环境科学出版社出版，2000-06-01

[3]李民权，曹德扬，欧阳福康，等译．工业污染事故评价技术手册．北京：中国环境科学出版社，1992．83-86．

[4]李民权，曹德扬，欧阳福康，等译．工业污染事故评价技术手册．北京：中国环境科学出版社，1992．83-86．