环境风险(环氧乙烷)

1.1 扩建项目风险评价

1.1.1 风险类型及识别

1.1.1.1 风险类型

根据工程分析确定本项目存在具有潜在危险因素为原料氯甲烷、环氧乙烷、异丙醇、硫酸二甲酯、氯乙酸、丙烯酰胺等在贮存、运输和生产中发生泄漏和火灾爆炸事故。

根据对同类化工项目的类比调查分析，以及鉴于火灾爆炸事故评价在安全评价范畴之内，本次环评只进行简单说明，重点进行毒物泄漏污染源事故风险影响评价。

1.1.1.2 物质危险性识别

（1）物料毒理毒性及分级

按照《环境风险评价实用技术和方法》规定，在进行化工、医药项目潜在危害分析时，首先要评价有害物质，确定项目中哪些物质属应该进行危险性评价以及毒物危害程度的分级。根据毒物的中毒危害程度可分为四级：Ⅰ—极度危害、Ⅱ—高度危害、Ⅲ—中度危害、Ⅳ—轻度危害。本项目主要原料的危害特征、毒性指标及危害程度分级判定结果见表10.1-1。

由表10.1-1可见，本项目所使用的原、辅材料中，环氧乙烷、硫酸二甲酯、氯乙酸、丙烯酰胺属高度危害物质，毒性级别均为Ⅱ。

（2）主要原、辅材料的火灾爆炸危险性的确定

参照《石油化工行业安全评价实施办法》进行火灾爆炸危险度的确定，爆炸危险度定义为：

L L

R H -

=

式中：R—燃烧（爆炸）上限；

L—燃烧（爆炸）下限；

H—燃烧（爆炸）危险度。

本项目原、辅材料中部分材料的火灾爆炸危险性结果见表10.1-2。

由表10.1-2可见，本项目所使用的主要原、辅材料中环氧乙烷、氯甲烷、异丙醇的火灾危险性分类为甲类，其中环氧乙烷危险度最大。

1.1.1.3 物质和生产设施风险识别

本项目环境风险识别主要是判断工程各功能单元（包括生产、加工、原材料及产品运输、贮存等）中所存在的重大危险源。

重大危险源的识别是依据《重大危险源辨识》中有关危险物质的定义，以及危险物质在生产场所和贮存场所临界量来进行筛选。

某评价项目功能单元内存在的危险物质的数量，若等于或超过规定的临界量，则该功能单元被视作重大危险源。当该单元存在一种以上危险物质时，有下列公式：

q1/Q1 + q2/Q2 ……+ q n/Q n≥1

式中：

q1、q2…q n—每种危险物质实际存在量，t；

Q1、Q2…Q n—与各危险物质相对应的临界量，t。

如果该单元的多种并存危险物质满足上式，则也属重大危险源。

本项目危险物质生产场所、贮存场所存在量及其临界量如表10.1-3。

注：本项目不设环氧乙烷贮罐，利用飞翔公司现有3个80m3贮罐。

*表示异丙醇临界量参照甲醇。

由表可见，环氧乙烷、异丙醇的q/Q值大于1，而硫酸二甲酯无论是生产区还是贮存区的q/Q值均小于1，说明环氧乙烷生产单元、异丙醇生产单元和贮存单元均为明显的重大危险源。

1.1.2 源项分析

1.1.

2.1 最大可信事故的确定及其概率

本项目导致环境风险的危险物质为环氧乙烷、异丙醇和硫酸二甲酯，它们既具有易燃性和可燃性，又均具有毒性。当物料发生泄漏后，首要风险在于有毒有害物质在大气中的弥散，对周边人群和环境的影响。

从这两种物质的理化性质及毒性可知，环氧乙烷、硫酸二甲酯毒物危害程度均为为Ⅱ级，异丙醇为Ⅳ级，并考虑q/Q比值，环氧乙烷、异丙醇、硫酸二甲酯三种物质中，环氧乙烷危险性大于硫酸二甲酯、异丙醇，环氧乙烷将作为本项目主要环境风险评价因子，其次为异丙醇。

通过功能单元风险识别和类比调查分析得知，本项目环氧乙烷泄漏可信事故主要有：一是环氧乙烷计量槽发生泄漏，环氧乙烷迅速气化排放弥散到周边环境中；二是环氧乙烷汽车槽车在运输途中发生交通事故，导致环氧乙烷泄漏在公路沿线；三是环氧乙烷贮罐发生泄漏，环氧乙烷迅速气

化排放弥散到周边环境中。鉴于环氧乙烷贮存及运输均利用飞翔公司现有装置，为此本次环评仅将环氧乙烷计量槽发生泄漏作为最大可信事故进行环境风险预测和评价。

环氧乙烷计量槽泄漏事故概率的估算虽然已有一些可靠性工程研究方法，但仍需要大量历史事故统计数据资料为样本。目前尚缺少国内环氧乙烷计量槽泄漏事故有针对性的大量数据统计样本。因此将参照国内类似化学品物料计量槽的泄漏事故概率进行分析。

综合相关统计资料分析，国内贮罐、管道、计量槽发生泄漏性事故概率一般在10－3至10－4数量级。

依据概率原理，某一特定气象条件下的环境风险事故概率可按下式导出：

P（AB）= P（A）•P（B）

式中：P（AB）—某一特定气象条件下事故概率；

P（A）—指定事故概率；

P（B）—某一特定气象条件出现概率（比如相关风向年出现频率）。

本地区主导风风向频率为11%，年静风频率为9.1%。因此，在参照确定环氧乙烷、异丙醇贮罐泄漏事故概率为10－4数量级时，利用以上公式可求出，对于评价区任一下风向或静风时区域，其最大可信事故概率在10－5左右。风险概率水平属于中等偏下概率的工程风险事件，应有防范措施，并制订事故应急预案。

1.1.

2.2 风险识别典型事故案例

工厂环氧乙烷计量槽泄漏事故

2000年7月10日上午，由辽宁省运送至陕西渭南饲料添加剂厂的35吨环氧乙烷到货。运输工具为汽车槽车。11时左右，汽车槽车进入饲料添加剂厂贮罐区开始卸料。12时20分，合成车间二楼环氧乙烷1号计量槽突然从下封头和筒体连接环缝处撕裂开150mm长的焊缝，计量槽内的液态环氧乙烷在2－3kg/cm2压力下，高速喷出后急剧气化，使周围空间迅速达到

爆炸极限。由于喷出的高流速环氧乙烷物料与裂缝处的磨擦产生大量静电，加之合成车间的设备管道无静电跨接装置，随即导致了第一次爆炸并引发大火。

12时30分，大火蔓延烘烤，引发了距合成车间仅4.5米处的50m3环氧乙烷贮罐内约9t物料大量吸热气化，罐内压力急剧上升，导致贮罐终因超压而爆炸。

由于贮罐爆炸造成大量环氧乙烷泄漏燃烧，又使距该贮罐仅6m的汽车槽车被引燃（因当时槽车出料阀未及时关闭）。13时20分，槽车槽罐又发生爆炸。

爆炸冲击波及大火热辐射造成现场的消防官兵、周围群众30余人受伤，厂内及周围建筑物不同程度受损，爆炸飞溅物同时引起厂区内多处起火。

1.1.

2.3 最大可信事故源强

环氧乙烷计量槽、异丙醇贮罐发生泄漏事故时，其泄漏量可采用柏努利（Bernoulli）方程予以推算，其公式为：

Q ＝C d•A•ρ[2（P1－P0）/ ρ+ 2gh]0.5

式中：Q—液体泄漏速度，kg/s；

C d—液体泄漏系数（可取0.60－0.64）；

A—裂口面积，m2；

P1—容器内介质压力，Pa；

P0—环境压力，Pa；

g—重力加速度，m/s2；

h—裂口之上液位高度，m；

ρ—液体密度，g/cm3。

参照类比调查相关资料设定，泄漏点之上环氧乙烷液位高度2m，裂口大小等效于直径100mm圆，内外压力差为298870Pa，泄漏时间5min，估算得出环氧乙烷计量槽事故泄漏量源强为220kg/min左右。

泄漏点之上异丙醇液位高度2m，裂口大小等效于直径200mm圆，经过20min紧急处理，终使异丙醇停止泄漏，估算得出异丙醇贮罐事故泄漏