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目录
1.氨性质简介 2
2风险识别 3
3重大危险源识别 5
4源强分析 5
5泄露事故对环境敏感点影响 6
6.氨泄露事故防止措施 7
7氨泄露事故应急处置措施 9
8急救措施 10
9应急预案 11
10结论 12
我司冷库使用液氨进行制冷,液氨属于危险化学品,储存过程中存在环境风险。
1、氨性质简介
氨,制冷剂代号R717,是一种理想制冷工质,具有良好热力学性质。在限制和严禁使用CFC物质形势下,氨由于对臭氧层无破坏作用,使用较广泛。氨(NH3)为无色、有剌激性辛辣味恶臭气体,分子量17.03。比重0.597。沸点―33.33℃。溶点―77.7℃。爆炸极限为15.7%~27%(容积)。急性毒性:LD50350mg/kg(大鼠经口);LC501390mg/m3,4小时,(大鼠吸入)。氨在常温下加压易液化,称为液氨,接触液氨可引起严重冻伤。与水形成氨水(NH3+H2O=NH3·H2O),呈弱碱性。氨水极不稳定,遇热后分解,1%水溶液PH值为11.7。浓氨水含氨28%~29%。氨在常态下呈气体,比空气轻,易逸出,具有强烈刺激性和腐蚀性,故易导致急性中毒和灼伤。
液氨毒理性质见表1。
表1 液氨特性一览表
化学品
名称
物理特性
物化特性
毒性描述
形态
熔点
沸点
液氨(NH3)
无色有刺激性恶臭气体
-77.7℃
-33.5℃
易溶于水、乙醇、乙醚;蒸汽压506.62kPa(4.7℃);相对密度(水=1)0.82(-79℃);相对密度(空气=1)0.6
毒性:属低毒类。
急性毒性:
LD50350mg/kg(大鼠经口);LC501390mg/m3,4小时,(大鼠吸入)。
刺激性:家兔经眼:100ppm,重度刺激。
亚急性慢性毒性:大鼠,20mg/m3,24小时/天,84天,或5~6小时/天,7个月,出现神经系统功能紊乱,血胆碱酯酶活性克制等。
致突变性:微生物致突变性:大肠杆菌1500ppm(3小时)。细胞遗传学分析:大鼠吸入19800µg/m3,16周。
2、风险识别
本项目所用制冷剂氨不属于剧毒物质和一般毒物(属低毒类);氨属火灾、爆炸危险物质;根据重大危险源辩识(GB18218-)中规定,项目所有冷库使用氨数量约10t,不超过临界量,不构成重大危险源。制冷是一种封闭系统,制冷工质在系统中藉助压缩机械能输送流动,完毕制冷循环。对照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)规范原则,氨制冷系统属于第二级释放源,制冷装置在正常运行时不会释放易燃物质;虽然释放也是在压缩机、氨泵轴封处和阀门、法蓝、管件接头等密封处偶尔、短时发生。第二级释放源存在区域,可划为2区。2区概念是在正常运行时不也许出现爆炸性气体混合物环境。正常运行是指正常开车、运转、停车,易燃物质产品装卸,密闭容器盖开闭,安全阀、排放阀、以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作状态。但规范第2.2.5条又说:“当通风良好时,应减少爆炸危险区域等级”;规范第2.2.2条还同步规定:“易燃物质也许出现最高浓度不超过爆炸下限10%”,可划为非爆炸危险区。根据《冷库设计规范》(GBJ72-84)第8.0.2条规定“氨压缩机房应设事故排风装置,换气次数应取8次/小时,排风机宜选用防爆型”。据此,氨压缩机房可视为通风良好,应按减少区域等级处理;从上述分析中得知,出现最高浓度能超过爆炸下限10%概率近似为零。同步氨比重很轻,在原则状态下,氨比重是0.59kg/m3。仅为空气0.546,并且其扩散能力较强,扩散系数为17×10-2cm2/s,仅次于氢、氧。因此,它难以汇集到爆炸极限浓度。因此,可以将氨制冷系统作为非爆炸危险区看待。同步,冷库氨在正常工况下自然损耗不会对环境导致污染影响。
发生氨泄漏常见原因是由于管理不善,工人违章操作以及设备、容器陈旧,管道破裂,阀门损漏,钢瓶或贮槽、贮罐爆炸或运送不妥,贮罐暴晒等导致生产性事故或意外事故所导致。
综上所述,本项目冷库环境风险来源于氨泄漏。氨泄漏原因重要有:
(1)管路系统泄漏(包括管道、阀门、连接法兰、泵密封等设备及部位);
(2)储气罐泄漏;
(3)自然原因,如地震、雷击等。根据类比资料,冷库氨泄漏一般产生自储气罐泄漏,本项目冷库氨储罐液氨储量为10吨,根据记录资料,该类容器失效容许概率1.0×10—5。本次评价仅考虑冷库氨储罐发生事故时也许对周围环境导致影响。
3、重大危险源识别
根据HJ/T169-《建设项目环境风险评价技术导则》附录A.1中爆炸性物质、易燃物质和有毒物质名称及临界量表,对项目波及危险化学品进行识别,本项目所波及危险物质为液氨。
表2 重大危险源辨识成果
名称
临界量t
现实贮存量t
与否构成重大危险源
生产场所
贮存区
生产场所
贮存区
生产场所
贮存区
液氨
40
100
0
10
否
否
由表2可以判断出项目液氨储罐不属于重大危险源。
4、源强分析
对于高压(低温)液化储罐,当裂口处位于液相空间时,尽管液体流出并也许发生闪蒸,但由于液体流出阻力大,内压下降速度缓慢,储罐内过热液体不会发生蒸气爆炸。闪蒸所需能量来自于过热液体中所储存能量,即Q=mCp(T0-Tb),m为过热液体质量,Cp是液体热容,T0是降压前液体温度,Tb是降压后液体沸点。当Q远远不不小于液体蒸发热△Hv时可认为泄漏液体不会发生闪蒸,此时瞬时泄漏量可用流体力学伯努利方程计算:
式中:QL——液体泄漏速度,kg/s;
Cd——液体泄漏系数,此值常用0.6-0.64;
A——裂口面积,m2;
P——容器内介质压力,Pa;
P0——环境压力,Pa;
g——重力加速度。
h——裂口之上液位高度,m。
本次评价考虑当氨储罐出现一种1cm2裂口时,此时容器内压力为1.4MPa,环境压力设定为1个原则大气压,由于氨储罐一般为卧式,考虑底部出现裂口,高度取1m。将上述数据代入得出此时氨泄漏速度是0.021kg/s。
5、泄漏事故对环境敏感点影响
本项目氨泄漏属瞬时或短时间事故,因此采用烟团模式:
式中:C(x,y,0) ——下风向地面(x,y)坐标处空气中污染物浓度,mg/m3;
——烟团中心坐标;
σX、、σy、σz ——X、Y、Z方向扩散参数(m),常取σX =σy;可采用HJ/T2.2-93推荐数值(应注意扩散参数时间修正);
Q ——事故期间烟团排放量。
表3 最大落地浓度和距离表距离(m)
距离(m)
100
200
300
400
500
600
700
800
浓度(mg/m3)
3.521
4.325
7.210
6.977
4.849
4.105
3.611
3.172
距离(m)
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
浓度(mg/m3)
2.428
2.251
1.832
1.394
0.613
0.204
0.107
0.053
距离(m)
1700
1800
1900
浓度(mg/m3)
0.031
0.0017
0.0006
0.0001
由表3可以看出,液氨发生泄漏状态下地面轴线最大浓度点:最大落地浓度点下风向距离:Xm=378(m)最大落地浓度:Cm=7.361(mg/m3)。
表4 液氨泄漏对环境敏感点影响
序号
敏感点名称
方位
距离
影响浓度mg/m3
1
安粮蜂业
东
35
1.18
2
巢湖嘉谊
南
紧邻
1.02
3
西山雅居
北
150
3.92
由表4可以看出,液氨发生泄漏状态下各敏感点超标倍数分别为5.9、5.1、19.6倍。根据居住区大气中有害物质最高容许浓度限值(TJ36-79)0.20mg/m3(一次值),本项目发生氨泄漏时,将对下风向1400m范围内导致污染影响,因此项目应加强制冷设备管理维护,严防氨泄漏事故发生。
6、氨泄漏事故防止措施
氨是乙类易燃气体,在合适压力下液化成液氨,一般储存于钢瓶或储罐中,在储存、运送、使用等环节,应当采用必要防火措施,防止发生泄漏爆炸事故。首先储存氨容器为压力容器,必须定期检查,钢瓶或储罐应放在阴凉通风库棚内,远离火种、热源,防止日光直射,与性质相抵触氟、氯及酸类等危险物品分开储存。另一方面是在搬运时轻拿轻放,防止钢瓶及瓶阀受损,运送槽车运送时要灌装适量,不能超压超量运送,运送车辆应避开高温时段,防止曝晒,同步要保护好附件阀门及液位表。此外在氨制冷工序中,应当注意氨压缩机房防火规定,在《建筑设计防火规范》中将氨压缩机房列为乙类火灾危险厂房,应采用一、二级耐火等级建筑,《冷库设计规范》中对氨压缩机房也有专门设计规定,应当有足够泄压面积,电气设备要按Q-2(1区)级防爆规定考虑,并设有紧急泄压装置及可供急救时喷洒水雾消火栓。配置必要防毒面具,有条件可配置空气呼吸器。
①泄漏应急处理
加强设备检查维护管理,及时消除设备隐患,保证安全可靠;罐贮时要有防爆技术措施;储存场所保持阴凉、干燥、通风,远离火种、热源,防止阳光直射;配置消防、防护器材设施;定期开展应急演习,提高应变能力。发生各岗位人员迅速撤离,并建立警戒区;戴好乳胶手套和防毒面具等防护器材进行结实,消除漏点,关闭上下游阀门,切断氨源(如管道接口垫子破裂),喷含酸雾状水中和、稀释、溶解;构筑围堤或挖坑收容,污水进污水处理系统处理。
②防护措施
呼吸系统防护:空气中浓度超标时,提议佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态急救或撤离时,必须佩戴空气呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴橡胶手套。
其他:工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。保持良好卫生习惯。
③急救措施
皮肤接触:立即脱去被污染衣着,应用2%硼酸液或大量流动清水彻底冲洗。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道畅通。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
7、液氨泄漏事故应急处置措施
根据国家环境保护局(90)环管字第057号文规定,通过对污染事故风险评价,各有关企业单位应加强安全生产管理,制定重大环境事故发生应急预案,消除事故隐患实行及突发性事故应急措施等。
本项目应根据生产特点和事故隐患分析,按表38有关内容和规定制定突发事故应急预案。
一是根据现场状况划分警戒区,处置车辆和人员一般停靠在较高地势和上风(或侧上风)方向;
二是处置人员应采用必要个人防护措施,在处置泄漏或有关设备时,应穿着隔绝式防化服,佩戴空气呼吸器。直接接触液氨时,应穿着防寒服装。紧急时也可穿棉衣棉裤,扎紧裤袖管,并用浸湿口罩捂住口鼻;
三是应迅速清除泄漏区所有火源和易燃物,并加强通风。如是钢瓶泄漏,处置时应用无火花工具,尽量使泄漏口朝上,以防液化气体大量流淌。关阀和堵漏措施无效时,可考虑将钢瓶浸入水或稀酸溶液中,或转移至空旷地带洗消处理;
四是对泄漏液氨应使用雾状水、开花水流驱散。处置时应尽量防止泄漏物进入水流、下水道或某些控制区。
五是如发生火灾时应用雾状水、开花水流、抗溶性泡沫、砂土或CO2进行扑救,同步注意用大量直射水流冷却容器壁。若有也许,应尽快将可移动物品转移出火场。若出现容器通风孔声音变大或容器壁变色等危险征兆,则应立即撤退。
8、急救措施
人接触553mg/m3可发生强烈刺激症状,可耐受1.25分钟;3500~7000mg/m3浓度下可立即死亡。
临床体现:急性中毒:短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰可带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,可出现紫绀、眼结膜及咽部充血及水肿、呼吸率快、肺部罗音等。严重者可发生肺水肿、急性呼吸窘迫综合征,喉水肿痉挛或支气管粘膜坏死脱落致窒息,还可并发气胸、纵膈气肿。胸部X线检查呈支气管炎、支气管周围炎、肺炎或肺水肿体现。血气分析示动脉血氧分压减少。
误服氨水可致消化道灼伤,有口腔、胸、腹部疼痛,呕血、虚脱,可发生食道、胃穿孔。同步也许发生呼吸道刺激症状。吸入极高浓度可迅速死亡。眼接触液氨或高浓度氨气可引起灼伤,严重者可发生角膜穿孔。皮肤接触液氨可致灼伤。
处理:吸入者应迅速脱离现场,至空气新鲜处。维持呼吸功能。卧床静息。及时观测血气分析及胸部X线片变化。给对症、支持治疗。防治肺水肿、喉痉挛、水肿或支气管粘膜脱落导致窒息,合理氧疗;保持呼吸道畅通,应用支气管舒缓剂;初期、适量、短程应用糖皮质激素,如可按病情给地塞米松10~60mg/d,分次给药,待病情好转后减量,大剂量应用一般不超过3~5日。注意及时进行气管切开,短期内限制液体入量。合理应用抗生素。脱水剂及吗啡应慎用。强心剂应减量应用。误服者给饮牛奶,有腐蚀症状时忌洗胃。眼污染后立即用流动清水或凉开水冲洗至少10分钟。皮肤污染时立即脱去污染衣着,用流动清水冲洗至少30分钟。
9、应急预案
表4 应急预案内容
序号
项目
内容及规定
1
应急计划区
危险目:装置区、储罐区、环境保护目
2
应急组织机构、人员
工厂、地区应急组织机构、人员
3
预案分级响应条件
规定预案级别及分级响应程序
4
应急救援保障
应急设施、设备与器材等
5
报警、通讯联络方式
规定应急状态下报警通讯方式,告知方式和交通保障、管制
6
应急环境监测、抢险、救援及控制措施
由专业队伍负责对事故现场进行侦查监测,对事故性质、参数与后果进行评估,为指挥部门提供决策根据
7
应急检测、防护措施、清除措施和器材
事故现场、邻近区域、控制防火区域、控制和清除污染措施及对应设备
8
人员紧急撤离、疏散,应急剂量控制、撤离组织计划
事故现场、工厂邻近区、受事故影响区域人员及公众对毒物应急剂量控制规定,撤离组织计划及救护,医疗救护与公众健康
9
事故应急救援关闭程序与恢复措施
规定应急状态终止程序;事故现场善后处理,恢复措施;邻近区域解除事故警戒及善后恢复措施
10
应急培训计划
应急计划制定后,平时安排人员培训与演习
11
公众教育和信息
对工厂邻近地区开展公众教育、培训和公布有关信息
10、结论
综上所述,在氨使用过程中如能严格遵守有关法规,在发生意外时能及时采用对应措施,本项目产生有害气体对周围环境不会产生大影响。
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