酒精环境风险评价.doc

第十章 环境风险评价

10.1　概述
所谓环境风险是指突发性灾难事故造成重大环境污染的事件，它具有危害性大、影响范围广等特点，同时风险发生的概率又有很大的不确定性，倘若一旦发生，其破坏性极强，对生态环境会产生严重破坏。
环境风险评价的目的是分析和预测建设项目存在的潜在危险、有害因素，建设项目建设和运行期间可能发生的突发性事件或事故，引起有毒有害和易燃易爆等物质的泄漏，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、损失和环境影响达到可接受的水平。
10.2　环境风险识别
10.2.1 化学品危害特性识别
拟建工程产品是食用酒精、CO2、杂醇油（主要含有丁醇、丙醇等）。各化学品的特性见表10-1，危害因素分析见表10-2。
表10-1 主要物料特性一览表
序号
物料名称
空气中爆炸极限V%
闪点
℃
沸点
℃
毒物危害程度
火灾危险分类
危险性类别
上限
下限
1
酒精
111.0
3.3
12
78.3
轻度危害
甲
第3.2类 中
闪点易燃液体
2
二氧化碳
--
--
--
-711.5
（升华）
--
戊
第2.2类
不燃气体
3
丙醇
13.7
2.0
15
117.1
中度危害
甲
第3.2类 中
闪点易燃液体
4
丁醇
11.2
1.4
35
117.5
轻度危害
乙
第3.3类高
闪点易燃液体
5
甲烷
5
15
-66.7
-161
轻度危害
甲
第2.1类
易燃气体

表10-2 主要物料危害因素分析一览表
序号
介质名称
主要健康危害
危险特性
1
乙醇
在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状，以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。
易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。
2
甲烷
允许气体安全地扩散到大气中或当作燃料使用。甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时脱离，可致窒息死亡。
易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。
3
二氧化碳
在低浓度时，对呼吸中枢呈兴奋作用，高浓度时则产生抑制甚至麻痹作用。中毒机制中还兼有缺氧的因素。
若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
4
丁醇
本品刺激和麻醉作用。主要症状为眼、鼻、喉部刺激，在角膜浅层形成半透明的空泡，头疼，头晕，手部可发生接触皮炎
丁醇的蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。燃烧（分解）产物是一氧化碳和二氧化碳。与氧化剂能发生强烈反应,若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
10.2.2主要事故因素分析
1、酒精车间
在蒸馏、酒精提纯过程中，若蒸馏塔、管道、阀门或容器发生酒精泄露，酒精蒸汽与空气形成爆炸性混合物，一旦浓度达到爆炸极限，遇到明火、高温、雷电、静电等能引起燃烧爆炸。
在酒精储存过程中如果不按安全技术操作规程作业，或者储罐及其辅助设施发生故障泄露、运行泄露，或管道长期使用、腐蚀、损伤等原因，出现泄露，不能及时发现，采取措施不当等，酒精蒸汽与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温等极易燃烧爆炸。
2、CO2车间
本项目在生产液态CO2的过程中使用液态CO2钢瓶等，属于压力容器，由于压力容器承受一定的压力，存在超压爆炸的危险。
3、污水处理站
污水站设1个200m3的沼气罐，由于沼气是易燃气体，存在爆炸的危险。
4、运输过程中的危险因素
拟建工程的产品为汽运和船运。各类危险品在装卸、运输中可能由于碰撞、震动、挤压等，或由于操作不当、重装重卸、容器多次回收利用，强度下降，垫圈失落没有拧紧等，均易造成物品泄漏、固体散落，甚至引起火灾、爆炸或污染环境等事故。同时在运输途中，由于意外各种原因，造成危险品抛至水体、大气，造成较大事故，因此危险品在运输过程中存在一定环境风险。
综合以上分析，项目主要危险源为厂区内的酒精储罐、蒸馏塔、二氧化碳钢瓶、沼气罐以及运送产品的车辆、船只。
10.2.3重大危险源辨识
根据《建设项目环境风险评价技术导则》附录A.1规定，拟建项目无重大危险源。
10.3　源项分析
10.3.1事故统计及最大可信事故
对拟建项目来说，事故可能发生的概率是非常重要的数据，利用相关型装置发生事故的类比统计资料，确定事故发生的频率。
10.3.2事故树分析
新建项目风险事故主要是火灾、爆炸事故及泄漏对环境的影响。项目顶端事故与基本事件关联见图10-1，储罐、管道系统事件树见图10-2。

火源
顶端事故发生
液体泄漏
+
·
+
+
+
+
·
罐
体
破
裂
阀
门
破
裂
管
道
破
裂
机
泵
损
坏
槽
车
损
坏
产
生
明
火
静
电
雷
电
撞
击
摩
擦
泄漏事故
燃烧爆炸事故

　　　　　　表示逻辑或门　　　　　　　　　表示逻辑与门　
图10-1　顶端事故与基本事件管理图
从图10-1中可知，燃烧爆炸是由两个“中间事件”(设备泄漏、火源)同时发生所造成的。防止设备物料泄漏是防止发生燃爆事故的关键。另外，加强储罐区安全管理，采取避雷和防静电措施，严禁吸烟和动用明火，防止铁器撞击，防止产生静电火花以及罐区内电气设备要符合防火防爆要求等，也是防止燃爆事故发生的必要条件。
图10-2　储罐管道系统事件树示意图
从图10-2中可知，槽车、罐、槽、管道等设备物料泄漏，可能引起燃爆危害事故或扩散污染事故。风险事故对环境的影响与泄漏时间及各种应急处理措施的有效性密切相关。
10.3.3最大可信事故类型及概率
据统计资料表明，国内贮罐物料泄漏的事故概率在0.5～1×10－4。新建项目采用先进的工艺技术，管理规范、并有完善的安全防范措施，抗事故风险能力较高。因此，确定最大可信故为酒精储罐破裂造成的化学品泄露，概率确定为5×10-5次/年。
10.3.4主要风险事故源强计算
新建项目危险源为贮存乙醇的储罐。因此，本次评价计算乙醇的事故源强。
乙醇储罐进出料管道连接处（接头）发生损坏，损坏尺寸按100%管径计。事故发生后，迅速采取木条堵漏等措施，在10min内泄漏得到控制。乙醇发生泄露后，液体迅速布满整个围堰，并挥发。在10min内对泄露储罐进行维修堵漏，并采用喷洒消防泡沫等方式，使泄露乙醇与空气隔绝，防止引起火灾和乙醇挥发。10min后乙醇停止泄露，同时泄露出的乙醇也停止挥发。
泄漏速率采用《建设项目环境风险评价导则》（HJ/T169-2004）附录A中推荐的液体泄漏速率计算公式和汽体泄漏速率计算公式进行估算，公式如下：
液体泄漏速率

式中，-液体泄漏速度，kg/s；
-液体泄漏系数,取0.64；
A-泄漏口面积，按100%管径计，乙醇储罐为7.85×10-3m2；
-泄漏液体密度，乙醇为790kg/m3；
-容器内介质压力，乙醇储罐取0.1MPa；
-环境压力，0.1MPa；
-重力加速度，9.8m/s2；
h-泄漏口之上液位高度，乙醇储罐取11m。
由于乙醇常温下为液态，因此，当贮罐发生泄漏时，泄漏的物质将在贮罐围堰内形成液池。其蒸发量按照《建设项目环境风险评价导则》（HJ/T169-2004）附录A中推荐的泄漏液体蒸发量计算公式计算。而乙醇等贮存是常温贮存，其沸点高于环境温度，因此，只计算质量蒸发部分，计算公式如下：

式中：
Q3——质量蒸发速度，kg/s；
a,n——大气稳定度系数；
p——液体表面蒸气压，乙醇取5.33kPa；
R——气体常数；8.314J/mol·k；
T0——环境温度，286.1k；
u——风速，m/s；
r——液池半径，13.4m。
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。
经计算，设备泄漏的主要源强见表10-3。
表10-3 主要设备泄漏源项强度
物料
单个容积（m3）
泄漏时间（min）
液位高度（m）
泄漏量
（kg）
液池面积（m2）
乙醇
1300
10

34966
562
酒精在不同气象条件下的扩散量见表10-4。
表10-4 泄漏后不同气象条件下的扩散量
物料
风速
A、B稳定度下扩散量（kg/s）
D稳定度下扩散量（kg/s）
E、F稳定度下扩散量（kg/s）
乙醇
0.5m/s
0.10
0.11
0.12
1.0m/s
0.17
0.19
0.20
3.4m/s
0.46
0.50
0.51
10.4　风险事故影响评价
10.4.1　酒精罐的泄漏
酒精储罐区设施可能因老化、螺栓脱落或误操作导致泄漏。由于乙醇的沸点为78.3℃，在常温下为液态，泄漏的乙醇会随地形扩散，由于本项目在酒精储罐周围设置围堰，泄漏的酒精对周围地表水造成的影响较小。但酒精的蒸发可能会对环境空气造成影响。在气温较高时，泄漏区附近酒精浓度较大，可能使人中毒。在大气中，它可以很快地进行光降反应，其半衰期为1小时至6天左右，对城市污染空气，半衰期约为1小时，也可因下雨等进行淋洗去除，产生光化学烟雾的能力较弱。
10.4.2　酒精罐的爆炸
酒精在泄漏过程中遇到明火或酒精罐由于高温造成内部压力过大，都会引起爆炸，而一个酒精罐的爆炸同时会引起其它酒精罐的殉爆，飞溅的液体及燃烧的酒精会引起火灾的爆发，给厂区工人及周围居民造成生命财产的损失。
10.4.3　CO2车间事故影响分析
液态CO2生产过程中使用的液态CO2钢瓶等一旦发生破裂，气体膨胀所释放的能量使容器进一步开裂并使容器或其所裂成的碎片以较高的速度向四周飞散，造成人身伤亡或财产损失。
但由于CO2本身无毒性，在CO2扩散稀释之后，对周围环境无影响。
10.4.4沼气罐事故影响分析
设备维修的不慎及工人的误操作都会引起沼气柜的泄漏。当空气中沼气的浓度达到25％以上时，可引起人头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调等。若不及时脱离，可致窒息死亡。
当空气中泄漏的沼气浓度达到5.3％～15％的情况下，遇明火可引起剧烈的爆炸。对周围环境造成重大影响。
10.4.5 “二次污染”环境影响分析
10.4.5.1消防水收集
事故集水池用以容纳消防废水，上述废水通过调节和切换，分批送到污水处理站处理达标后排放。
拟建工程消防水量为300m3/h，火灾持续时间按6h计，消防水量约为1800m3。而此时装置已停车，无正常工艺废水排放。考虑事故发生后，部分化学品发生泄露，会同消防废水一同进入事故水池，则事故池容积定为3000m3。事故水池建在厂区的西北部，个体位置见平面布置图。事故废水收集流程见图11.4-1。

事故废水
管线
事故废水

事故水池
泵
污水站
外排

图10.4-1　事故废水收集流程
10.4.5.2污水站处理能力分析
当发生火灾时，酒精等化学品均有可能发生泄露，从而与消防水一同进入事故水池。因此，首先对事故水池中的废水进行检测，确定废水水质情况，然后进入污水站进行处理，处理达标后排放。
项目区废水处理站在设计时均有一定余量，可保证在不影响日常生产废水处理的前提下，对消防废水进行分批处理。
10.5　风险防范措施
10.5.1总图布置和建筑安全防范措施
(1)酒精成品罐区单独布置，位于厂区西北部，与其他构筑物均有一定防护距离，有利于降低事故风险。
(2)化学品罐区周边均应为硬化地面，并在罐区四周设废水收集沟，收集沟与污水站事故水池相连。确保发生事故时，泄露的化学品及灭火时产生的废水可完全被收集处理，不会通过渗透和地表径流污染地下水和地表水。
(3)整个厂区内交通方便，各主要建筑物四周均设环形道路，道路为混凝土路面，满足检修及消防的要求。
10.5.2工艺技术装备和自动控制设计安全防范措施
①厂房内加强通风，分析室设局部排风，加强排风排毒。装置排出废气集中排放，排放口高于操作面。
②设备、机泵、阀门、管道等选用先进、可靠的产品。同时应加强生产过程中设备与管道系统的管理与维修，使生产系统处于密闭化，严禁跑、冒、滴、漏现象的发生。
③工人操作休息室和分析化验室，与工艺生产设备隔离，除少数岗位外，工人除短时在生产现场巡回检查外，大多数时间在操作室停留，改善工人的劳动条件。
④电气和仪表的设计中严格按照电气防爆设计规范执行，设计中将能产生电火花的设备放在远离现场的配电室内，并采用密闭电器。对于定为防爆场所的厂房，按爆炸危险场所类别、等级、范围选择电气设备，设计良好接地系统，保证电机和电缆不出现危险的接触电压，对于仪表灯具、按纽、保护装置全部选用密闭防火型。
⑤电气设计中防雷、防静电按防雷防静电规范要求，对使用易燃易爆介质的工艺设备及管道均作防静电接地处理。
⑥在酒精罐区设置泡沫消防设施及喷淋水系统，防患于未然。
⑦自控设计中对重要参数设置越限报警系统，调节系统在紧急状态下均可手动操作，对处于爆炸区域的操作室设正压通风。
10.6　环境应急监测方案
若发生事故，应根据事故波及范围确定监测方案，监测人员应在必要的防护措施和保证安全的情况下进入处理现场采样。此外，监测方案应根据事故的具体情况由指挥部作调整和安排。
①大气环境监测
监测因子：根据事故范围选择适当的监测因子，如乙醇、甲烷、二氧化碳等。
监测时间和频次：按照事故持续时间决定监测时间，根据事故严重性决定监测频次。一般情况下对特征因子，每小时监测1次，随事故控制减弱，适当减少监测频次。
测点布设：按事故发生时的主导风向的下风向，考虑区域功能，设置3个监测点，具体见表10-5。
表10-5　 大气环境监测点位
测点
编号
测点
名称
距建设地点位置
监测项目
所在环境
功能
方位
距离(m)
Gl
关心点
事故发生时的主导风向下风向
1000
乙醇、甲烷，二氧化碳等
二类区
G2

SW
50m
②污水站监测
监测因子为：根据事故范围选择适当的监测因子。事故则选择pH、CODcr、BOD5、SS、NH3-N等作为监测因子。
监测时间和频次：按照事故持续时间决定监测时间，根据事故严重性决定监测频次。一般情况下每小时取样一次。随事故控制减弱，适当减少监测频次。
测点布设：污水站进出水口。
10.7　风险事故应急预案
10.7.1应急计划区
拟建工程的危险目标主要为储罐区、蒸馏塔等；主要环境保护目标为厂区内的办公楼以及区外的敏感目标。
10.7.2应急机构
（1）机构组成　
企业成立环境风险事故应急救援“指挥领导小组”，由总经理、有关副总经理及安全环保、保卫等部门领导组成，下设应急救援办公室，日常工作由安全环保部门兼管。发生重大事故时，以指挥领导小组为基础，立即成立风险事故应急救援指挥部，总经理任总指挥，有关副总经理任副总指挥，负责应急救援工作的组织和指挥。如若总经理、有关副总经理不在企业时，由安全环保部门负责人为临时总指挥，全权负责应急救援工作。
（2）机构职责
指挥领导小组：负责单位“预案”的制定、修订；组建应急救援专业队伍，组织实施和演练；检查督促做好重大事故的预防措施和应急救援的各项准备工作。
　　指挥部：发生重大事故时，由指挥部发布和解除应急救援命令、信号；组织指挥救援队伍实施救援行动；向上级汇报和向友邻单位通报事故情况，必要时向有关单位发出救援请求；组织事故调查，总结应急救援经验教训。
　　（3）人员分工
　　总指挥组织指挥全厂的应急救援；副总指挥协助总指挥负责应急救援的具体指挥工作。环保安全科长协助总指挥做好事故报警、情况通报及事故处置工作，负责事故现场及有害物质扩散区域内的洗消、监测工作，必要时代表指挥部对外发布有关信息；保卫科长负责灭火、警戒、治安保卫、疏散、道路管制工作。
（4）专业救援队伍
企业内设不脱产的专业救援队伍，由各部门职工经培训后组成，分为抢险抢修队、医疗救护队、义务消防队、通讯保障队，负责事故控制、救援和善后处理工作。
10.7.3应急程序
①一级预案启动条件
一级预案为厂内事故预案，即发生的事故为各危险源因管道阀门接头泄漏仅局限在厂区范围内，对周边及其他地区没有影响，只要启动此预案即能利用本单位应急救援力量制止事故。
当企业发生环境事故或紧急情况后，事故的当事人或发现人采取应急措施防止事故扩大并立即向指挥领导小组报告。指挥领导小组指挥专业救援队伍对环境事故或紧急情况按本单位应急措施进行处理。
②二级预案启动条件
二级预案是所发生的事故为各危险源贮罐破裂或爆炸造成泄漏，泄漏量估计波及周边范围内居民，为此必须启动此预案，并迅速通知周边社区街道、派出所及地方政府，在启动此预案的同时启动一级预案，不失时机地进行应急救援。
10.7.4应急设施
①抢修堵漏装备 ．
抢修堵漏装备种类：防酸衣、常规检修器具、橡胶皮、木条及堵漏密封装置。卸料罐区配置砂土、木屑等吸附物，收集废物的专用容器。
装备维护保管：由检修组及库房分别维护保管。
②个人防护装备
个人保护装备种类：防尘口罩、防毒口罩，防毒面具、氧气呼吸器、手套、胶鞋、护目镜等。
装备维护：防尘口罩，手套、胶鞋、护目镜由班组个人维护保管。
氧气呼吸器由库房维护保管。
③灭火装备
种类：雾状水、泡沫灭火器、CO2灭火器、干粉灭火器、砂土。
维护保管：由各个小组维护保管。
④通讯装备
通讯设备种类：直拨和厂内固定电话、手机。
维护保管：直拨由办公室保管，厂内固定电话由各事故小组保管；手机由领导小组成员和救援队伍负责人维护保管，并保证24小时待机。
10.7.5危险化学品泄漏事故处置措施
(1)储罐、管线泄漏
①根据泄漏部位，确定堵漏措施生产过程发生泄漏，采取关闭阀门、停止作业等方式，在切断物料来源后堵漏。储罐泄漏，可采取倒罐方法，尽量将发生泄漏的储罐内物料转移至备用储罐(或槽车)，在此基础上堵漏(如采用软木塞等)。
②生产装置区域发生泄漏，要用砂土等筑堤堵截；储罐区发生泄漏，要及时关闭围堰的雨水阀，防止物料沿明沟外流污染水体。
③事故处置中产生的固体废物根据其性质进行安全处置，不得随意倾倒；消防废水收集至事故池，再分批送污水处理厂处理达标后排放。
（2）火灾、爆炸事故的处置
①发现起火，立即报警，通过消防灭火。首先采用抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳等灭火器灭火，也需用水冷却罐壁，降低燃烧强度。
②切断火势漫延的途径，冷却和疏散受火势威胁的密闭容器和可燃物，控制燃烧范围，并积极抢救受伤和被困人员。同时，关闭输送管道进、出阀门。
③储罐可能发生爆炸等特别危险需紧急撤退的情况，应按照统一的撤退信号和撤退方法及时撤退。
10.7.6安全防护
（1）应急人员的安全防护
    现场处置人员应根据不同类型环境事件的特点，配备相应的专业防护装备，采取安全防护措施，严格执行应急人员出入事发现场程序。
（2）受灾群众的安全防护
    现场应急救援指挥部负责组织群众的安全防护工作，主要工作内容是：①根据突发环境事件的性质、特点，告知群众应采取的安全防护措施；②根据事发时当地的气象、地理环境、人员密集度等，确定群众疏散的方式。
企业需要编制项目区3km范围内单位的分布图，指定各单位的联络人，并有联系电话，当发生比较大的事故，要在第一时间通知可能受影响的单位，组织大家撤离。撤离过程中要请求环保、公安、民政等部门协助，妥善安排撤离人员的生活。撒离后要对影响区进行环境监测，当环境恢复到功能区划的要求，并经过环保、卫生等部门的同意，事故得到有效控制的前提下。可以安排撤离人员返回。
10.7.7应急终止
（1）应急终止的条件
    ①事件现场得到控制，事件条件已经消除；
    ②污染源的泄漏或释放已降至规定限值以内；
    ③事件所造成的危害已经被彻底消除，无继发可能；
    ④事件现场的各种专业应急处置行动已无继续的必要；
    ⑤采取了必要的防护措施以保护公众免受再次危害，并使事件可能引起的中长期影响趋于合理且尽量低的水平。
（2）应急终止的程序
    ①现场救援指挥部确认终止时机，经应急指挥领导小组批准；
    ②现场救援指挥部向所属各专业应急救援队伍下达应急终止命令。
（3）应急终止后的行动
    ①有关部门及突发环境事件单位查找事件原因，防止类似问题的重复出现。
    ②对应急事故进行记录、建立档案。并根据实践经验，组织有关类别环境事件专业部门对应急预案进行评估，并及时修订环境应急预案。
    ③参加应急行动的部门负责组织、指导环境应急队伍维护、保养应急仪器设备，使之始终保持良好的技术状态。
10.7.8应急演习和应急技术培训
对于环保管理人员和有关操作人员应建立“先培训、后上岗”、“定期培训安全和环保法规、知识以及突发性事故应急处理技术”的制度。应急机构应定期对机构内成员单位的有关人员进行应急技术培训和考核，并每年进行一次模拟演习，以提高应急队伍的实战能力，并积累经验。
每一次演练后，企业应核对事故应急处理预案规定的内容是否都被检查，并找出不足和缺点。检查主要包括下列内容：
（1)事故期间通讯系统是否能运作；
（2)人员是否能安全撤离；
（3)应急服务机构能否及时参与事故抢救；
（4)能否有效控制事故进一步扩大；
（5）企业应把在演习中发现的问题及时提出解决方案，对事故应急预案进行修订完善；
（6）企业应在危险设施和危险源发生变化时及时修改事故应急处理预案，并把对事故应急处理预案的修改情况及时通知所有与事故应急处理预案有关的人员。
10.8　评价结论
拟建工程有利于地区的经济发展，但随着工程的建设，环境风险将增加。因此，必须高度重视安全生产、事故防范以减少环境风险。
为了及时发现和减少事故的潜在危害，确保生命财产和人身安全，有必要建立风险事故决策支持系统和事故应急监测技术支持系统，在事故发生时及时采取应急救援措施，形成风险安全系统工程。
从环境控制的角度来评价，经采取相应应急措施，能大大减少事故发生概率，并且如一旦发生事故，能迅速采取有力措施，减小对环境污染。其潜在的事故风险是可以防范的。