焦化项目环境风险评价实例分析


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焦化项目环境风险评价实例分析

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焦化项目环境风险评价实例分析

作者：侯文章来源：不详点击数：更新时间：2006-11-12

文章摘要： 无标题文档　　风险评价常称为事故风险评价，主要考虑建设项目营运过程中的突发行灾难事故。发生灾难事故的概率虽然很小，但其影响程度往往是巨大的。环境风险评价是环境影响评价领域的一个新课题，20世纪80年代以来，发达国家就将环境风险评价纳入环境管理的范畴，环境风险评价已成为可能发生事故危险的建设项目环境影响评价中重要而不可缺少的组成部分。由于焦化行业的许多产品、副产品和原料都属于易燃、易爆或有毒的危险品，故对具有发生潜在事故风险的焦化建设项目，其潜在风险事故发生的可能性及其影响后果在环境风险评价中均应得到反映。由于风......

无标题文档　　风险评价常称为事故风险评价，主要考虑建设项目营运过程中的突发行灾难事故。发生灾难事故的概率虽然很小，但其影响程度往往是巨大的。环境风险评价是环境影响评价领域的一个新课题，20世纪80年代以来，发达国家就将环境风险评价纳入环境管理的范畴，环境风险评价已成为可能发生事故危险的建设项目环境影响评价中重要而不可缺少的组成部分。由于焦化行业的许多产品、副产品和原料都属于易燃、易爆或有毒的危险品，故对具有发生潜在事故风险的焦化建设项目，其潜在风险事故发生的可能性及其影响后果在环境风险评价中均应得到反映。由于风险事故本身的不确定性，项目的环境风险定量分析难度很大。本文以某拟建80万吨/年捣固焦项目为例，分析焦化项目环境风险评价。
　　由于捣固焦项目大同小异，因此项目工程分析、环境风险事故类型识别、环境风险事故率分析、工程有害物质潜在的事故危险性分析、污染控制措施分析等项在这里不再累述，重点介绍事故污染分析和事故风险评价。

一、事故污染分析

　　事故往往是造成严重污染事故的主要原因，由于灾害事故类型各异，同一类型事故下有毒有害物质泄漏也是多种多样的，本次评价选择典型的情况作为代表。针对可能出现的事故，估算可能性较大且对环境造成严重污染的事故状态下的污染物排放量。
　　（1）荒煤气：炼焦制气是将精洗煤在焦炉炭化室密封干馏，同时生成荒煤气，炉内处于高温、正压状态，荒煤气必须不断的引出，否则炉内压力迅速升高，荒煤气就会从炉内大量逸出，造成严重的污染事故，为此必须将煤气通过放散管进行有组织的放散，产生荒煤气放散的主要原因是煤气鼓风机和高压氨水循环泵停止运行。
　　荒煤气放散事故有两种状态，即荒煤气未经燃烧直接放散（从焦炉直接放散和荒煤气点火装置失灵从放散管放散）和荒煤气经燃烧后放散。两种状态的持续时间一般不会超过10分钟。工程焦炉煤气放散事故出现的几率统计结果分析情况见表1。
　　一般来讲，停电事故出现的几率较大，造成的污染也较严重。根据对国内多家焦化厂出现的事故情况调查统计结果表明，停电事故持续时间（从发现停电到启用备用电源）平均时间为6～8分钟，但每次不会超过10分钟，按最不利情况考虑，本次评价选取10分钟，则荒煤气放散事故（未点燃）污染物排放情况见表2。表1荒煤气放散原因及出现的几率统计

原因种类	引起事故的原因	事故类型	事故频率(次/10年)	持续时间(分钟/次)
内部	启动备用设备时延误运转	小	≤1	3～5
	仪表失灵、操作失误	中	≤2	4～6
	意外超负荷跳闸	中	≤2	4～6
外部	停电事故	大	≤3	5～10

表2荒煤气放散事故污染物排放情况

序号	项目	放散量	排放源强	源强与苯的比值
1	荒煤气散放量	7768m³/次	13.94m³/s	-
2	硫化氢	36.4kg/次	60.7g/s	17.00%
3	尘	144kg/次	240g/s	67.23%
4	苯	214.3kg/次	357g/s	100%
5	氨	44.6kg/次	74.3g/s	20.81%
6	氰化氢	7.9kg/次	13.2g/s	3.70%
7	苯并芘	0.042kg/次	0.07g/s	1.96×10-4
8	萘	58.7kg/次	97.8g/s	27.39%

　　在正常情况下，事故排放的荒煤气经点火后放散。燃烧后，荒煤气所含的主要污染物都转化为二氧化碳、水、二氧化硫排放到大气中。其大气污染物排放量见表3。表3荒煤气燃烧后的大气污染物排放量

项目	放散量	排放源强
废气排放量	52430m³/次	87.4m³/s
二氧化硫	129.4kg/次	1294g/s

　　（2）苯、氨、硫化氢、煤气等污染物：煤气柜、管道事故时泄漏煤气；洗苯塔、脱苯塔以及管道事故时，容易引起苯泄漏；氨水贮槽、蒸氨塔事故时容易引起氨泄漏；脱硫塔事故时容易引起硫化氢泄漏。
　　除了以上设备，与之相连的阀门、泵、法兰以及管路等，均会因密封失效或其它故障造成有毒有害气体的泄漏。煤气柜内主要为洁净煤气，洁净煤气污染物含量仅为荒煤气的0.2～0.5%，其主要成分是氢气，发生小量泄露等情况，一般不会对环境造成较大污染。因此煤气柜与煤气管道将不予评价。针对可能出现的污染事故，估算可能性较大且对环境造成严重污染的事故状态下的苯、氨、硫化氢、煤气等污染物排放量。事故时，污染物排放按10分钟进行计算。表4列出了可能出现的事故状态下单套设备主要污染物排放量。
表4可能出现的事故状态下部分污染物排放量

编号	设备典型损坏类型	设备典型损坏程度	主要污染物	污染物泄漏量
1	洗苯塔泄漏、破裂	按塔体100%有效容重计	苯	12m³，16000g/s
2	脱苯塔泄漏、破裂	按塔体100%有效容重计	苯	6m³，8000g/s
3	粗苯贮槽泄漏、破裂	按槽体100%有效容重计	苯	100m³，134000g/s
4	脱硫塔泄漏、破裂	按塔体100%有效容重计	硫化氢	114m³，0.76g/s
5	蒸氨塔泄漏、破裂	按塔体100%有效容重计	氨	7m³，8.8g/s
6	氨水贮槽泄漏、破裂	按塔体100%有效容重计	氨	100m³，6.4g/s

二、事故风险评价

1.计算模式
　　选用HJ/T2.1～2.3-93中推荐的有风和小风时非正常排放模式，非正常排放条件下的地面浓度Ca（mg/m³）按下列公式计算：
　　（1）有风情况(U₀≥1.5m/s)
　　以排气筒地面中心位置为原点,有效源高为H_e，平均风向轴为轴，源强为Q（mg/s），非正常排放时间为T，则t时刻地面任一点（X，Y）的浓度为：
　　

　　式中：

　　　　　　　　　　　t≤T
　　

　　　　　　　　　　　t＞T
　　扩散参数

，各指数、系数的定值见附录B。
　　（2）小风 (15m/s＞U₀≥0.5m/s)和静风(U₀＜0.5m/s)情况
　　t时刻地面任一点（X，Y）的浓度为：
　　

　　式中：

　　　　　t≤T
　　

　　　　t＞T
　　

　　u、v分别为X、Y风向的风速；

为烟团排放时的时间；扩散参数

。

2.事故排放时浓度预测以及风险分析
　　事故排放为特殊情况下的瞬间排放，主要是由于管理不善或者操作不当或者特殊工况或者意外事故或者自然灾害或者设备老化等诸多原因造成的。因此本次事故排放预测风速主要选择0.2m/s、1.0m/s和2.0m/s三种典型风速；风速大于2.0m/s的天气对污染物扩散非常有利，污染源对于近距离范围产生的影响相对较轻，对于远距离范围产生的影响也会因为风力的稀释扩散作用显得相对不突出。在实际计算过程发现，历时时间在10分钟之内最大落地浓度和距离变化不大，主要集中在源附近；30分钟之后由于风速、风程等情况的影响，小风时最大落地浓度距源较远，浓度相对较低；风速较高时，经过稀释和扩散，落地浓度也相对较低。因此历时时间选择10、15、30分钟三个档次。
　　（1）焦炉荒煤气放散事故时，因停电、设备故障等原因未能通过放散管放散，而是直接从焦炉放散情况：
由于硫化氢、氨、氰化氢、萘、苯并芘、尘和同苯相比，同为气态污染物，在计算过程中所不同的只是源强的区别，源的其它参数完全相同，因此本次评价仅计算排放量最大的苯污染物，其他污染物可以同苯进行类比分析：最大落地距离相同；最大落地浓度和各距离落地浓度同苯相比，数值等于其源强与苯源强比值。
　　（2）焦炉荒煤气放散事故时，通过放散管放散，但点火装置失效情况：
和上节相比，仅仅是焦炉直接放散变成了通过放散管放散，仍然可以通过以苯污染物为代表进行计算，其他污染物作类比分析。
　　（3）荒煤气燃烧后非正常排放二氧化硫情况：
此时污染物比较单一，仅有二氧化硫，可以很方便地进行计算。
　　（4）洗苯塔、脱苯塔等塔体泄漏等情况：
　　洗苯塔、脱苯塔、苯贮槽、脱硫塔、蒸氨塔、氨水贮槽事故排放污染物计算也相对较为简单。
　　从计算结果可以看出，事故排放和非正常排放时，由于源强的不同，最大落地浓度相差较大，但也有相似点，即：小风和静风时，近距离污染较为严重，高浓度污染物主要集中在污染源附近，这给故障排除和设备维修带来较大不便；远距离污染相对较轻。风速较高时，由于风吹的关系，污染源附近相对污染较轻，便于维修操作；但易造成远距离污染，影响范围相对较广。因此，项目营运期，应当尽量杜绝事故的发生，严控事故排放，尽量减小事故排放源强和缩短排放时间，并加强事故应急处理和防范措施。

三、环境风险事故的减缓措施及应急预案

　　拟建工程有害物质危害防治主要从两方面考虑，首先从工艺上控制源头，采用先进的生产工艺和装备，尽可能不排或少排，以达到降低工作场所有害物质的目的；其次对不可避免排除的有害物质采取国内外相应高效的治理措施，并对操作人员采取相应的防护性措施，尽可能减轻对操作人员的危害。
　　为了防范事故和减少灾害，必须制定风险事故的防范措施和应急预案。

1.风险事故防范措施
　　事故的防范措施是项目风险评价的重要内容。为防止事故的发生，拟建项目的环境风险评价从管理、安全设计、防火、防毒等方面提出风险事故的以下防范措施。

2.风险事故应急预案
　　制定风险事故应急预案的目的是为了在发生风险事故时，能以最快的速度发挥最大的效能，有序的实施救援，尽快控制事态的发展，降低事故造成的危害，减少事故造成的损失。
　　风险事故应急预案的基本要求包括：科学性、实用性和权威性。风险事故的应急救援工作是一项科学性很强的工作，必须开展科学分析和论证，制定严密、统一、完整的应急预案；应急预案应符合项目的客观情况，具有实用、简单、易掌握等特性，便于实施；对事故处置过程中职责、权限、任务、工作标准、奖励与处罚等做出明确规定，使之成为企业的一项制度，确保其权威性。
　　项目风险事故处理应当有完整的处理程序图，一旦发生应急事故，必须依照风险事故处理程序图进行操作。企业风险事故应急组织系统基本框图如图1所示，企业应根据自身实际情况加以完善。文本框: 事故现场

3.风险事故处理措施
　　为了有效地处理风险事故，应有切实可行的处置措施。项目风险事故应急措施包括设备器材、事故现场指挥、救护、通讯等系统的建立、现场应急措施方案、事故危害监测队伍、现场撤离和善后措施方案等。

4.风险事故应急计划
　　拟建项目必须在平时拟定事故应急预案，以应对可能发生的应急危害事故，一旦发生事故，即可以在有充分准备的情况下，对事故进行紧急处理。
风险事故的应急计划包括应急状态分类、应急计划区和事故等级水平、应急防护、应急医学处理等。

四、结论

　　环境风险评价是建设项目环境影响评价工作的新内容。由于焦化项目原辅材料以及副产品等具有有毒、有害、易燃易爆等多样性，和生产工艺以及控制、设备运行的复杂性，存在多种不同性质的潜在风险事故。因此，对于焦化项目的环境影响评价，环境风险评价应作为必不可少的评价重点。

参考文献

　　[1]胡二邦,等.环境风险评价实用技术和方法.北京:中国环境出版社.
　　[2]赵朝东,赵东风.试论石油化工项目环境风险评价.环境影响评价动态.2003,3(3).
　　[3]张峥,李寅年.石油化工项目环境风险评价实例分析.环境科学研究.1999,2(12). [4]冯杰,从一起突发行事故看建立化学应急事故救援预案的重要性.化工安全与环境.2002,9

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