甲醇儲罐小孔泄漏事故情景分析

王雅茹

（平涼市環境應急管理中心，甘肅 平涼744000）

1 概述

化工企業的產品儲罐往往是廠內最主要的環境風險源，現階段，常因環境風險評估報告中缺乏對環境風險范圍的確定，應急預案未根據事故大小詳細給出科學合理的警界范圍，導致在事故現場處置的過程中無法迅速鎖定環境應急救援范圍，也無法預判受影響范圍內疏散人群的數量，給現場處置工作帶來一定的困難和問題[1]。

西北某煤制甲醇生產企業年生產能力為60 萬t，采用多元料漿氣化專利技術、超優克勞斯硫回收技術等國內外先進的技術和裝備，主產品為甲醇，副產品為硫磺、液氧、液氬等。公司甲醇成品罐區位于廠區內西北角，有3 座直徑為44m 的26500m3內浮頂儲罐，中間罐區設有2 個直徑為21m 的粗甲醇罐，罐容5000m3，2 個直徑為11.5m 的精甲醇罐，罐容1000m3。該企業所在地地面高程1270m，年平均風速為1.8m/s，年平均氣溫為8.5℃。甲醇具有引發火災、爆炸、容器爆炸、中毒等危險特性，在生產、輸配和儲存的各個環節，都可能發生泄漏事故。罐區設有圍堰，發生泄漏事故時，泄漏物料通過圍堰截流，泄漏甲醇一般不會進入廠外環境或當地水體，可能導致廠區內工作人員中毒并造成區域大氣環境污染，或遇明火發生火災爆炸事故。根據《企業突發環境事件風險分級方法》（HJ 941－2018）判定企業突發大氣環境事件風險等級為重大（Q3-M2-E2），企業突發水環境事件風險等級為較大（Q3-M2-E3），因此，企業突發環境事件風險等級確定為重大[2]。

2 源強計算

假定該甲醇儲罐發生小孔泄漏，小孔孔徑為l～50mm，使用EIAPro 2018 集成的風險源強模型軟件（按照伯努利方程）計算直徑為44m 的26500m3內浮頂儲罐在發生泄漏事故的情況下的泄漏速率，計算結果如表1所示。

表1 甲醇儲罐小孔泄漏物質速率數據

計算結果表明，在不同裂口面積下的甲醇液體泄漏速率為0.111～5.59kg/s。假定該泄漏事件可以在10min 內得到控制，則此時間范圍的甲醇泄漏量為0.0666～3.354t。

根據《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ 169—2018），按照環境風險一級評價工作要求，選取最不利的氣象條件及事故發生地的最常見氣象條件分別進行后果預測[3]。甲醇儲罐泄漏形成液池后的質量蒸發速率計算結果如表2所示。

表2 甲醇儲罐泄漏形成液池后的質量蒸發速率

計算結果表明，在當地最常見氣象條件下的液池質量蒸發速率大于技術導則要求的最不利氣象條件下的液池質量蒸發速率，因此，甲醇儲罐事故情景設置為在當地最常見氣象條件下，甲醇儲罐出現直徑為50mm 的裂口，持續泄漏時間10min，甲醇液池質量蒸發量約為0.022～0.883t。

3 環境影響分析

3.1 地表水環境

經調查，甲醇儲罐所在儲罐區的圍堰容積為23232m3，可接納甲醇泄漏量為18353t，遠大于該甲醇儲罐小孔泄漏時的最大泄漏量。因此，當甲醇儲罐小孔發生泄漏時，泄漏液體將全部收集于事故圍堤內，不會對地面水環境造成影響，即該甲醇儲罐小孔泄漏對地面水環境的影響距離為0。

3.2 地下水環境和土壤

由于該甲醇儲罐在發生小孔泄漏時對地面水環境的影響距離最遠至該甲醇儲罐的圍堤內，且該甲醇儲罐所在儲罐區的地面已進行地面硬化防滲處理，因此，當該甲醇儲罐發生小孔泄漏時，不會對土壤環境和地下水環境造成影響，即該甲醇儲罐小孔泄漏對地下水環境的影響距離為0，對土壤環境的影響距離為0。

3.3 大氣環境

甲醇液體的揮發物是一種有毒的易燃易爆品，甲醇大氣毒性終點濃度值1 為9400mg/m3，大氣毒性終點濃度值2 值為2700mg/m3。在當地最常見的氣象條件下，對直徑為50mm 的小孔泄漏形成液池的質量蒸發氣團源強采用AFTOX 模型進行預測分析。各閾值的影響區域對應的位置如表3所示，下風向2m 高度處軸線濃度－距離關系曲線如圖1所示。

表3 各閾值的影響區域對應的位置

圖1 液池下風向2m 高度處軸線濃度－距離關系曲線圖

預測結果表明，該甲醇儲罐小孔泄漏因質量蒸發導致下風向2m 高度處的環境空氣中，對人體致死的影響距離為0，對人體健康的影響距離為0～80m，90%的危害區長度為下風向170m，方位和寬度（度）為180±45°。

4 結語

通過對該企業甲醇儲罐發生小孔泄漏時進行環境風險分析，可得到以下主要結論：

①直徑為44m 的26500m3內浮頂甲醇儲罐發生小孔泄漏時，10min 內的甲醇泄漏量為0.0666～3.354t，泄漏甲醇形成液池后的蒸發量為0.022～0.883t。

②在裂口面積不同的條件下，甲醇儲罐小孔發生泄漏時，對地面水環境、地下水環境、土壤環境、人體致死的影響距離均為0，對人體健康的影響距離為0～80m，90%危害區長度為下風向170m，方位和寬度（度）為180±45°。

③在甲醇儲罐小孔泄漏環境應急現場處置時，在未發生火災或爆炸時建議警界范圍為170m，進入事故影響范圍內的處置人員應佩戴呼吸防護器。