液氯儲罐大氣環境風險預測評價研究

田鵬偉，余瑩瑩

（1.蘭州六五環保科技有限公司，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅創新環境科技有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

引言

液氯為黃綠色液體，屬于劇毒化學物質，常用作農藥、醫藥等精細化工行業的化工原料。

液氯在化工企業內大多以儲罐或鋼瓶的形式儲存，其中鋼瓶的儲存規模一般為1 t，規模較小，常用于小型化工企業，鋼瓶泄漏后的大氣環境風險相對較小；對于用量比較大的化工企業，企業內部會建設液氯儲庫，設置液氯儲罐用于液氯的儲存，儲存規模較大，液氯儲罐泄漏的大氣環境風險也相應較大[1]。

本文以西北某農藥生產企業為例，對液氯儲罐的大氣環境風險進行預測評價，確定液氯儲罐泄漏后的環境風險影響范圍及程度，并提出環境風險管控措施，為相關部門的環境風險管控提供技術支撐。

1 西北地區某農藥生產企業液氯儲罐設置概況

西北地區某農藥生產企業生產產品主要為2，4-滴，主要原料包含液氯。該企業新建液氯倉庫1座，設置3個30 m3的液氯儲罐，2用1備。儲存的液氯經廠區氣化器氣化成氯氣后用于產品生產。

2 液氯儲罐泄漏環境風險預測與評價

本文依據《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ 169-2018）[2]的相關要求，開展液氯儲罐泄漏的環境風險預測。

2.1 風險事故情形設定及風險源項分析

2.1.1 風險事故情形設定根據液氯的理化性質，本次預測主要考慮液氯倉庫液氯儲罐泄漏風險事故情形。

2.1.2 風險源項分析[3]

假設液氯儲罐破裂，根據事故應急響應時間設定，事故發生后系統報警，迅速采取切斷閥門、堵漏等措施，在600 s內泄漏得到控制。

液氯泄漏按照液體泄漏計算，其泄漏速率QL根據HJ 169-2018附錄中公式進行計算。液體泄漏速率計算公式如下：

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由于液氯儲罐設置在液氯倉庫中，液氯倉庫采用負壓設計，當泄漏事故發生后，聯鎖裝置打開，將泄漏的液氯由負壓抽入設置的兩級堿噴淋裝置進行處理，按照負壓系統收集效率95%考慮，則實際泄漏速率按照儲罐破損泄漏量的5%考慮。具體計算參數詳見表1。

表1 液氯泄漏量計算

2.2 風險預測模型、源強及參數

2.2.1 預測模型

依據HJ 169-2018的規定，確定液氯儲罐泄漏后的大氣環境風險預測模型見表2。

表2 環境風險預測模型選取一覽表

2.2.2 事故源強

事故源強見表3。

表3 風險事故情況源強一覽表

2.2.3 預測參數

本次預測選取最不利氣象條件和事故發生地最常見氣象條件分別進行預測。

最不利氣象條件：F穩定度：1.5 m/s風速；溫度：25度；相對濕度：50%。

2.2.4 評價標準氯氣大氣毒性終點濃度-1為58 mg/m3；大氣毒性終點濃度-2為5.8 mg/m3。

2.3 預測結果

2.3.1 最不利氣象條件

根據預測結果，超出大氣毒性終點濃度-2的最大距離是627.61 m，時間是1 082.84 s；超出大氣毒性終點濃度-1的最大距離是118.17 m，時間是495.78 s。最不利氣象條件下液氯儲罐泄漏后影響范圍見圖1。

圖1 最不利氣象條件下液氯儲罐泄漏后影響范圍圖

2.3.2 最常見氣象條件

根據預測結果，超出大氣毒性終點濃度-2的最大距離是146.88 m，時間是357.87 s；未超過大氣毒性終點濃度-1。最常見氣象條件下液氯儲罐泄漏后影響范圍見圖2。

圖2 最常見氣象條件下液氯儲罐泄漏后影響范圍圖

2.3.3 預測結果匯總

預測結果匯總情況見表4。

表4 預測結果匯總表

3 有毒有害氣體大氣傷害概率估算

根據HJ 169-2018的要求，開展有毒有害氣體氯的大氣傷害概率估算。具體按照如下公式計算：

有毒有害氣體氯大氣傷害概率計算參數見表5。

表5 有毒有害氣體氯大氣傷害概率估算參數表

根據各參數計算得出Y值為-2.75，說明液氯儲罐泄漏后，暴露于有毒有害氣體氯氣團下，無任何防護的人員的死亡率小于0，即有毒有害氣體氯大氣傷害概率為0。

4 環境風險防控措施

根據預測得出，液氯儲罐泄漏后大氣環境風險較大，會對周圍環境空氣及人群生命安全產生較大影響，應采取相應的環境風險防控措施[5]，具體如下：液氯儲庫應設置氯氣泄漏檢測儀、事故風機和事故氯吸收裝置。事故情況下，將泄漏后氣化的氯通過事故風機引入設置的二級堿液吸收塔處理后排放。

具體處置方案如下：液氯儲罐距離倉庫地面-0.6 m，液氯倉庫密閉設置，倉庫設置負壓系統，負壓集氣系統末端設置兩級堿液吸收塔。當液氯庫發生泄漏，有毒氣體探頭檢測到氯氣的濃度超標，事故引風機與循環泵自動開啟，將泄漏的氯氣抽到吸收塔，用堿水中和吸收，然后通過設置的排氣筒排放。引風機將液氯庫抽成負壓，泄漏氣體不會向液氯庫外散發。

5 結論

液氯屬于劇毒物質，液氯儲罐泄漏后的環境風險較大，會對化工企業周邊大氣環境造成影響，尤其是對企業內職工及周邊人群生命安全造成威脅。根據預測結果及采取的風險管控措施得出，在落實各項環境風險防范措施和有效的應急預案，加強風險管理的條件下，液氯儲罐泄漏后的環境風險可防可控[6]。