。
3.3.2 油品泄漏污染环境事故源强分析
由于汽油泄漏易发生在罐体与管道连接等处,因而本预案假设储罐区一个汽油储罐 由于安装的缺陷或材质的腐蚀出现的裂缝而导致汽油泄漏而引发的突发事故。
(1)汽油泄漏量的确定
油库罐区单个 汽油罐最大容积为5000m3 ,与罐体连接的管道 直径最大为273mm,假设按管径的20%(50mm)作为泄漏口径,泄漏部位于与罐体的连接处。根据《化工企业定量风险评价导则》 (AQT3046-2013中规定,油库储罐设有泄漏压力探测及自控隔离关闭系统,故泄漏时间10min计,泄漏速率采用液体泄漏速度QL,用伯努利方程计算:
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其中: Q ——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。
表3-3 汽油计算过程取值表
Cd 液体泄漏系数 | 0.55 | h 裂口之上液位高度(m) | 9.26 |
A 裂口面积(㎡) | 0.0028 | 泄漏时间(min) | 10 |
ρ泄漏液体密度(kg/㎥) | 750 | a 分子扩散系数 | 0.0045 |
P 容器内介质压力(Pa) | 81000 | Sh舍伍德系数 | 0.664 |
P0 环境压力(Pa) | 81000 | Hmin 最小物料层厚度(m) | 0.005 |
g 重力加速度 | 9.8 | ||
泄漏速度Q = 0.55×0.0028×750×(2×9.8×9.26)^(1/2)
=15.56kg/s
泄漏量=泄漏速率×泄漏时间
=15.56×10×60=9336.6kg
经计算油库汽油储罐(5000m3)泄漏速率QL为15.56kg/s,10分钟泄漏量为9336.6kg。
(2)汽油泄漏后蒸发挥发量计算
汽油储罐泄漏后,汽油不可能马上全部挥发,绝大部分溅落在贮罐区的防火堤内,靠液体本身的热量和环境供给的热量来蒸发,同时在风的作用下进行分子转移,汽油储罐是在常温、常压条件下贮存的,汽油沸点为 40~200℃,发生泄漏时,因物料温度与环境温度基本相同,因此通常不会发生闪蒸和热量蒸发,泄漏后在其周围形成液池,而挥发主要原因是液池表面气流运动使液体蒸发,由于泄漏发生后液体流落到混凝土地坪上液面不断扩大,同时不断挥发并扩散转入大气,造成大气污染。蒸发速度按 Q3 下式 计算:
其中: Q3 ——质量蒸发速度,kg/s;
a,n ——大气稳定度系数;
M —泄漏液体质量,kg;
p ——液体表面蒸气压,Pa;
R ——气体常数;J/mol·k;
T0 ——环境温度,k;
u ——风速,取平均风速 2.1m/s;
r ——液池半径,m。
根据上述公式及相关参数可确定出在不同大气稳定度下的汽油挥发速率。
表3-4汽油泄漏事故挥发速率
泄漏物质 |
事故类型 |
大气稳定度 |
液体挥发速率(Kg/s) |
挥发量(Kg) |
持续时间 (min) |
汽油 |
汽油泄漏 | A~B | 0.6 | 385.9 |
10 |
C~D | 0.87 | 523.1 | |||
E~F | 1.09 | 653.7 |
(3)大气风险影响预测
汽油储罐泄露后挥发对大气环境影响预测模式采用《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2004)推荐的多烟团模式进行计算,汽油储罐泄漏为面源扩散,预测在平均风速2.1m/s,F 类稳定度气象条件下,汽油蒸发在大气环境中的扩散影响。
表3-5 汽油对下风向大气环境的影响预测 单位:mg/m3
下风向距离(m) | 平均风速,F 稳定 |
100 | 5313.67 |
200 | 529.45 |
300 | 2.78 |
400 | 0.045 |
500 | 0.0008 |
600 | 0 |
最大落地浓度 |
233824.07 |
出现距离(m) | 3.8 |
立即威胁生命和健康浓度(IDLH) | 29500 |
影响半径(m) | 5 |
职业接触限值 | 300 |
影响半径(m) | 240 |
工业企业卫生设计标准 | 350 |
影响半径(m) | 280 |
由上表可知:汽油立即威胁生命和健康浓度(IDLH)影响范围为下风向5m,所以泄漏挥发下风向约5m内工作人员在无防护设施情况下吸入过量将导致急性中毒,严重者会导致死亡;职业接触限值影响范围为下风向240m,故下风向240m范围内工作人员长期接触会引起疾病;储罐区周围240m内无常住居民,所以居民区的汽油浓度不会超过职业接触限值,而且接触的时间很短,泄漏后挥发的汽油不会对周围居民造成伤害。
各类突发环境事件释放环境风险物质的扩散途径、涉及环境风险防控与应急措施、应急资源情况分析如下表。
表3-6 风险物质扩散途径及应急措施
序号 | 突发环境事件类型 | 主要风险物质或因素 | 扩散途径 | 风险控制与应急措施 | 应急物资 |
1 | 火灾、爆炸 | 汽油、柴油及燃烧后的co、so2等有毒有害气体 | 大气、水体、土壤 | 1、建立健全安全环保管理程序和操作规程,并按规定建立安全生产事故应急预案。 2、一旦发生火灾、爆炸事故,启动相应的应急预案,切断工艺流程,组织救援力量,根据现场情况请求外部救援力量的支援。 | 消防水枪、泡沫液、干粉灭火器等相应的灭火器材,医疗箱、急救箱等。 |
2 | 油品泄漏 | 汽油、柴油 | 大气、水体、土壤 | 1、正确使用与维护设备,相关作业人员严格按照操作规程作业,严格执行设备维护保养制度,认真做好润滑、盘车、巡检等工作。 2、采用液位监控系统、电视监视系统、消防报警系统等先进的信息技术,使中控员及时能掌握流量、压力、温度、液位等信息的变化一旦发生油品泄漏相应事故,快速实现报警和自动控制。
| 消防沙池、消防铲、灭火器,正压式空气呼吸器,防毒面具等。 |
3 | 环保设施故障导致相应的风险物质外流 | 含油污水 | 水体、土壤 | 1、各班组作业人员及安全人员定期对防火提、隔油池、油气回收装置等环保设施进行巡检和维保,及时排查故障,保障其正常运行。 2、一旦相应的环保设施故障,立即启动相应的处置方案,关闭污水流出出口阀,及时抢修设备设施,同时与外部单位做好联动工作。 | 消防铲,消防沙池,应急抢险防爆工具,吸油毡等。 |
4 | 油泥外泄 | 含油污泥 | 土壤、水体 | 检修清罐的含油污泥严格按照相应的标准进行装车处理,安全人员严格监督执行。在装车过程中发现油泥外泄及时清理。 | 铜铲,应急车辆等 |