由于计算液池面积2490㎡< 防火堤面积3405.2㎡,故液池面积取2490㎡。
(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结果见表:
表3.3-3 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3.3-4 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 |
由上边可知: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。
(4)汽油火灾爆炸烟气环境影响分析
油罐火灾热辐射影响主要集中在油罐区。汽油在燃烧过程中会伴生大量的烟尘、 CO、SO2 和 NO2 等污染物,会在短时间内对周围环境产生不利影响,由于罐区油类含 硫量很小,燃烧过程中产生的 SO2 量不大,对周围环境影响较小,CO 的毒性较大,对人体健康产生的危害较大。
①计算模式 火灾事故有害物质的释放属于突发性释放, 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:
②计算源强
油罐发生火灾和爆炸后,油品的急剧燃烧所需供氧量不足,属于典型的不完全燃烧,燃烧过程产生的 CO 量很大,将油罐燃烧过程中 CO 排放情况进行预测。取爆炸时储罐内物质存储量达到其安全容积(即罐容的 80%),起火爆炸时的燃烧率为 33%,CO产生量取 0.24Kg/m3。汽油与柴油储罐的容量都是 5000m3,单座储罐火灾时 CO 的排放源强为 74.8g/s。
③计算结果
假定单座储罐一次火灾时间为 1h,从火灾发生后 5min 至结束后 110min 内,燃烧产生烟气中 CO 在下风向轴线扩散浓度分布的预测情况见下表。
表 3.3-4 D稳定度下、平均风速条件下不同预测时间预测结果
序号 | 预测时刻 (min) | 最大落地浓 度(mg/m3) | 最大落地浓度 下风向出现距离,m | 居住区最高容许浓度范 围,m | 车间最高容许浓度范 ,m | 半致死浓度 范围,m |
1 | 5 | 1132.8 | 15.6 | 523.5 | 423.9 |
|
2 | 20 | 1132.8 | 15.6 | 1878.2 | 598.6 |
|
3 | 35 | 1132.8 | 15.6 | 2450.1 | 598.6 |
|
4 | 50 | 1132.8 | 15.6 | 2450.1 | 598.6 |
|
5 | 65 | 22.45 | 546.8 | 2450.1 |
|
|
6 | 80 | 1.04 | 2267.3 |
|
|
|
7 | 95 | 0.85 | 4156.2 |
|
|
|
8 | 110 | 0.47 | 5934.7 |
|
|
|
注:CO 居民区最高允许浓度 2.00 mg/m3,车间最高允许浓度(短时间接触)30mg/m3;半致死浓度LC50 2069 mg/m3,4h(大鼠吸入)。
由预测结果可知,火灾事故发生后,烟气中 CO 的扩散最大落地浓度为 1132.8 mg/m3,出现在火灾源下风向约 15.6m 范围内,该浓度远低于 CO 的急性中毒限值,基 本不会引起人体中毒反应。短时间浓度超标接触限值出现在 598.6 范围内,在此范围内人员短时间接触火灾烟气会出现中毒反应没有出现达到半致死浓度区域,不会造成人员中毒死亡。汽油火灾爆炸产生的 CO 不会周边居民产生明显的影响,不需要进行撤离。
油库储罐区发生的水环境事故主要是:
泄漏的油类物质或火灾爆炸事故等产生的消防水、油类、雨水等含烃类污水进入污水管网