水泥公司突发环境事件情景源项分析

水泥公司突发环境事件情景源项分析（1）泄漏中毒事故源项分析本项目涉及的化学品主要是氨水的泄漏，其毒性见表11-10。表11-10氨水的毒性特征毒性性毒性：LD50：350

mg/kg(大鼠经口)；（中等毒）健康危害吸入后对鼻、喉和肺有刺激性引起咳嗽、气短和哮喘等；可因喉头水肿而窒息死亡；可发生肺水肿，引起死亡。氨水溅入眼内，可造成严重损害，甚至导致失明；皮肤接触可致灼伤。慢性影响：反复低浓度接触，可引起支气管炎。皮肤反复接触，可致皮炎，表现为皮肤干燥、痒、发红危险特性易分解放出氨气，温度越高，分解速度越快，可形成爆炸性气氛。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。①物料的泄漏量计算采用《建设项目环境风险评价导则》（HJ/T169-2004）液体泄露速率公式：式中：QL——液体泄漏速率，kg/s；P——容器内介质压力，Pa；P0——环境压力，Pa；ρ—泄漏液体密度，kg/m³；g——重力加速度，9.81m/s2；h——裂口之上液位高度，m；Cd——液体泄漏系数。按表3-4选取；A——裂口面积，m²。表11-11液体泄漏系数（Cd）雷诺数Re裂口形状圆形（多边行）三角形长方形>1000.650.600.55≤1000.500.450.40注：（，Re为过程单元中流动液体的雷诺数；D为过程单元（如管道）的内径，m；U为过程单元中液体的流速，m/s；μ为泄漏液体的粘度，Pa·s）本报告采用环境风险评价系统（RiskSystem）V1.2.0.4版进行计算，软件中Cd取0.65，裂口面积取0.0000785m²（泄漏孔径为10mm），管道内压力为2.0MPa，不考虑液位高度产生的压力。根据上式可以计算得出QL=2.847kg/s。按泄漏的时间10min计算，泄漏的氨水量约为1.708t。②液体泄漏后蒸发挥发量计算泄漏液体的蒸发分为闪蒸蒸发、热量蒸发和质量蒸发三种，其蒸发总量为这三种蒸发之和。a)闪蒸蒸发量计算Q1=F·WT/t1式中：Q1——闪蒸量，kg/s；WT——液体泄漏总量，kg；t1——闪蒸蒸发时间，s；F——蒸发的液体占液体总量的比例；按下式计算式中：Cp——液体的定压比热，J/（kg·K）；TL——泄漏前液体的温度，K；Tb——液体在常压下的沸点，K；H——液体的气化热，J/kg。如果TL＜Tb，则Qv＝0，形成液池；如果QL＜Q1，则Q1＝QL，不形成液池。软件计算结果如下：考虑闪蒸时带走液滴的量，泄漏前液体的温度取20°，蒸发的液体蒸发系数Fv=0.179，Fv<0.2，液体会发生闪蒸，液体蒸发量为2.555kg/s。b)热蒸量计算当液体闪蒸不完全，有一部分液体在地面形成液池，并吸收地面热量而气化称为热量蒸发。热量蒸发的蒸发速度Q2按下式计算：式中：Q2——热量蒸发速度，kg/s；T0——环境温度，k；Tb——沸点温度；k；S——液池面积，m2；H——液体气化热，J/kg；λ——表面热导系数，W/m·k；α——表面热扩散系数，m2/s；t——蒸发时间，s。表11-12某些地面的热传递性质地面情况λ（w/m·k）α（m2/s）水泥土地（含水8%）干阔土地湿地砂砾地1.10.90.30.62.51.29×10-74.3×10-72.3×10-73.3×10-711.0×10-7c)质量蒸发估算当热量蒸发结束，转由液池表面气流运动使液体蒸发，称之为质量蒸发。质量蒸发速度Q3按下式计算式中：Q3——质量蒸发速度，kg/s；a,n——大气稳定度系数；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，m/s；r——液池半径，m。表11-13液池蒸发模式参数稳定度条件nα不稳定(A,B)0.23.846×10-3中性(D)0.254.685×10-3稳定(E,F)0.35.285×10-3液池最大直径取决于泄漏点附近的地域构型、泄漏的连续性或瞬时性。有围堰时，以围堰最大等效半径为液池半径；无围堰时，设定液体瞬间扩散到最小厚度时，推算液池等效半径。d)液体蒸发总量的计算Wp=Q1t1+Q2t2+Q3t3式中：Wp——液体蒸发总量，kg；Q1——闪蒸蒸发液体量，kg；Q2——热量蒸发速率，kg/s；t1——闪蒸蒸发时间，s；t2——热量蒸发时间，s；Q3——质量蒸发速率，kg/s；t3—从液体泄漏到液体全部处理完毕的时间，s。本项目氨水泄漏、未发生爆炸前，闪蒸量为2.555kg/s、热蒸量为0.046kg/s，质量蒸发约为0.133kg/s。取液池面积为10m2，闪蒸蒸发时间150s，热量蒸发时间300s，环境温度为30℃，当地平均风速为4.1m/s，大气稳定度为不稳定B类，按事故后10min可以处理完毕，蒸发的氨约0.244吨。泄露事故预测模式采用烟团扩散模式，计算公式为：式中：—第个烟团t时刻在(x,y,0)处的浓度，mg/m3；Q—排放总量，mg；ti—第i个烟团的释放时刻；He—有效源高，m；σx、σy、σz——为x、y、z方向的扩散参数，m；n——烟团个数，这里假设每1s释放一个烟团。本项目采用环境风险评价系统（risksystem）对液氨泄露事故进行风险预测，软件中裂口面积取0.0000785m（泄漏孔径为10mm）、裂口高度取1m，裂口形状为圆形，管道内压力为2.0MPa，风速取达坂城多年平均值4.1m/s，风向为NW，地面特征选择工业区，预测泄露事故发生30min内的影响情况，预测结果见表11-14。表11-14液氨泄露对周围地区影响情况预测氨水预测时间预测项目5min10min15min20min25min30min最大落地浓度(mg/m3)221.34167.390.9290.2490.1150.064最大落地浓度出现距离为下风向(m)17.317.5647.91287.11981.42593.1事故源下风向地面半致死浓度范围12.3无无无无无短时间接触容许浓度范围最远出现在事故源下风向地面(m)230.5230.5无无无无气体泄露速率(kg/s)2.075排放高度处的风速（m/s）3.767烟气抬升高度（m）7.283有效排放高度(m)8.379泄漏持续时间(min)10由上表可见，当泄漏孔径为10mm事故发生后，最大落地浓度为氨水221.34mg/m3，此浓度不会危及生命，但会让人立即咳嗽（根据表3-4），出现在距离事故地点下风向的33.2m，此处位于厂区空地，一般情况下无工作人员；液氨泄漏所造成下风向地面半致死浓度范围为52.3m，液氨储罐区53m范围内无宿舍、办公楼、食堂及居民区等敏感点短时间接触容许浓度范围最远出现在事故源下风向地面430.5m处，液氨区下风向430.5m，为规划用地，没有居民和工人，离厂区最近的牧民暂居点，在厂界东北侧的600m处。项目运营过程中必须加强防范，以防泄露事故发生，一旦发生事故，立即派人采取防护措施后进行堵漏处理，并禁止其他任何人员进入污染范围内。（2）废气及废水处理系统故障源项分析①除尘器、生产设备故障布袋除尘器是减少粉尘排放，防治粉尘污染大气的环保装置。项目污染治理设施主要是64台收尘器，其中气箱式脉冲袋收尘器26台，窑尾高温布袋收尘器1台，窑头电收尘器1台，煤磨防静电布袋收尘1台，其他布袋收尘34台，多管收尘器1台，各产尘点回收的粉尘均回用于生产工序，除尘器除尘效率可达到99.99%。当除尘效率低于85%时，粉尘排放即超标，布袋除尘器在非正常工况下的运行状况，见表11-15。表11-15除尘器在非正常工况下的运行状况项目除尘效率(%)排放浓度(mg/Nm3)标准浓度(mg/Nm3)非正常状态排放布袋除尘未投入运行8057.150由表11-15可知，当除尘器出现故障时，粉尘排放浓度占标准浓度的16114.2%，超标倍数为161.14倍。因此，除尘系统一旦出现事故，将使排放烟气的粉尘增加，对区域环境造成较大影响。因此建设单位应对除尘器、生产设备的安装设计和施工过程引起足够重视，消除运行隐患，保证除尘器及生产设备正常运行。②脱硝系统故障本项目采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝法对窑尾废气中的氮氧化物进行脱除，脱硝效率可达到75%，当脱硝效率低于40%时，粉尘排放即超标，在脱硝系统运行中，脱硝系统中动力设备失灵，都将不同程度影响脱硝效率，脱硝系统事故一旦发生，将使排放烟气的二氧化氮大大增加，脱硝系统在非正常工况下的运行状况，见表11-16。表11-16除尘器在非正常工况下的运行状况项目脱硝效率(%)排放浓度(mg/Nm3)标准浓度(mg/Nm3)非正常状态排放脱硝系统未投入运行1332800非正常工况下，小时平均浓度及日平均浓度最大值预测结果，表11-17。表11-17本工程非正常工况下NO2浓度预测结果污染物运行工况排放浓度(mg/m3)最大落地浓度(mg/m3)占标准份额(%)小时平均日平均小时平均日平均NO2正常运行333.30.00880.00390.891.32非正常运行13320.04560.02938.8713.65由表11-17可见，本工程脱硝系统发生故障停运的非正常工况下，NO2排放浓度超过了水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2004）表2中规定的限值要求；虽然NO2小时平均浓度及日均浓度最大值仍可满足《环境空气质量标准》(GB3095－2012)二级标准要求，但对所在区域环境影响有一定的影响。③废水处理设施故障源项分析本项目废水主要为少量的生活污水。污水处理设施及泵类设备出现故障、管道发生破裂导致废水不能达标排放，如工程区防渗围堰措施失效，一旦发生污水泄漏，污染物迅速进入含水层，泄漏持续时间越长，污染越严重。由于本区地下水水力坡度较小，地下水流速缓慢，地下水运移速度较慢，在泄漏发生后相当长的时间内，将对泄露区域周边地下水产生严重影响。为此，在工程中必须做好水工构筑物等重点区域的的防渗措施。（3）火灾爆炸事故源项分析由3.3.1可知，蒸发的氨约0.977吨，TNT当量计算公式为：WTNT=2αWfQf/QTNT=（2*0.04*0.977*18610000）/4520=321.8kg。Wf为蒸气云中可燃气体质量（kg）；α为可燃气体中蒸气云当量系数（统计平均值为0.04），Qf为可燃气体的燃烧热（KJ/kg）,QTNT为TNT爆炸热4520kJ/kg。

采用南京安元科技安全评价软件进行