LNG加气站项目环境风险评价实例分析

刘嫣潇 吕季峰 陈慧芳

（济宁同太环保科技服务中心 山东济宁 272000）

LNG的主要成分是甲烷，是汽车的清洁燃料，在汽车工业的发展优势明显。本文以山东某LNG加气站为例，遵循《建设项目环境风险评价技术导则》[1]的有关规定与要求，就该项目的环境风险进行分析与评价。

1 项目概况

该LNG加注站为二级站，LNG用低温运输槽车运至该加气站，通过卸车接口、真空管道、低温泵等将LNG压到2台60m3低温贮罐中，通过低温潜液泵和LNG加液枪输送到汽车上的LNG瓶内。

2 重大危险源识别与评价等级

依据《环境风险评价导则》对本项目进行重大危险源识别，项目涉及的主要危险物质是天然气，由表1的重大危险源辨识看出，LNG罐区为重大危险源，环境风险评价等级为一级。

表1 拟建项目危险物质临界量 单位：t

3 风险识别

本项目 LNG组成成分主要为 CH4（82.3%）、C2H6（11.2%）、C3H8（4.6%）、N2（0.8%）和其他（1.1%）。LNG的密度为 460 kg/m3，其沸点大气压力下约为－162℃。LNG一旦从储罐或管道中泄漏，一小部分立即急剧气化成蒸气，剩下的泄漏到地面，沸腾气化后与周围的空气混合成冷蒸汽雾，在空气中冷凝形成白烟，再稀释受热后与空气形成爆炸性混合物。

4 事故源项分析

4.1 最大可信事故及概率

最大可信事故指事故所造成的危害在所有预测的事故中最严重，并且发生该事故的概率不为零的事故。

根据《环境风险评价实用技术和方法》[2]中统计数据，目前国内化工装置典型事故风险概率在1×10-5左右。评价综合考虑工程技术水平、管理规范、安全防范措施等，给出项目的事故发生概率取1×10-5/a。

4.2 源项分析

根据事故统计，典型的损坏类型是储罐与其输送管道的连接处（接头）泄漏，裂口尺寸取管径的20%或100%计算[3]，本次设定破损程度为接管口径（储罐输送管径为DN50）的100%。

（1）LNG储罐泄漏后扩散

泄漏速率采用《建设项目环境风险评价导则》（HJ/T169-2004）附录A中推荐的液体泄漏速率计算公式进行估算。

假定LNG储罐接头处发生泄漏，按大型泄漏考虑，经计算得出LNG泄漏速率为Q0=25.60 kg/s。

（2）LNG储罐泄漏后点火

在泄漏事故发生后，遇火源燃烧将伴生CO、NOx和极少量烟尘等污染物，本次评价仅对伴生的CO进行预测评价。

火灾伴生/次生中一氧化碳产生量的计算见下公式[4]：

式中：GCO——一氧化碳的产生量，g/kg；

C——物质中碳的质量百分比含量，%。取85%；

q——化学不完全燃烧值，%。取5%～20%。

按照发生大型泄漏，经计算产生伴生污染物CO速率为10.14kg/s。

5 事故后果分析

采用环境风险评价导则推荐的多烟团模式预测计算事故状况下的污染物地面浓度。

甲烷对人基本无毒，但浓度过高会使人体产生窒息，选取总烃以色列标准（一次值5mg/m3）作为评价标准。CO是无色、无臭、无味的气体，会与血红蛋白结合而造成组织缺氧，CO的评价标准见表2。

表2 CO的评价标准

假定泄露时间为10min，由预测结果可知：在相同稳定度条件下，风速越大，影响范围越大，危害程度随距离减弱；在相同风速条件下，稳定度越高，影响范围越大，危害程度越小。事故发生后10min时刻，甲烷最大落地浓度为5572109mg/m3，造成下风向838m范围内环境空气中的甲烷不同程度超标。CO事故地面最大浓度及影响程度范围见表4。

从以上分析可见，在设定的事故状态下，LNG储罐发生大型泄漏后，综合考虑天然气（甲烷）和CO的影响，控制抢救时间在10分钟内，紧急疏散半径建议为700米，短时间接触容许浓度区域（786米）内应进行应急监测。

6 风险管理

6.1 风险防范措施

参照《石油化工企业防火设计规范》和《石油天然气工程设计防火规范》（GB 50183-2004）和《液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范》（NB/T1001-2010）》等设计规范的要求，从选址、总图布置和建筑安全、危险化学品贮运、工艺技术设计、自动控制设计、电气电讯、消防及火灾报警等方面提出风险防范措施。

企业应设立三级应急防控体系：一级防控措施：在罐区设置围堰，将污染物控制在围堰内；二级防控措施：设立事故水池，防止事故泄漏物料和消防废水造成的环境污染.；三级防控措施：在雨排口处加挡板、阀门，确保事故状态下不发生水污染事件。

6.2 风险应急预案

通过对事故的风险评价，生产运营企业在投产前，应制定详细的防止重大环境污染事故发生应急预案、消除事故隐患的措施及应急处理办法。2010年国家环境保护部发布了《石油化工企业环境应急预案编制指南》和《突发环境事件应急预案管理暂行办法》，建设单位应据此制定厂区的应急预案，并经过专家评审，审查合格后实施运行。

7 评价结论

根据拟建项目工程特点，通过重大危险源辨识确定该项目罐区LNG为重大危险源，通过源项分析及事故后果计算预测分析事故对环境的影响，一旦发生突发性环境污染事故，建设单位应按有关规定采取应急措施，将环境风险降到最低限度。

[1]环境保护部.建设项目环境风险评价技术导则 [S].HJ/T169－2004，2004．

[2]胡二邦.环境风险评价实用技术和方法[M].北京：中国环境科学出版社，2000：187-201．

[3]李爱贞.环境影响评价使用技术指南[M].北京：机械工业出版社，2008：690-691．

[4]环境保护部.建设项目环境风险评价技术导则（征求意见稿）[EB/OL].2009.