涉氨企业的风险评估与应急预案

尹 洧 周小凡 李文洁

涉氨企业的风险评估与应急预案

尹 洧 周小凡 李文洁*

本文就涉氨企业的风险评估报告提出编制要点，在风险评估的基础上通过对有关案例的分析，提出应急预案中应该注意的问题，并指出在紧急情况下针对氨气泄漏的预防与控制措施。

氨气；涉氨企业；环境风险评估；应急预案

涉氨企业系指氨气或液氨生产、使用、储存、销售的生产经营单位，由于氨的毒性、挥发性和爆炸性，事故发生率较高。涉氨企业因使用不当、设备老化等原因造成氨泄漏事件，并由此引发环境事件，会影响社会稳定，引起社会广泛关注［1］。

1 氨气的理化及毒理性质

氨气（液氨），分子式NH3，分子量17，常温下为无色，具有刺激性的气体，熔点-77.7℃，沸点-33.5℃，爆炸极限为15.7%～27.4%，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。1体积水在通常状态下可以溶解500～600个体积的氨，饱和的氨水浓度可达30%，氨水呈碱性，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。氨遇油类或可燃物存在时，能增强燃烧危险性。LD50350mg/kg（大鼠经口），LC501390mg/m3（大鼠吸入4h）。接触液氨可引起严重灼伤。水溶液对皮肤、粘膜和眼睛有腐蚀性，轻度出现流泪、咽痛、咳嗽或水肿；中毒症状加剧，呼吸困难；重度可发生中毒性肺水肿、剧烈咳嗽、咳出大量粉红色沫痰、昏迷、休克；高浓度氨可引起反射性呼吸停止。全国有氨生产厂家500多家，液氨用作冷冻机的冷媒，氨还用于制造氮肥、硝酸、铵盐，广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料、染料等。

2 氨气泄漏事故

近10年来涉氨的污染事件统计，见表1。

3 氨气泄漏事故的特点

从液氨的理化性质可以看出，由于液氨的沸点为-33.5℃，一旦泄漏在常温常压条件下，将立即气化，氨气比空气轻，还会吸附空气中的水蒸气。 氨气的短时间接触容许浓度（PC-STEL）为30mg/m3［3］，但是其嗅阈值很低，为0.6mg/m3，公众反映敏感，易引起社会不稳定。所以液氨泄漏引发的突发环境事件的污染物首先是气态污染物。

由于液氨气化后的氨气溶于水，在应急救援时为了防止气态污染物扩散，常常采用雾状水（水或稀酸水）喷淋的方法，易产生次生的水污染，氨的水溶液呈碱性。如果喷淋水或者消防退水没有得到妥善处置，就有可能会污染土壤或者地表水。

表1 近10年来涉氨的污染事件［2］

4 涉氨企业突发环境事件风险评估的重点

在编写涉氨企业突发环境事件风险评估时，除了应该按照《企业突发环境事件风险评估指南（试行）》［4］的要求外，重点需要关注以下几个方面。

（1）在《企业突发环境事件风险评估指南（试行）》附录B中，氨的临界量为7.5t［4］，液氨钢瓶通常标注为50kg、200kg、500kg等。在一般化工企业中液氨作为原辅料使用，可以依据包装容器的标注的重量来计算Q值。但是如果液氨在制冷系统中作为制冷剂使用，就另当别论了。因为制冷系统中氨只是液态和气态的转换，氨不仅仅存在于储氨罐中，制冷系统中管线换热器中都有氨的存在，应当计算整个制冷系统中氨的总量。一般可以在制冷系统的说明书中查到，或者第一次充装液氨的数量作为计算Q值的依据。

（2）在评估企业生产工艺与环境风险控制水平（M）时，对生产工艺要考虑到反应条件，如涉及高温（反应温度≧300℃）、高压（压力容器设计压力≧10.0MPa）、易燃、易爆的，要加分，对于涉及到合成氨工艺、胺基化工艺也要加分。再综合Q值、M值、E值（环境风险受体）确定环境风险等级。

（3）涉氨企业不论是否确定为一般风险、较大风险、重大风险的等级，都应该进行源强分析，考虑在最不利气象条件下，计算泄漏时的影响范围［5］。首先计算浓度分布，然后按GBZ 2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值》［2］规定的短时间接触容许浓度，给出该浓度分布范围，绘出等值线图。

（4）由于液氨泄漏主要的环境风险是氨气对周边公众的影响，因此调查周边影响范围内的人口数量是非常重要的工作，要确定联系方式和联系人，尤其需要注意环境敏感目标，如医院、学校、养老院、居民住宅等。

（5）涉氨企业应有的基本风险应急物资和防控设施主要包括有：风向标（用于明确无关人员疏散方向）、气体泄漏报警装置、紧急喷淋装置（用于吸收泄漏的气体）、围堰、事故池（和围堰相通，用于收集喷淋水）、洗眼器、警戒线、建筑物排风装置等。

5 涉氨企业突发环境事件的预防

无论是预防还是应急处置突发环境事件，建立动态管理机制尤为重要。从表1可以看出，涉氨的突发环境事件多源于危险化学品储存设备的多年失修，或随着环境变化导致氨的泄漏。从管理角度来看，都表现为对危险化学品缺乏动态管理。为了有效预防和处置涉氨污染事件，在安全生产监督管理部门加强对企业安全生产的监督基础上，环保部门辅以涉氨风险源普查和环境安全风险评估工作，同时强化环境安全风险管理。

5.1 液氨企业的操作注意事项

严加密闭，提供充分的局部排风和全面通风。操作人员必须经过专门培训，液氨的储、运和使用人员必须持证上岗。严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具，半面罩；戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，作业场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、卤素接触。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。工程控制：严加密闭，提供充分的局部排风和全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护：空气中浓度超标时，建议佩戴过滤式防毒面具，半面罩。紧急事态抢救或撤离时，必须佩戴空气呼吸器。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。身体防护：穿防静电工作服。手防护：戴橡胶手套。其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。

5.2 液氨储罐的要求

液氨储罐的基础、防火堤及有关的码头、管架、管墩等，均应采用非燃烧材料，其耐火极限不应低于3h；液氨储罐的承重支柱耐火极限不应低于1.5h；液氨储存场所应设氨气体检测报警仪或可燃气体监测报警仪；液氨罐区内，不应布置无关的管道。

液氨储罐的防火间距应符合以下要求：

（1）卧罐之间的防火间距一般为1.0倍卧罐直径，且不宜大于1.5m。

（2）球罐之间的防火间距，有事故排放至火炬或吸收处理装置时，不应小于0.5倍球罐的直径；无事故排放至火炬的措施时，不应小于1.0倍球罐的直径。

（3）同一罐组内球罐与卧罐的防火间距，应采用较大值。

（4）两排卧罐的间距，不应小于3m。

（5）相邻罐组储罐间的距离，不应小于16m。

液氨储罐区应设置防火堤。防火堤应在满足耐燃烧性、密封性和抗震要求的前提下，综合考虑安全、占地、投资、地形、地质及气象等条件，还应考虑到罐组容量及所处位置的重要性、周围环境特点及发生事故的危害程度、施工及生产管理、维修工作量及施工、材料来源等因素，因地制宜，合理设置，使其达到坚固耐久、经济合理的效果。

5.3 液氨的装卸

铁路和汽车的液氨装卸设施，应符合下列规定：

（1）液氨装卸站的进、出口，应分开设置；当进、出口合用时，站内应设回车场。

（2）采用液氨泵充装时，其液氨装卸车鹤位与充装泵的距离，不应小于8m。

（3）在距装卸车鹤位10m以外的装卸液氨管道上，除设置便于操作的紧急切断阀外，应设置远程切断装置。

（4）液氨装卸车，应采用液下装卸方式。

（5）液氨的铁路装卸栈台，每隔60m左右，应设安全梯。

（6）液氨的铁路装卸栈台宜单独设置；当不同时作业时，也可与可燃液体装卸共台设置。

（7）液氨汽车装卸车鹤位之间的距离，不应小于4m。

（8）液氨的汽车装卸车场，应采用现浇混凝土地面。

5.4 储存

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。

5.5 运输

铁路运输时限使用耐压液化气企业自备罐车装运，装运前需报有关部门批准。采用钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉，高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶，禁止在居民区和人口稠密区停留。

5.6 泄漏处理

在卸氨过程中一旦发生液氨泄漏，当泄漏的氨浓度较大时（大于50ppm或40mg/m3），停止卸氨，停运卸料压缩机，切断压缩机电源，关闭相关阀门，消防喷淋系统自动进行喷淋。有关人员撤离到安全区域，立即向值长报告。当泄漏的氨浓度降低后（用测氨仪测量小于上述浓度），抢险人员佩戴好正压式空气呼吸器，穿戴好防护服、胶鞋、防护眼镜后才能进入事故现场进行漏点处理。当发生泄漏的氨着火时，要使用雾状水、消防水、干粉、二氧化碳或砂土作为灭火剂。处置时应尽可能先切断泄漏源；若不能立即切断泄漏源，则不允许熄灭正在燃烧的气体；同时可手动用应急水淋浇漏氨部位，通过喷水冷却容器、稀释氨气。应急处置结束后，应用消防水对泄漏区域进行冲洗，冲洗水应流入事故池，经废水泵打入中和池；漏气容器要妥善处理，修复、检验后才能再投入使用。

6 涉氨企业突发环境事件应急预案的重点

发生液氨泄漏时，企业要及时启动应急预案，采取紧急措施，可以避免或者最大程度减少液氨的泄漏，减少对周边环境的影响，避免周边公众受到伤害。应急预案在以下几个方面需要特别明确：

（1）涉氨企业应该切实按照《企业突发环境事件风险评估指南（试行）》［4］和DB 41/866-2013《液氨使用与储存安全技术规范》［6］规定的技术要求，制定好应急预案。

（2）应急救援组织中现场抢险人员应该明确到具体人员，应该是以现场工作人员为主，熟悉工艺流程，液氨的基本理化性质，熟悉现场环境及设备，熟练使用个人防护器材（正压呼吸器等）。

（3）应急救援组织中应该有专门的机构明确及时通知周边公众疏散，发生事故时经现场指挥同意，及时通知周边公众向正确的方向疏散。

（4）应急预案中应考虑到特殊情况下的应急应对措施，如突然停电、自然灾害（地震、洪水）等。

（5）由于氨气泄漏事故的后果比较严重，企业的应急预案要与地方环保部门、周边单位（包括环境敏感点）应急预案进行衔接与联动。

［1］ 赵明. 涉氨单位环境安全问题解析［J］.安全，2016，37（4）：1-3

［2］ 环保部环境应急指挥领导小组办公室.突发环境事件典型案例选编［M］.北京：中国环境出版社，2011

［3］ 中华人民共和国卫生部.GBZ 2.1-2007 工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素［S］.北京：人民卫生出版社，2007

［4］ 环境保护部.关于印发《企业突发环境事件风险评估指南（试行）》的通知，（环办［2014］34号）.2014

［5］ 国家环境保护总局.HJ/T 169-2004 建设项目环境风险评价技术导则［S］.2004

［6］ 河南省质量技术监督局.DB 41/866-2013 液氨使用与储存安全技术规范［S］.2014

尹洧：高级工程师，原北京市化学工业研究院总工；周小凡：高级工程师，原北京市环境保护局副总工，应急工作办公室主任；李文洁：高级工程师，原北京市安全生产监督管理局危险化学品处处长