郑良川,许高晋
(安徽省化工研究院,安徽合肥230041)
2019 年3 月21 日江苏省盐城市响水县生态化工园区的天嘉宜化工有限公司发生爆炸,造成78 人死亡,事故使一个化工企业瞬间消失,一个园区也因此关闭,甚至引发了全国化工园区关闭潮。响水爆炸事故,给未来我国化工企业的环境风险评价及风险管理提出了新的要求。
环境风险是指自然或人类活动引起突发性事故,并通过环境介质传播,对社会和生态环境产生破坏的程度[1]。环境风险评价是环境影响评价工作中重要内容,西方发达国家从二十世纪30 年代开始陆续开展环境风险评价相关研究。美国对于环境风险评价的研究工作极为重视,美国原子能机构提出《大型核电站中重大事故的理论可能性和后果》是最早的环境风险研究报告[2-7]。我国环境风险评价工作起步较晚,为避免突发性环境风险事故的发生,在我国工业化建设的进程中,在借鉴国外现有的环境风险评价技术和指南等文献的基础上,形成了符合我国国情的一套环境风险评价及风险管理体系[8-10]。本文以安徽某化工企业为对象,依据该企业的基本情况,开展环境风险评价工作,提出相应的风险管理要求,形成一个可借鉴和推广的关于化工企业环境风险评价的案例。
该企业成立于2018 年,是一家专业研发、生产和销售精细化工产品的化工企业,位于安徽省池州市某县工业园内,占地面积约25 000 m3,企业拟新建年产3 000 t 2,4,6-三甲基苯甲酰氯项目。
按照《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ 169-2018)的要求,风险调查主要包括企业主要危险物质数量及分布情况和企业生产工艺调查[11]。根据调查,公司重点关注的风险物质为氯化亚砜、盐酸、氯化氢气体和二氧化硫气体;公司不涉及危险工艺。该企业重点关注的危险物质详见表1。
表1 本项目物质危险性识别表
环境风险潜势(Environmental Risk Potential)是对建设项目潜在环境危害程度的概化分析表达,是基于建设项目涉及的物质和工艺系统危险性及其所在地环境敏感程度的综合表征[11]。根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ 169-2018)中对评价工作等级划分的原则和方法,确定了本项目大气环境风险潜势划分为“Ⅲ(P3E2)”,地表水环境风险潜势划分为“Ⅲ(P3E2)”,地下水环境风险潜势划分为“Ⅱ(P3E3)”,取各环境要素环境风险潜势相对高值为Ⅲ,判定本项目环境风险评价等级为二级。
风险识别的主要内容为物质危险性、生产系统危险性和危险物质向环境转移的途径识别。综合前文分析,考虑全厂的风险物质及可能发生的风险事故等因素,本次评价经过定量计算确定本项目最大可信事故为:均三甲苯储罐发生泄漏火灾次生一氧化碳事故风险,成品仓库二氧化硫泄漏事故风险,成品仓库氯化氢钢瓶泄漏事故风险,原料仓库氯化亚砜泄漏事故风险。
根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T169-2018),二级评价需选取最不利气象条件进行后果预测。最不利气象条件选取F 稳定度,1.5 m/s 风速,温度25℃,相对湿度50%,预测主要参数详见表2。
表2 预测模型主要参数表
在事故排放情况下,人群接触毒物的特点是急性、高浓度、接触时间短,因此采用急性、短时间接触对人体的不同危害程度的浓度值作为事故影响评价的标准,详见表3。
表3 危险物质大气毒性终点浓度值
氯化氢和二氧化硫初始密度大于空气密度,根据(HJ 169-2018)选择SLAB 模型;均三甲苯泄漏后发生火灾次生的CO 的密度小于空气的密度,且由于火灾产生热量,导致其上浮,因此,在评价范围内,选用AFTOX模型进行预测。根据拟定事故情形条件,依据导则附录H.2 理查德森数判定,危险物质浓度达到评价标准时的最大影响范围见图1~图4。
图1 最不利气象条件下HCl 泄漏危害区域图
图2 最不利气象条件下SO2 泄漏危害区域图
图3 最不利气象条件下次生CO 危害区域图
图4 最不利气象条件下SOCl2 泄漏危害区域图
由上述预测结果可知,在拟定事故情形条件下,二氧化硫钢瓶泄漏后影响范围最大,在最不利气象条件下达到毒性终点浓度-1 的最大影响范围为下风向360 m;达到毒性终点浓度-2 的最大影响范围为下风向2 960 m,毒性终点浓度-1 影响范围内无敏感点。如若拟定事故发生,建设单位应立即通知相邻企业及相应人群,做好必要的防护措施。必要时应及时启动突发环境事件应急预案,及时疏散危害区范围内人群,将突发环境事件影响降至最低。
化工行业风险管理是为了避免或减轻事故危害后果所采取的对策。风险管理的实质是在风险分析的基础上,针对企业所存在的风险因素采取控制方法以降低风险事故发生的频率和减轻损失程度,重点在于改变引起自然灾害、意外事故和扩大损失的各种条件,主要表现在事故发生前,降低事故发生的频率;在事故发生时,将损失减少到最低限度[12]。根据前文分析,为提高企业风险管理水平,对企业生产及储运系统主要设备重要部位、薄弱环节相应的预防措施列于表4。
根据中石油印发的《水体污染防控紧急措施设计导则》要求,本项目拟建一座500 m3事故应急池,能满足本项目事故状况下消防污水及其他排水等的收集需要,项目事故池位于厂区地势最低处,事故状态下废水可自流至事故应急池。事故池应设排水设施,及时排除池内雨水,保持事故池始终处于空置状态,确保事故状态下所有废水收集处理后排放。
综上,本项目环境风险是可控的,其中大气环境风险影响的范围与程度较大,大气毒性终点浓度-1 最大影响范围为360 m,毒性终点浓度-2 的最大影响范围为2 960 m。企业应加强设备阀门、管路及生产设备的日常维护和检查,在发生突发环境事件时,应立即启用应急预案,采取相应的措施,减少环境风险造成的不利影响。为提高企业突发环境事件应急管理水平,要求建设单位编制《突发环境事件应急预案》,并根据《突发环境事件应急预案》内容采取相应措施。
表4 厂区事故预防措施一览表
本文从化工企业环境风险评价的理论基础出发,探讨了化工企业环境风险评价的流程和方法,将风险评价的理论方法和体系用于实例研究中,针对具体化工企业的建设内容,分析化工企业的主要风险事故情形,运用EIAPro2018 软件进行了主要风险事故的风险预测,根据预测及分析结果对企业提出了相应的风险管理要求,提高了企业在实际运行过程中的风险管理水平。
近年来,我国化工企业的快速发展促进了化工行业的整体发展,并带动当地区域经济快速发展。同时,化工企业的粗放增长也引发了很多复杂的环境风险问题。由于化工企业的不合理规划和不完善的风险管理制度导致了多起严重的火灾爆炸、危化品中毒等环境风险事故。化工企业涉及的危险化学品种类多、贮存量大,且厂区生产装置和物料贮存装置布置紧凑,一旦发生事故,极易形成连锁事故反应,造成严重的事故后果。对化工企业进行环境风险评价,有助于提升化工企业预防和处理环境风险事故的水平,促进化工企业稳定可持续发展,实现化工企业的良性运行,对提高化工企业的风险管理综合能力具有重要意义。