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时,便会发生火灾或爆炸事故。
本次评估最大可信事故为硫磺发生燃烧导致二氧化硫短时间内大量产生,并随风扩散至附近区域,由于二氧化硫比重在标准状态下为2.9275kg/m3,较空气比重大,易沿地面扩散,25℃时二氧化硫在空气中的扩散系数为1.15×10-5m2/s。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在pM2.5存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)并短时间内会对空气环境造成严重影响。因此,本次评估主要针对硫磺发生燃烧后产生的二氧化硫烟团对下风向环境的影响进行预测分析。
5.3.2 最大可信事故及概率
5.3.2.1 最大可信事故设定
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。本次风险评价不考虑工程外部事故风险因素(如地震、雷电、战争、人为蓄意破坏等),主要考虑贮存区物料燃烧可能对厂区外居民和周围环境造成污染危害的事故。
在上述风险识别、分析和事故分析的基础上,本工程风险评价的最大可信事故设定列于表5.3-1。
表5.3-1最大可信事故设定 仓库位置 硫磺仓库 危险因子 硫磺 最大可信事故 硫磺燃烧、爆炸,产生二氧化硫造成环境事故风险 5.3.2.2 最大可信事故概率
根据《建设项目环境风险评价导则》(HJ/T169-2004),事故风险值可表述为:
?事故数??后果??后果?风险??概率?危害程度?????
时间单位时间每次事故??????在具体计算过程中,通常按照下式计算事故风险值: 风险度=50%×事故概率×半致死区域内人数 风险度的单位采用“死亡/年”来表征
参考《环境风险评价实用技术和方法》一书,根据类比可知,硫磺火灾的事故发生概率为1.0×10-6。
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5.3.3 源强估算
本项目生产过程中贮存的硫磺有可能发生火灾、爆炸,厂区内硫磺燃烧后产生的SO2对大气环境产生不利影响。本项目硫磺发生火灾爆炸风险的概率最大,故以硫磺为计算对象,以主要污染物SO2为评价因子。
本项目有硫磺库中周转储存量约为180t,硫磺按区域分开储存,本次评价设定硫磺库一个区域,事故时间内硫磺的燃烧量为10t,发生火灾事故,火灾持续时间15分钟,本评价仅对次生的二氧化硫环境影响进行预测分析。源强下表5.3-2。
表5.3-2 硫磺库燃烧二氧化硫预测源强及参数选择 预测物质 二氧化硫 风速(m/s) 2.2 大气稳定度 A-B D E-F 挥发速率(g/s) 0.35 0.36 0.38 5 排放高度(m) 5.4 风险评价
5.4.1 释放环境风险物质的扩散途径
本项目最大可信事故为硫磺燃烧爆炸后二氧化硫气体进入大气,二氧化硫进入大气后形成的烟团随风向方向传播至附近村庄,对人和环境造成一定程度地损害。
5.4.2 预测模式
根据HJ/T169-2004《建设项目环境风险评价技术导则》,对于瞬时或短时间事故,可采用下述变天条件下多烟团模式:
Ciw?x,y,o,tw??2Q??2???x,eff?y,eff?z,eff3/2exp(?He222?x,effi2i2??(x?xw)(y?yw)??)exp????222?2???x,effy,eff??
式中:
iCw?x,y,o,tw?:第i个烟团在tw时刻(即第w时段)在点(x,y,0)产
生的地面浓度;
Q? :烟团排放量(mg),Q??Q?t;Q为释放率(mg.s-1),?t为时段
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长度(s);
?x,eff、
?y,eff、
?z,eff--烟团在w时段沿x、y和z方向的等效扩散参
数(m),可由下式估算:
?式中:
2j,eff???2j,kk?1w(j?x,y,z)
22?2j,k??j,k(tk)??j,k(tk-1)
iixwy和w--第w时段结束时第i烟团质心的x和y坐标,由下述两式计算:
w?1k?1x?ux,w(t?tw?1)??ux,k(tk?tk?1)iw
y?uy,w(t?tw?1)??uy,k(tk?tk?1)iwk?1w?1
各个烟团对某个关心点t小时的浓度贡献,按下式计算:
C(x,y,0,t)??Ci(x,y,0,t)i?1n
式中n为需要跟踪的烟团数,可由下式确定:
Cn?1(x,y,0,t)?f?Ci(x,y,0,t)i?1n
式中,f为小于1的系数,可根据计算要求确定。
5.4.3 产生二氧化硫在大气中的扩散预测结果与评价
不同风速下二氧化硫浓度分布见表5.4-1所示。二氧化硫MAC为15mg/m3,LC50为6600mg/m3,IDLH为270mg/m3。
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表5.4-1 硫磺库燃烧次生二氧化硫排放预测结果(mg/m3)
0.5m/s,F 下风向距离(m) 最大 浓度 mg/m3 50 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 工作场所空气中化学物质允许浓度 366.586 90.91 12.93 1.529 0.095 0.003 0 0 0 0 0 0 0 0 1.5m/s,F 最大 浓度 mg/m3 494.1993098 243.0670617 86.04429574 44.29023103 27.82818774 18.8373677 7.62836643 1.195852248 0.109323891 0.008401401 0.000634068 0.00052839 0.000422712 0 2.2m/s,F 最大 浓度 mg/m3 568.7067 369.1045 149.9124 82.2921 52.571 35.6475 14.437 2.2632 0.2069 0.0159 0.0012 0.001 0.0008 0 出现 时间 min 5 9 11 13 19 21 23 29 31 38 41 43 48 49 出现 时间 min 8 12 18 25 27 34 37 41 47 50 54 65 70 80 出现 时间 min 10 11 12 13 14 15 16 18 18 19 22 25 26 27 PC-STEL 10;PC-TWA 5 由上表可见,硫磺库发生燃烧爆炸事故时,次生的二氧化硫最大落地浓度达到568.7067mg/m3,是标准值的1137.4倍,最大落地距离为50m,但无致死浓度区。由上可知,硫磺库硫磺燃烧事故次生的二氧化硫风险气体事故污染影响程度较大,企业应做好应急预案,泄漏事故发生时,该区域(主要集中在厂区以及周边企业)的人员应组织撤离,必要时采取周边社区、社会应急避险措施或采取短时间人员避险措施。
5.4.4 水环境风险分析
5.4.4.1 防止事故污染物向水环境转移防范措施
在事故状态下,由于管理失误操作等原因,可能会导致泄漏的物料、冲洗污染水和消防污水通过雨水系统从雨水排口进入周围地表水体。水质一旦受到事故
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性污染,特别是项目中不可降解的有机物的污染,将对下游水体产生严重影响。
为防止消防废水等从雨水排口或清下水排口直接排出,在排水管网(包括雨水管网、清下水管网、污水管网)全部设置切断装置,必要时立即切断所有排水管网(包括雨水管网、清下水管网、污水管网),严防未经处理的事故废水排入周围地表水体。
硫磺回收装置区消防水、废水收集处理系统见图5.4-1。 生产废水 污水系统 污水处理达标排放 消防废水 事故应急 清净下水 雨水系统 初期雨水
厂区雨水管网 外排 图5.4-1 硫磺回收装置区消防水、废水收集处理系统图
由图5.4-1可知,当正常生产的情况下,开启初期雨水收集系统阀门,关闭雨水系统阀门,当降水到一定程度时,关闭初期雨水收集系统阀门,打开雨水系统阀门;当工艺装置或罐区发生有害物质泄漏、火灾爆炸等事故时,开启应急消防系统,此时雨水系统阀门必须是关闭的,受污染的消防水将全部进事故池。 5.4.4.2 事故水储存设施容积
为了防止事故状况下的污染区泄漏对地表水体造成污染,设计中应设计防止事故污染物向地表水水体转移的事故水储存设施,具体如下:
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