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20萬噸年胎圈鋼絲鹽酸庫環境風險評價

  
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胎圈鋼絲項目使用的鹽酸屬于危險化學品,儲存過程中存在環境風險。
1、鹽酸的性質簡介
氯化氫的水溶液即鹽酸,純鹽酸無色,工業品因含有鐵、氯等雜質,略帶微黃色。,有強烈的腐蝕性,能腐蝕金屬,對動植物纖維和人體肌膚均有腐蝕作用。濃鹽酸在空氣中發煙,觸及氨蒸氣會生成白色云霧。氯化氫氣體對動植物有害。鹽酸是極強的無機酸,與金屬作用能生成金屬氯化物并放出氯;與金屬氧化物作用生成鹽和水;與堿起中和反應生成鹽和水;與鹽類能起復分解反應生成新的鹽和新的酸。

表1?鹽酸特性一覽表

?

國標編號
81013
CAS號
7647-01-0
中文名稱
鹽酸
英文名稱
Hydrochloric
別名
氫氯酸
分子式
HCl
外觀與形狀
無色有刺激性和臭味的氣味
分子量
?36.46
蒸汽壓
?
熔點
-114.8℃
溶解性
易溶于水
密度
?
穩定性
?
危險標記
?
主要用途
?
?
2、風險識別
本項目所用酸不屬于劇毒物質和一般毒物(屬低毒類);酸屬腐蝕,爆炸危險物質;根據重大危險源辨識(GB18218-2009)重規定,項目酸庫儲存酸的數量約70噸,超過臨界量,構成重大危險源。酸的使用是一個封閉的系統,對照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》(GB50058-92)規范標準,酸裝置在正常運行時不會釋放易燃物質;即使釋放也是在酸泵的軸封處和閥門、法蘭、管件接頭等密封處偶爾的、短時的發生。第二級釋放源存在的區域,可劃為2區。2區的概念是在正常運行時不可能出現爆炸性氣體混合物的環境。正常運行是指正常的開車、運轉、停車,易燃物質產品的裝卸,密閉容器的開閉,安全閥、排放閥、以及所有設備都在其設計參數范圍內工作的狀態。“當通風良好時,易燃物質可能出現的最高濃度不超過爆炸下限的10%”,可劃為非爆炸危險區。從上述分析中得知,出現最高濃度能超過爆炸下限10%的概率近似為零。同時酸的比重很輕,因此,它難以聚集到爆炸極限的濃度。因此,可以將酸系統作為非爆炸危險區看待。同時,酸在正常工況下的自然損耗不會對環境造成污染影響。
發生酸泄漏的常見原因是由于管理不善,工人違章操作以及設備、容器陳舊,管道破裂,閥門損漏,或者運輸不當等導致生產性事故或者意外事故所造成。
綜上所述,本項目按庫存環境風險來源酸泄漏。酸泄漏因素主要有:
1)管路系統漏泄(包括管道、閥門、連接法蘭、泵的密封等設備及部位);
2)儲罐泄漏;
3)自認因素,如地震、雷擊等。根據類比資料,酸泄漏一般產生酸儲罐泄漏,本項目酸儲罐酸量最大為70噸,根據統計資料,本次評價酸儲罐發生事故時可能對周圍環境造成的影響。
3、重大危險源識別
根據HJ/T169-2004《建設項目環境風險評價技術導則》附錄A.1重爆炸性物質、易燃物質和有毒物質名稱及臨界量表,對項目涉及的危險化學品進行識別,本項目所涉及的危險物質為液酸。
表2?重大危險源辨識結果

?

名稱
臨界量t
現實儲存量t
是否構成重大危險源
生產場所
儲存區
生產場所
儲存區
生產場所
儲存區
鹽酸
0.01
5
0
0
?
4、源強分析
對于高壓(低溫)液化儲罐,當裂口處位于液相空間時,盡管液體流出并可能發生閃蒸,但由于液體的流出阻力大,內壓下降速度緩慢,儲罐內過熱液體不會發生蒸氣爆炸。閃蒸所需能量來自過熱液體中所儲存的能量,即Q=mC p(To-Tb),m為過熱液體的質量,Cp是液體的熱容,To是降壓前液體的溫度,Tb是降壓后液體的沸點。當Q遠遠小于液體的蒸發熱△Hv時可認為泄漏的液體不會發生閃蒸,此時的瞬時泄漏量可用流體力學的努利方程計算:
?
????? Ql=CdAp√2(P-Po)/P+2gh
式中: QL---液體泄漏速度,kg/s
Cd---液體泄漏系數,此值常用0.6-0.64
A----裂口面積,m2
P-------容器內介質壓力,Pa
Po------環境壓力,Pa
g -------重力加速度
h -------裂口之上液體高度,m。
本次評價考慮當酸儲罐出現一個1cm2裂口時,此時容器內壓力位1.4MPa,環境壓力設定為1個標準大氣壓,由于酸儲罐一般為臥式,考慮底部出現裂口,高度取1m,將上述數據代入得出此時的酸泄漏速度是 0.021Kg/S。假設一個鹽酸儲罐發生泄漏,10min內快速處理泄漏事故,則鹽酸泄漏時間為10min。
5、泄漏事故對環境敏感點的影響
根據《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2-2002)中的最高容許濃度為評價標準。泄漏的鹽酸被收集在防火堤之內,假定一個儲罐發生泄漏,搶險在10min內完成,在不利氣象條件(常風1.9m/s,F穩定度)對鹽酸泄漏下風向不同時間氯化氫的濃度進行預測。
表3?鹽酸泄漏在不同時間的氯化氫濃度分布

?

時間
50
100
200
300
500
1000
1500
2000
3000
2
186.4592
132.4825
23.6572
0.00033
0
0
0
0
0
5
186.4592
132.4825
72.0166
45.2426
6.67133
0
0
0
0
10
186.4592
132.4825
72.0166
45.2426
23.0939
2.21499
0
0
0
12
0
0
48.3594
45.2422
23.0939
8.23037
0.00043
0
0
15
0
0
0
0
16.4226
8.32716
1.222
0
0
20
0
0
0
0
?
6.11217
4.835
0
0
由表3可以看出,鹽酸發生泄漏時,隨著時間與距離的擴大,其濃度越來越低;對泄漏控制的越及時,其濃度分布范圍越小。

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