胎圈钢丝项目使用的盐酸属于危险化学品,储存过程中存在环境风险。
1、盐酸的性质简介
氯化氢的水溶液即盐酸,纯盐酸无色,工业品因含有铁、氯等杂质,略带微黄色。,有强烈的腐蚀性,能腐蚀金属,对动植物纤维和人体肌肤均有腐蚀作用。浓盐酸在空气中发烟,触及氨蒸气会生成白色云雾。氯化氢气体对动植物有害。盐酸是极强的无机酸,与金属作用能生成金属氯化物并放出氯;与金属氧化物作用生成盐和水;与碱起中和反应生成盐和水;与盐类能起复分解反应生成新的盐和新的酸。
表1 盐酸特性一览表
国标编号 | 81013 |
CAS号 | 7647-01-0 |
中文名称 | 盐酸 |
英文名称 | Hydrochloric |
别名 | 氢氯酸 |
分子式 | HCl | 外观与形状 | 无色有刺激性和臭味的气味 |
分子量 | 36.46 | 蒸汽压 | |
熔点 | -114.8℃ | 溶解性 | 易溶于水 |
密度 | | 稳定性 | |
危险标记 | | 主要用途 | |
2、风险识别
本项目所用酸不属于剧毒物质和一般毒物(属低毒类);酸属腐蚀,爆炸危险物质;根据重大危险源辨识(GB18218-2009)重规定,项目酸库储存酸的数量约70吨,超过临界量,构成重大危险源。酸的使用是一个封闭的系统,对照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)规范标准,酸装置在正常运行时不会释放易燃物质;即使释放也是在酸泵的轴封处和阀门、法兰、管件接头等密封处偶尔的、短时的发生。第二级释放源存在的区域,可划为2区。2区的概念是在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境。正常运行是指正常的开车、运转、停车,易燃物质产品的装卸,密闭容器的开闭,安全阀、排放阀、以及所有设备都在其设计参数范围内工作的状态。“当通风良好时,易燃物质可能出现的最高浓度不超过爆炸下限的10%”,可划为非爆炸危险区。从上述分析中得知,出现最高浓度能超过爆炸下限10%的概率近似为零。同时酸的比重很轻,因此,它难以聚集到爆炸极限的浓度。因此,可以将酸系统作为非爆炸危险区看待。同时,酸在正常工况下的自然损耗不会对环境造成污染影响。
发生酸泄漏的常见原因是由于管理不善,工人违章操作以及设备、容器陈旧,管道破裂,阀门损漏,或者运输不当等导致生产性事故或者意外事故所造成。
综上所述,本项目按库存环境风险来源酸泄漏。酸泄漏因素主要有:
1)管路系统漏泄(包括管道、阀门、连接法兰、泵的密封等设备及部位);
2)储罐泄漏;
3)自认因素,如地震、雷击等。根据类比资料,酸泄漏一般产生酸储罐泄漏,本项目酸储罐酸量最大为70吨,根据统计资料,本次评价酸储罐发生事故时可能对周围环境造成的影响。
3、重大危险源识别
根据HJ/T169-2004《建设项目环境风险评价技术导则》附录A.1重爆炸性物质、易燃物质和有毒物质名称及临界量表,对项目涉及的危险化学品进行识别,本项目所涉及的危险物质为液酸。
表2 重大危险源辨识结果
名称 | 临界量t | 现实储存量t | 是否构成重大危险源 |
生产场所 | 储存区 | 生产场所 | 储存区 | 生产场所 | 储存区 |
盐酸 | 0.01 | 5 | 0 | 0 | 否 | 是 |
4、源强分析
对于高压(低温)液化储罐,当裂口处位于液相空间时,尽管液体流出并可能发生闪蒸,但由于液体的流出阻力大,内压下降速度缓慢,储罐内过热液体不会发生蒸气爆炸。闪蒸所需能量来自过热液体中所储存的能量,即Q=mC p(To-Tb),m为过热液体的质量,Cp是液体的热容,To是降压前液体的温度,Tb是降压后液体的沸点。当Q远远小于液体的蒸发热△Hv时可认为泄漏的液体不会发生闪蒸,此时的瞬时泄漏量可用流体力学的努利方程计算:
Ql=CdAp√2(P-Po)/P+2gh
式中: QL---液体泄漏速度,kg/s
Cd---液体泄漏系数,此值常用0.6-0.64
A----裂口面积,m2
P-------容器内介质压力,Pa
Po------环境压力,Pa
g -------重力加速度
h -------裂口之上液体高度,m。
本次评价考虑当酸储罐出现一个1cm2裂口时,此时容器内压力位1.4MPa,环境压力设定为1个标准大气压,由于酸储罐一般为卧式,考虑底部出现裂口,高度取1m,将上述数据代入得出此时的酸泄漏速度是 0.021Kg/S。假设一个盐酸储罐发生泄漏,10min内快速处理泄漏事故,则盐酸泄漏时间为10min。
5、泄漏事故对环境敏感点的影响
根据《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002)中的最高容许浓度为评价标准。泄漏的盐酸被收集在防火堤之内,假定一个储罐发生泄漏,抢险在10min内完成,在不利气象条件(常风1.9m/s,F稳定度)对盐酸泄漏下风向不同时间氯化氢的浓度进行预测。
表3 盐酸泄漏在不同时间的氯化氢浓度分布
时间 | 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,盐酸发生泄漏时,随着时间与距离的扩大,其浓度越来越低;对泄漏控制的越及时,其浓度分布范围越小。