液化天然气风险评价

阜康冶炼厂改扩建工程环境影响报告书18环境风险分析本工程为液化天然气项目，工程涉及的工艺装备、辅助工程及公用工程配套设施较多，而且本工程生产工程中所使用原料及产品，其中部分物质属于危险性物质，因此在其运输、贮存、生产等环节中存在事故隐患将会对环境产生一定的威胁。根据国家环境保护局（90）环管字第057号《关于对重大环境污染事故隐患进行风险评价的通知》和《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）要求，必须对本工程存在的事故隐患及可能产生的环境影响进行分析，预测其影响的程度和范围，提出切实可行的事故防范、应急与减缓措施，使建设项目事故率达到可接受水平、损失和环境影响达到最小。8.1环境风险评价总则8.1.1环境风险评价的目的环境风险评价的目的是分析和预测建设项目存在的潜在危险、有害因素，建设项目建设和运行期间可能发生的突发性事件或事故（一般不包括人为破坏及自然灾害），引起有毒有害和易燃易爆等物质泄漏，所造成的人身安全与环境影响和损害程度，提出合理可行的防范与减缓措施，使建设项目事故率、损失和环境影响达到可接受水平。8.1.2评价重点本次环境风险评价以发生环境风险事故引起厂界外人群的伤害、环境质量的恶化作为评价重点。1、筛选污染因子及事故工段；2、预测环境风险事故条件下，有毒有害物质扩散对评价区大气环境影响程度和范围；3、提出环境风险防范措施和应急预案。8.1.3评价的基本内容本次环境风险评价的基本内容主要包括：风险识别、源项分析、风险计算和评价、风险防范措施以及应急预案几部分内容。阜康冶炼厂改扩建工程环境影响报告书28.2风险识别8.2.1风险识别的范围和类型项目风险识别的范围包括生产过程所涉及的物质风险识别和生产设施风险识别，其中物质风险的识别主要包括原材料及辅助材料、燃料、中间产品、最终产品及生产过程排放的“三废”污染物等；生产设施的风险识别范围为主要生产装置、贮运系统、公用工程系统、工程环保设施系统及辅助生产设施等。8.2.2风险识别类型根据有毒有害物质放散起因，分为火灾、爆炸和泄漏三种类型。根据拟建工程所涉及的原料、生产工艺特征，同时类比调查同类项目，本项目的事故风险类型确定为液化天然气储罐泄露、火灾和爆炸等。8.2.3物质危险性识别根据《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）中物质危险性标准来判定物质的危险程度，衡量标准见表8.2-1。对该建设项目原料物质天然气（甲烷）、产品液化天然气（LNG）、原料天然气净化过程中微量的杂质汞以及辅助生产所用的氮气的特性进行辨识分析，特性表分别见表8.2-2～8.2-4。表8.2-1物质危险性标准类别LD50（大鼠经口）mg/kgLD50（大鼠经皮）mg/kgLC50（小鼠吸入，4小时）mg/L有毒物质1＜5＜1＜0.0125＜LD50＜2510＜LD50＜500.1＜LC50＜0.5325＜LD50＜20050＜LD50＜4000.5＜LC50＜2易燃物质1可燃气体—在常压下以气态存在并与空气混合形成可燃混合物；其沸点（常压下）是20℃或20℃以下的物质2易燃液体—闪点低于21℃，沸点高于20℃的物质3可燃液体—闪点低于55℃，压力下保持液态，在实际操作条件下（如高温高压）可以引起重大事故的物质爆炸性物质在火焰影响下可以爆炸，或者对冲击、摩擦比硝基苯更为敏感的物质阜康冶炼厂改扩建工程环境影响报告书3表8.2-2天然气（甲烷）特性表标识中文名：甲烷；沼气分子式：CH4英文名：methane;Marshgas危险性类别：第2.1类易燃气体危险货物包装标志：4UN编号：1971危险货物编号：21007RTECS号：PA1490000CAS号：74-82-8理化特性外观与性状：无色无臭气体溶点/℃：-182．5沸点/℃：-161．5溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚。侵入途径：吸入相对密度(空气=1)：0.55燃烧爆炸危险性燃烧性：易燃燃烧分解产物：一氧化碳、二氧化碳。聚合危害不能出现闪点/℃：-188自燃温度(℃)：538爆炸上限(V%)：15稳定性：稳定禁忌物：强氧化剂、氟、氯。爆炸下限(V%):5.3临界温度(℃)：-82.6临界压力(MPa)：4.59燃烧热(kj/mol)：889.5危险特性：与空气混合能形成爆炸性混合物，遇点火源、高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯等能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。灭火方法：切断气源。若不能立即切断气源，则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。雾状水、泡沫、二氧化碳。健康危害空气中甲烷浓度过高，能使人窒息。当空气中甲烷达25～30％时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、精细动作障碍等，甚至因缺氧而窒息、昏迷。急救[吸入]：迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖，呼吸困难时给输氧。呼吸及心跳停止者立即进行人工呼吸和心脏按压术。就医。防护[工程控制]：生产过程密闭，全面通风。[呼吸系统防护]：高浓度环境中，佩带供气式呼吸器。[眼睛防护]：一般不需特殊防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。[防护服]：穿工作服。[手防护]：一般不需特殊防护，高浓度接触时可戴防护手套。[皮肤接触]：若有冻伤，就医治疗。泄漏处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并隔离直至气体散尽，切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿一般消防防护服。切断气源，喷雾状水稀释、溶解，抽排(室内)或强力通风(室外)。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可以将漏气的容器移至空旷处，注意通风。漏气容器不能再用，且要经过技术处理以清除可能剩下的气体。储运易燃压缩气体。储存于阴凉、通风仓间内。仓温不宜超过30℃。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧气、压缩空气、卤素(氟、氯、溴)等分开存放。切忌混储混运。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。罐储时要有防火防爆技术措施。露天贮罐夏季要有降温措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。验收时要注意品名，注意验瓶日期，先进仓的先发用。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。阜康冶炼厂改扩建工程环境影响报告书4[其他]工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐或其它高浓度区作业，须有人监护。表8.2-3液化天然气（LNG）特性表项目性质分类特性LNG的一般性质组成LNG是以甲烷为主要组分的烃类混合物，其中含有通常存在于天然气中少量的乙烷、丙烷、氮等其他组分。密度LNG的密度取决于其组分，通常在430kg/m3～470kg/m3之间，但是在某些情况下可达520kg/m3。密度还是液体温度的函数，其变化梯度约为1.35kg/m3·℃。温度LNG的沸腾温度取决于其组分，在大气压力下通常在-166℃到-157℃之间。沸腾温度随蒸气压力的变化梯度约为1.25×10-4℃／Pa。LNG蒸发气的物理性质LNG作为一种沸腾液体大量的储存于绝热储罐中。任何传导至储罐中的热量都会导致一些液体蒸发为气体，这种气体称为蒸发气。其组分与液体的组分有关。一般情况下，蒸发气包括20％的氮，80％的甲烷和微量的乙烷。其含氮量是液体LNG中含氮量的20倍。当LNG蒸发时，氮和甲烷首先从液体中气化，剩余的液体中较高相对分子质量的烃类组分增大。对于蒸发气体，不论是温度低于-113℃的纯甲烷，还是温度低于-85℃含20％氮的甲烷，它们都比周围的空气重。在标准条件下，这些蒸发气体的密度大约是空气的0.6倍。LNG的溢出特征当LNG倾倒至地面上时(例如事故溢出)，最初会猛烈沸腾，然后蒸发速率将迅速衰减至一个固定值，该值取决于地面的热性质和周围空气供热情况。当溢出发生时，少量液体能产生大量气体，通常条件下1个体积的液体将产生600个体积的气体。当溢出发生在水上时，水中的对流非常强烈，足以使所涉及范围内的蒸发速率保持不变。LNG的溢出范围将不断扩展，直到气体的蒸发总量等于泄漏产生的液态气体总量。着火和爆炸对于天然气／空气的云团，当天然气的体积浓度为5％-15％时就可以被引燃和引爆。包容天然气在常温下不能通过加压液化，实际上，必须将温度降低到约-80℃以下才能在任意压力下液化。这意味着包容任何数量的LNG，例如在两个阀门之间或无孔容器中，都有可能随着温度的提高使压力增加，直到导致包容系统遭到破坏。因此，成套装置和设备都应设计有适当尺寸的排放孔或泄压阀。其他物理现象翻滚在储存LNG的容器中可能存在两个稳定的分层或单元，这是由于新注入的LNG与密度不同的底部LNG混合不充分造成的。在每个单元内部密度是均匀的，但是底部单元液体的密度不大于上部单元液体的密度。随后，由于热量输入到容器中而产生单元间的传热、传质及液体表面的蒸发，单元之间的密度将达到均衡并且最终混为一体。这种自发的混合称之为翻滚，而且与经常出现的情况一样，如果底部单元液体的温度过高（相对于容器蒸汽空间的压力而言），翻滚将伴随着蒸汽逸出的增加，有时这种增加速度快且量大。在有些情况下，容器内部的压力增加到一定程度将引起泄压阀的开启。快速相当温度不同的两种液体在一定条件下接触时，可产生爆炸力。当LNG与水接阜康冶炼厂改扩建工程环境影响报告书5变触时，这种称为快速相变的现象就会发生。尽管不发生燃烧，但是这种现象具有爆炸的所有其他特征。沸腾液体膨胀蒸气爆炸沸腾液体膨胀蒸气爆炸在LNG装置上发生的可能性极小。这是由于储存LNG的容器将在低压下发生破坏，而且蒸气产生速率很低；或者是由于LNG是在绝热的压力容器和管道中储存和输送，这类容器和管道具有内在的防火保护能力。健康危害窒息天然气是一种窒息剂。氧气通常占空气体积的20.9％。大气中的氧气含量低于18％时，会引起窒息。在空气中含高浓度天然气时由于缺氧会产生恶心和头晕。然而一旦从暴露环境中撤离，则症状会很快消失。冷灼伤LNG接触到皮肤时，可造成与烧伤类似的起疱灼伤。从LNG中漏出的气体也非常冷，并且能致灼伤。如暴露于这种寒冷气体中，即使时间很短，不足以影响面部和手部的皮肤，但是，象眼睛一类脆弱的组织仍会受到伤害。人体未受保护的部分不允许接触装有LNG而未经隔离的管道和容器，这种极冷的金属会粘住皮肉而且拉开时将会将其撕裂。冻伤严重或长时间地暴露在寒冷的蒸气和气体中能引起冻伤。局部疼痛经常给出冻伤的警示，但有时会感觉不到疼痛。表8.2-4氮气特性表标识中文名：氮；氮气英文名：Nitrogen危险性类别：第2．2类不燃气体危险货物包装标志：5UN编号：1066危险货物编号：22005RTECS号：QW9700000CAS号：7727—37—9理化特性外观与性状：无色无臭气体溶解性：微溶于水、乙醇侵入途径：吸入[溶点/℃]：-209．8[沸点/℃]-195．6相对密度（水=1）：0．81／-196℃相对密度（空气=1）：0．97燃烧爆炸危险性[燃烧性]：不燃[燃烧分解产物]：氮气[稳定性]：稳定闪点/℃：无意义聚合危害：不能出现[危险特性]：有毒，有窒息性，在密闭空间内可将人窒息死亡。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。[灭火方法]：切断气源，喷水冷却容器。毒性美国TWA：ACGIH窒息性气体对人体危害氮气过量，使氧分压下降，会引起缺氧。大气压力为392kPa表现爱笑和多言，对视、听和嗅觉刺激迟钝，智力活动减弱；在980kPa时，肌肉运动严重失调。潜水员深潜时，可发生氮的麻醉作用；上升时快速减压，可发生“减压病”。急救[吸入]：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医。阜康冶炼厂改扩建工程环境影响报告书6防护[工程控制]：密闭操作。提供良好的自然通风条件。[呼吸系统防护]：高浓度环境中，佩带供气式呼吸器。[眼睛防护]：一般不需特殊防护。[防护服]：穿防护服。[手防护]：必要时戴防防护手套。泄漏处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并隔离直至气体散尽，建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿相应的工作服。切断气源，通风对流，稀释扩散。漏气容器不能再用，且要经过技术处理以清除可能剩下的