-
冷库液氨风险评价
1.
大气环境影响分析本项目营运后的废气主要来源于由于采用液
氨作为
制冷剂而可能导致的氨外逸和燃油锅炉废气、食堂液
化石油气
燃烧废气及油
烟。
1.1
冷库氨泄漏事故风险分析
(
1
)
氨
的性质简介氨,制冷剂代号
R717,
是一种理想的制冷工质,
具
有良好的热力学性质。在限制和禁止使用
CFC
物质的形势下,氨由于
对臭氧
层无破坏作用,使用较广泛。氨(
NH3
为无色、有剌激性辛辣
味恶臭的气
体,分子量
17.03
。比重
0.59
7
。沸点一
33.33
C
。溶点一
77 .7
C
。爆炸极
限为
15.7%
?
27%
(容积)。急性毒性:
p>
LD50350mg/kg
大
鼠经口);
LC501390mg/m3
4
小时,(大鼠吸入)。氨在常温下加压易液
化,称为液
氨,接触液氨可引起严重冻伤。与水形成氨水(
NH3+H2O=N H3 - H2O
,呈弱
碱性。氨
水极不稳定,遇热后分解,
1%
水溶液
PH
值为
11.7
。浓氨水含氨
28%
?
29%
。氨在常态下呈气体,比空气轻,易逸出
,具有强烈的刺激性和
腐蚀性,故易造成急性中毒和灼伤。
< br>
(
2
)
风险识别
本项目所用制冷剂氨不属于剧毒物质和一般毒物
(属低毒类
);氨
属
火
灾、爆炸危险物质;根据重大危险源辩识
(
GB18218- 2000
)中规
定,项
目全部冷库使用氨的数量约
35t
,不超过临界量,不
构成重大危险源
。制
冷是一个封闭的系统,制冷工质在系统中藉助压
缩机械能输送流动,完成制
冷循环。对照《爆炸和火灾危险环境电力
p>
装置设计规范》
(
GB50058- 92
)
规范标准,氨制冷系统属于第二级释放源,制冷装置在正常运行时
p>
不会释放
易燃物质;即使释放也是在压缩机、氨泵的轴封处和阀门、
法蓝、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,密闭容器盖的开闭,安
全阀、排放
阀、以及所有工厂设备
都在其设计参数范围内工作的状态。但
规
范第
2.2.5
条又说:“当通风
良好时,应降低爆
炸危险区域等级”;规范
第
2.2.2
条还同时规定:“
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。根据《冷库设计规范》
(GBJ72-
84)
第
8.0.2
条规定“氨压缩机房应设事故排风装置,换气次数应取
8
次
/
小时,排风机宜选用防爆型”
。据此,氨压缩机房可视为通风良好,
应按
< br>降低区域等级处理;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
氨的比重很轻,在标准状态下,氨的
比重是
0.59kg/m3
。仅为空气的
0.546
,而且其扩散能力较强,扩散系
数为
17
X
10-
2cm2/s,
仅次于氢、氧
。因此,它难以聚集到爆炸极限的浓度。因此
,可以
将氨制冷系统作为非爆炸危险区看待。同时,冷库氨在正常工
况下的自然损
耗不会对环境造成污染影响。
发生氨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,钢瓶或贮槽、贮罐爆炸或运
输不
当,贮罐暴晒
等导致生产性事故
或意外事故所造成。
综上所述,本项目冷库环境风险来源于氨泄漏。氨泄漏因素主要
有:
(1)
管路系统泄漏
(
包括管道、阀门、连接
法兰、泵的密封等设备
及部
位
)
;
(2)
储气罐泄漏;
(3)
自
然
因素,如地震、雷击等。根据类比资料,冷库氨泄漏一般
产生
自储气罐泄漏,本项目每座冷库氨储罐液氨储量为
5
?
6
吨,根据
统计资料,该类容器失效允许概率
1.0
X
10
—
5
。本次评价考虑当且仅当有
一座冷库氨储罐发生事故时可能对
周围环
境造成的影响。
(3)
源
强
分析液氨泄漏速度
QL
用柏努利方程计算: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; P0
环境压力,
Pa;
g
――重力加速度。
h
―― 裂口之上
液位高度,本次评价考虑当氨储罐出现一个
1cm2
裂
口时,
此时容器内
压力为
1.4
兆
Pa,
环境压力设定为
1
个标准大气压,由于氨
储罐
一般为卧式,考虑底部出现裂口,高度取
p>
1m
将上述数据代入得
出此时的氨
泄漏速度是
0.075kg/s
。
(4)
p>
后果计算本项目氨泄漏属瞬时或短时间事故
,
采用烟团模式:
式中:
C--
下风向地面坐标处的空气中污染物浓度
(
mg.m-3); --
烟团中心坐标;
Q-
-
事故期间烟团的排放量;
ox
、
°y
、
(T
z
――
为<
/p>
x
、
Y
、
Z
方向的扩散参数
(
m
°常取
o
x=
oy
本次评价考虑泄漏时间
<
/p>
为
30min,
预测时间为发生氨泄漏后
10min°假设发生泄漏时风速为
3m/
s
。
表
7-6
最大落地浓度和距离表距离
(m)
100
300400
500
600
700800
浓度
(mg/m3)
0.0619 3.82466.20805.98715.11984.25913.
54202.9702
距离
(m)