大氣環(huán)境影響分析本項(xiàng)目營運(yùn)后的廢氣主要來源于由于采用液氨作為制冷劑而可能導(dǎo)致的氨外逸和燃油鍋爐廢氣、食堂液化石油氣燃燒廢氣及油煙。
(1)氨的性質(zhì)簡介氨,制冷劑代號R717,是一種理想的制冷工質(zhì),具有良好的熱力學(xué)性質(zhì)。在限制和禁止使用CFC物質(zhì)的形勢下,氨由于對臭氧層無破壞作用,使用較廣泛。氨(NH3)為無色、有剌激性辛辣味惡臭的氣體,分子量17.03。比重0.597。沸點(diǎn)―33.33℃。溶點(diǎn)―77.7℃。爆炸極限為15.7%~27%(容積)。急性毒性:LD50350mg/kg(大鼠經(jīng)口);LC501390mg/m3,4小時,(大鼠吸入)。氨在常溫下加壓易液化,稱為液氨,接觸液氨可引起嚴(yán)重凍傷。與水形成氨水(NH3+H2O=NH3?H2O),呈弱堿性。氨水極不穩(wěn)定,遇熱后分解,1%水溶液PH值為11.7。濃氨水含氨28%~29%。氨在常態(tài)下呈氣體,比空氣輕,易逸出,具有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性,故易造成急性中毒和灼傷。
(2)風(fēng)險識別
本項(xiàng)目所用制冷劑氨不屬于劇毒物質(zhì)和一般毒物(屬低毒類);氨屬火災(zāi)、爆炸危險物質(zhì);根據(jù)重大危險源辯識(GB18218-2000)中規(guī)定,項(xiàng)目全部冷庫使用氨的數(shù)量約35t,不超過臨界量,不構(gòu)成重大危險源。制冷是一個封閉的系統(tǒng),制冷工質(zhì)在系統(tǒng)中藉助壓縮機(jī)械能輸送流動,完成制冷循環(huán)。對照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-92)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),氨制冷系統(tǒng)屬于第二級釋放源,制冷裝置在正常運(yùn)行時不會釋放易燃物質(zhì);即使釋放也是在壓縮機(jī)、氨泵的軸封處和閥門、法藍(lán)、管件接頭等密封處偶爾的、短時的發(fā)生。第二級釋放源存在的區(qū)域,可劃為2區(qū)。2區(qū)的概念是在正常運(yùn)行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。正常運(yùn)行是指正常的開車、運(yùn)轉(zhuǎn)、停車,易燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸,密閉容器蓋的開閉,安全閥、排放閥、以及所有工廠設(shè)備都在其設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)工作的狀態(tài)。但規(guī)范第2.2.5條又說:“當(dāng)通風(fēng)良好時,應(yīng)降低爆炸危險區(qū)域等級”;規(guī)范第2.2.2條還同時規(guī)定:“易燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度不超過爆炸下限的10%”,可劃為非爆炸危險區(qū)。根據(jù)《冷庫設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ72-84)第8.0.2條規(guī)定“氨壓縮機(jī)房應(yīng)設(shè)事故排風(fēng)裝置,換氣次數(shù)應(yīng)取8次/小時,排風(fēng)機(jī)宜選用防爆型”。據(jù)此,氨壓縮機(jī)房可視為通風(fēng)良好,應(yīng)按降低區(qū)域等級處理;從上述分析中得知,出現(xiàn)最高濃度能超過爆炸下限10%的概率近似為零。同時氨的比重很輕,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氨的比重是0.59kg/m3。僅為空氣的0.546,而且其擴(kuò)散能力較強(qiáng),擴(kuò)散系數(shù)為17×10-2cm2/s,僅次于氫、氧。因此,它難以聚集到爆炸極限的濃度。因此,可以將氨制冷系統(tǒng)作為非爆炸危險區(qū)看待。同時,冷庫氨在正常工況下的自然損耗不會對環(huán)境造成污染影響。
發(fā)生氨泄漏的常見原因是由于管理不善,工人違章操作以及設(shè)備、容器陳舊,管道破裂,閥門損漏,鋼瓶或貯槽、貯罐爆炸或運(yùn)輸不當(dāng),貯罐暴曬等導(dǎo)致生產(chǎn)性事故或意外事故所造成。
綜上所述,本項(xiàng)目冷庫環(huán)境風(fēng)險來源于氨泄漏。氨泄漏因素主要有:
(1)管路系統(tǒng)泄漏(包括管道、閥門、連接法蘭、泵的密封等設(shè)備及部位);
(2)儲氣罐泄漏;
(3)自然因素,如地震、雷擊等。根據(jù)類比資料,冷庫氨泄漏一般產(chǎn)生自儲氣罐泄漏,本項(xiàng)目每座冷庫氨儲罐液氨儲量為5~6噸,根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,該類容器失效允許概率1.0×10—5。本次評價考慮當(dāng)且僅當(dāng)有一座冷庫氨儲罐發(fā)生事故時可能對周圍環(huán)境造成的影響。
(3)源強(qiáng)分析液氨泄漏速度QL用柏努利方程計(jì)算:式中:QL——液體泄漏速度,kg/s;Cd——液體泄漏系數(shù),此值常用0.6-0.64。A——裂口面積,m2;P——容器內(nèi)介質(zhì)壓力,Pa;P0——環(huán)境壓力,Pa;g——重力加速度。h——裂口之上液位高度,m。本次評價考慮當(dāng)氨儲罐出現(xiàn)一個1cm2裂口時,此時容器內(nèi)壓力為1.4兆Pa,環(huán)境壓力設(shè)定為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,由于氨儲罐一般為臥式,考慮底部出現(xiàn)裂口,高度取1m。將上述數(shù)據(jù)代入得出此時的氨泄漏速度是0.075kg/s。