18
第17卷2期2004年4月
城市环境与城市生态
URBAN E NVIRONME NT &URBAN ECO LOGY V ol 17,N o. 2Apr. 2004
原油储罐火灾环境风险评价
邢海涛, 王 欣
(天津市环境影响评价中心, 天津 300191)
摘要:以大港油田东二站原油储罐为例, 预测其发生火灾事故对环境的影响范围及程度, 并提出可行的预防及应急措施。
关键词:环境风险评价; 原油储罐; 火灾
中图分类号:X171 文献标识码:A 文章编号:(K ) 03259(原1002-1264) (2004) 02--02
E nvironment Risk Assessment for Crude -oil XI NG Hai 2tao ,W X (Environmental Im pact Assessment ,China )
Abstract :T aking the project of the crude -the station of Dagang oil field ,the article aims to forecast the range and the the w ould -be con flagration and then suitable emer 2gency measures can be in K ey w ords :; crude -oil container ; con flagration
由于原油的易燃性, 原油油罐有发生火灾的
可能。起火的原因主要是在检修期间违章动火、静电起火、杂散电流、自燃起火和雷击起火等。油罐起火将产生大量的烟尘、C O 、NO x 等有害物质, 我们认为其中毒性较大、对人体健康产生较大危害的污染因子为C O 、NO x 。
2 源项
东二站单个原油储罐容积为20000m 3, 高度17. 5m , 充满率为90%, 起火爆炸时的燃烧率取33%,C O 和NO x 的产生量分别取作0. 24kg/m 3
和8. 57kg/m 3, 于是得到C O 和NO 2的排放源强分别为39600mg/s 和1414050mg/s 。
1 计算模式
火灾事故有害物质的释放属于突发性释放, 会产生一系列烟羽段, 应采用分段烟羽模式计算其扩散影响。采用《环境影响评价技术导则》(H J/T 2. 2-93) 中的非正常排放点源扩散模式:
C (x , y , o ) =
(exp [-+2) ]・G 12πσσ2σy σz U y z
2
2
3 预测结果
取非正常排放持续时间T =3600s , 有效高度He =17. 5m , 预测当地常见D 类稳定度, 平均风速4. 0m/s 气象条件下, 自燃烧起火后60s , 300s , 1800s 、3600s 和3900s 时刻
G Φ() +Φ() -1
σσx x Φ() -Φ() σσz z
的C O 和NO x 扩散浓度, 其结果分别列于表1和表2。
表1 油罐火灾时CO 浓度预测结果(D 类稳定度) mg/m 3距离(m )
100
[***********]8009001000式中:C (x , y , o ) 为t 时刻地面任意点(X , Y ) 处的有害物质浓度, mg/m 3; Q 为有害物质源强, mg/s ; He 为有效源高, m ; X 为平均风向下风向距离, m ; U 为平均风速, m/s ; t 为任意时刻,s ; T 为非正常排放持续时间, s ; σy 为垂直于平均风向的水平横向扩散参数, m ; Φ=
时间(s )
60300
0. 6680. 6683. 6503. 6600. 2943. 4400. 02472. 680-2. 060
-1. 610
-1. 290
-1. 050
-0. 873
-0. 737
6000. 6683. 6603. 4402. 6802. 0601. 6101. 2901. 0500. 8730. 73718000. 6683. 6603. 4402. 6802. 0601. 6101. 2901. 0500. 8730. 73736000. 6683. 6603. 4402. 6802. 0601. 6101. 2901. 0500. 8730. 7373900---------0. 0165e
-∞
s
-t /2
2
. dt , 其值可
α1, σΧ由数学手册查得。扩散参数σx =σy =γ1z =α2。γΧ2
收稿日期:2004-04-02
邢海涛, 等 原油储罐火灾环境风险评价
表2 油罐火灾时NOx 浓度预测结果(D 类稳定度) mg/m 3距离(m )
[***********][1**********]00
19
NO x 急性中毒, 中毒人群只能忍耐几个小时或只
时间(s )
6023. 913010. 50. 881------30023. 913112395. 873. 557. 545. 937. 531. 226. 360023. 913112395. 873. 557. 545. 937. 531. 226. 3180023. 913112395. 873. 557. 545. 937. 531. 226. 3360023. 913112395. 873. 557. 545. 937. 531. 226. 33900---------0. 59能坚持半个小时。
5 结论及防治措施
油田原油储罐存在发生火灾的可能性, 一旦发生火灾事故, 将对距储罐200～500m 范围内无防护人群造成中毒危害。
为减少原油储罐发生火灾事故所产生的风险, ⑴、, 。、管线防静电接地装置和设备、构筑物防雷接地均采用热镀锌扁钢进行等电位连接。
⑶原油储罐区配用防爆电机和防爆电气设备, 严格按照《原油和天然气工程设计防火规范》进行平面布置。
⑷在原油储罐区设置可燃气体探测器, 在控制室进行声光报警, 并将信号传入控制系统。当发生火灾时, 通过操作人员的两级确认, 启动消防系统, 实现自动喷淋和冷却。原油储罐区设有固定式泡沫灭火系统和固定式消防冷却水系统。⑸储罐周围设置环形消防通道, 储罐周围设防火堤及隔堤, 防止火灾蔓延。参考文献
[1] H J/T 2. 2-93, 大气环境影响评价技术导则[S].
[2] 胡望钧. 常见有毒化学品环境事故应急处置技术与监测方
4 评价结论
C O 和NO x 急性中毒症状分别列于表3和表表3 CO 急性中毒症状
空气中CO 浓度吸收半量时间(mg/m 3) 58. 5
292. 5582. 51170. 0(min ) 9060)
4560轻度头痛严重头痛, 眩晕严重头痛, 眩晕恶心, 呕吐, 意识模糊昏迷、陈施氏呼吸
表4 NO x (以NO 2计) 的急性中毒情况浓度(mg/m 3)
70100440～730结 果能耐受几小时只能支持半小时危害程度很快增加
由表1和表3可见, 当东二站单个原油储罐发生火灾时,C O 最大扩散浓度为3. 66mg/m 3, 出现在距排放源(原油储罐) 200m 处, 其值远低于急性中毒低限浓度70mg/m 3。因此当东二站单个原油储罐发生火灾时产生的C O 不会引起人群C O 急性中毒。
法[M].北京:中国环境科学出版社,1993. 80-81.
[3] 张延辉, 崔勇, 李楠. 氯代苯酐生产的环境风险[J].安全与
环境学报,2003,3(5) :47-48.
作者简介:邢海涛(1971-) , 男, 天津人, 工程师,1994年毕业于天津大学应用化学系, 工学士, 从事环境水处理工程及环境影响评价工作。
由表2和表4可见, 当东二站单个原油储罐
发生火灾时, 在距排放源200～500m 范围内NO x 最大扩散浓度为131～73. 5mg/m 3, 将造成人群
环境科技简讯
天津市西青区举行环境教育表彰暨绿色学校创建推动会
3月19日, 西青区举行环境教育表彰暨绿色学校创建推动会。来自全区各中小学德育工作的领
导、获得2003年度区级绿色学校称号的学校及2003年度环保征文获奖的学生代表参加了会议。会上对获奖学校和学生进行了表彰。
(环境保护信息)
18
第17卷2期2004年4月
城市环境与城市生态
URBAN E NVIRONME NT &URBAN ECO LOGY V ol 17,N o. 2Apr. 2004
原油储罐火灾环境风险评价
邢海涛, 王 欣
(天津市环境影响评价中心, 天津 300191)
摘要:以大港油田东二站原油储罐为例, 预测其发生火灾事故对环境的影响范围及程度, 并提出可行的预防及应急措施。
关键词:环境风险评价; 原油储罐; 火灾
中图分类号:X171 文献标识码:A 文章编号:(K ) 03259(原1002-1264) (2004) 02--02
E nvironment Risk Assessment for Crude -oil XI NG Hai 2tao ,W X (Environmental Im pact Assessment ,China )
Abstract :T aking the project of the crude -the station of Dagang oil field ,the article aims to forecast the range and the the w ould -be con flagration and then suitable emer 2gency measures can be in K ey w ords :; crude -oil container ; con flagration
由于原油的易燃性, 原油油罐有发生火灾的
可能。起火的原因主要是在检修期间违章动火、静电起火、杂散电流、自燃起火和雷击起火等。油罐起火将产生大量的烟尘、C O 、NO x 等有害物质, 我们认为其中毒性较大、对人体健康产生较大危害的污染因子为C O 、NO x 。
2 源项
东二站单个原油储罐容积为20000m 3, 高度17. 5m , 充满率为90%, 起火爆炸时的燃烧率取33%,C O 和NO x 的产生量分别取作0. 24kg/m 3
和8. 57kg/m 3, 于是得到C O 和NO 2的排放源强分别为39600mg/s 和1414050mg/s 。
1 计算模式
火灾事故有害物质的释放属于突发性释放, 会产生一系列烟羽段, 应采用分段烟羽模式计算其扩散影响。采用《环境影响评价技术导则》(H J/T 2. 2-93) 中的非正常排放点源扩散模式:
C (x , y , o ) =
(exp [-+2) ]・G 12πσσ2σy σz U y z
2
2
3 预测结果
取非正常排放持续时间T =3600s , 有效高度He =17. 5m , 预测当地常见D 类稳定度, 平均风速4. 0m/s 气象条件下, 自燃烧起火后60s , 300s , 1800s 、3600s 和3900s 时刻
G Φ() +Φ() -1
σσx x Φ() -Φ() σσz z
的C O 和NO x 扩散浓度, 其结果分别列于表1和表2。
表1 油罐火灾时CO 浓度预测结果(D 类稳定度) mg/m 3距离(m )
100
[***********]8009001000式中:C (x , y , o ) 为t 时刻地面任意点(X , Y ) 处的有害物质浓度, mg/m 3; Q 为有害物质源强, mg/s ; He 为有效源高, m ; X 为平均风向下风向距离, m ; U 为平均风速, m/s ; t 为任意时刻,s ; T 为非正常排放持续时间, s ; σy 为垂直于平均风向的水平横向扩散参数, m ; Φ=
时间(s )
60300
0. 6680. 6683. 6503. 6600. 2943. 4400. 02472. 680-2. 060
-1. 610
-1. 290
-1. 050
-0. 873
-0. 737
6000. 6683. 6603. 4402. 6802. 0601. 6101. 2901. 0500. 8730. 73718000. 6683. 6603. 4402. 6802. 0601. 6101. 2901. 0500. 8730. 73736000. 6683. 6603. 4402. 6802. 0601. 6101. 2901. 0500. 8730. 7373900---------0. 0165e
-∞
s
-t /2
2
. dt , 其值可
α1, σΧ由数学手册查得。扩散参数σx =σy =γ1z =α2。γΧ2
收稿日期:2004-04-02
邢海涛, 等 原油储罐火灾环境风险评价
表2 油罐火灾时NOx 浓度预测结果(D 类稳定度) mg/m 3距离(m )
[***********][1**********]00
19
NO x 急性中毒, 中毒人群只能忍耐几个小时或只
时间(s )
6023. 913010. 50. 881------30023. 913112395. 873. 557. 545. 937. 531. 226. 360023. 913112395. 873. 557. 545. 937. 531. 226. 3180023. 913112395. 873. 557. 545. 937. 531. 226. 3360023. 913112395. 873. 557. 545. 937. 531. 226. 33900---------0. 59能坚持半个小时。
5 结论及防治措施
油田原油储罐存在发生火灾的可能性, 一旦发生火灾事故, 将对距储罐200～500m 范围内无防护人群造成中毒危害。
为减少原油储罐发生火灾事故所产生的风险, ⑴、, 。、管线防静电接地装置和设备、构筑物防雷接地均采用热镀锌扁钢进行等电位连接。
⑶原油储罐区配用防爆电机和防爆电气设备, 严格按照《原油和天然气工程设计防火规范》进行平面布置。
⑷在原油储罐区设置可燃气体探测器, 在控制室进行声光报警, 并将信号传入控制系统。当发生火灾时, 通过操作人员的两级确认, 启动消防系统, 实现自动喷淋和冷却。原油储罐区设有固定式泡沫灭火系统和固定式消防冷却水系统。⑸储罐周围设置环形消防通道, 储罐周围设防火堤及隔堤, 防止火灾蔓延。参考文献
[1] H J/T 2. 2-93, 大气环境影响评价技术导则[S].
[2] 胡望钧. 常见有毒化学品环境事故应急处置技术与监测方
4 评价结论
C O 和NO x 急性中毒症状分别列于表3和表表3 CO 急性中毒症状
空气中CO 浓度吸收半量时间(mg/m 3) 58. 5
292. 5582. 51170. 0(min ) 9060)
4560轻度头痛严重头痛, 眩晕严重头痛, 眩晕恶心, 呕吐, 意识模糊昏迷、陈施氏呼吸
表4 NO x (以NO 2计) 的急性中毒情况浓度(mg/m 3)
70100440～730结 果能耐受几小时只能支持半小时危害程度很快增加
由表1和表3可见, 当东二站单个原油储罐发生火灾时,C O 最大扩散浓度为3. 66mg/m 3, 出现在距排放源(原油储罐) 200m 处, 其值远低于急性中毒低限浓度70mg/m 3。因此当东二站单个原油储罐发生火灾时产生的C O 不会引起人群C O 急性中毒。
法[M].北京:中国环境科学出版社,1993. 80-81.
[3] 张延辉, 崔勇, 李楠. 氯代苯酐生产的环境风险[J].安全与
环境学报,2003,3(5) :47-48.
作者简介:邢海涛(1971-) , 男, 天津人, 工程师,1994年毕业于天津大学应用化学系, 工学士, 从事环境水处理工程及环境影响评价工作。
由表2和表4可见, 当东二站单个原油储罐
发生火灾时, 在距排放源200～500m 范围内NO x 最大扩散浓度为131～73. 5mg/m 3, 将造成人群
环境科技简讯
天津市西青区举行环境教育表彰暨绿色学校创建推动会
3月19日, 西青区举行环境教育表彰暨绿色学校创建推动会。来自全区各中小学德育工作的领
导、获得2003年度区级绿色学校称号的学校及2003年度环保征文获奖的学生代表参加了会议。会上对获奖学校和学生进行了表彰。
(环境保护信息)