冷庫(kù)用氨制冷的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)

大氣環(huán)境影響分析本項(xiàng)目營(yíng)運(yùn)后的廢氣主要來(lái)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(jiǎn)介氨，制冷劑代號(hào)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(shì)下，氨由于對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用，使用較廣泛。氨（NH3）為無(wú)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(shí)，(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(xiǎn)識(shí)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(xiǎn)物質(zhì)；根據(jù)重大危險(xiǎn)源辯識(shí)(GB18218-2000)中規(guī)定，項(xiàng)目全部冷庫(kù)使用氨的數(shù)量約35t，不超過(guò)臨界量，不構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。制冷是一個(gè)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(dòng)，完成制冷循環(huán)。對(duì)照《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)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(jí)釋放源，制冷裝置在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)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(shí)的發(fā)生。第二級(jí)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(shí)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(kāi)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(kāi)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(shuō)：“當(dāng)通風(fēng)良好時(shí)，應(yīng)降低爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)”；規(guī)范第2.2.2條還同時(shí)規(guī)定：“易燃物質(zhì)可能出現(xiàn)的最高濃度不超過(guò)爆炸下限的10%”，可劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)。根據(jù)《冷庫(kù)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(shí)，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(jí)處理；從上述分析中得知，出現(xiàn)最高濃度能超過(guò)爆炸下限10%的概率近似為零。同時(shí)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(xiǎn)區(qū)看待。同時(shí)，冷庫(kù)氨在正常工況下的自然損耗不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染影響。

發(fā)生氨泄漏的常見(jiàn)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(kù)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)來(lái)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(chǔ)氣罐泄漏；

(3)自然因素，如地震、雷擊等。根據(jù)類比資料，冷庫(kù)氨泄漏一般產(chǎn)生自儲(chǔ)氣罐泄漏，本項(xiàng)目每座冷庫(kù)氨儲(chǔ)罐液氨儲(chǔ)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(píng)價(jià)考慮當(dāng)且僅當(dāng)有一座冷庫(kù)氨儲(chǔ)罐發(fā)生事故時(shí)可能對(duì)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(píng)價(jià)考慮當(dāng)氨儲(chǔ)罐出現(xiàn)一個(gè)1cm2裂口時(shí)，此時(shí)容器內(nèi)壓力為1.4兆Pa，環(huán)境壓力設(shè)定為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，由于氨儲(chǔ)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(shí)的氨泄漏速度是0.075kg/s。

(4)后果計(jì)算本項(xiàng)目氨泄漏屬瞬時(shí)或短時(shí)間事故，采用煙團(tuán)模式：式中：C--下風(fēng)向地面坐標(biāo)處的空氣中污染物濃度（mg.m-3）；--煙團(tuán)中心坐標(biāo)；Q--事故期間煙團(tuán)的排放量；σX、、σy、σz——為X、Y、Z方向的擴(kuò)散參數(shù)（m）。常取σX=σy本次評(píng)價(jià)考慮泄漏時(shí)間為30min，預(yù)測(cè)時(shí)間為發(fā)生氨泄漏后10min。假設(shè)發(fā)生泄漏時(shí)風(fēng)速為3m/s。

地面軸線最大濃度點(diǎn)：最大落地濃度點(diǎn)的下風(fēng)向距離：Xm=328.9997(m)最大落地濃度：Cm=6.294097(mg/m3)根據(jù)*縣氣象資料，冬春盛行偏北風(fēng)，夏秋盛行偏南風(fēng)，根據(jù)上表可看出，當(dāng)發(fā)生假設(shè)條件的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，氨的最大落地濃度是下風(fēng)向約330m處，冬春季將對(duì)*縣火車站一側(cè)，夏秋季將對(duì)雍渡村造成一定的影響。氨侵入途徑為吸入，低濃度氨對(duì)粘膜有刺激作用，高濃度可造成組織溶解壞死。根據(jù)居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度限值(TJ36-79)0.20mg/m3(一次值)，本項(xiàng)目發(fā)生假設(shè)條件氨泄漏時(shí)，將對(duì)下風(fēng)向700m范圍內(nèi)造成污染影響。按照《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》QBJ72—84第3.1.3條之規(guī)定，庫(kù)房與廠內(nèi)建(構(gòu))筑物的衛(wèi)生防護(hù)距離至少為30m。項(xiàng)目應(yīng)加強(qiáng)制冷設(shè)備管理維護(hù)，嚴(yán)防氨泄漏的發(fā)生。

(5)氨泄漏事故預(yù)防措施氨是乙類易燃?xì)怏w，在適當(dāng)壓力下液化成液氨，一般儲(chǔ)存于鋼瓶或儲(chǔ)罐中，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用等環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)采取必要的防火措施，防止發(fā)生泄漏爆炸事故。首先儲(chǔ)存氨的容器為壓力容器，必須定期檢驗(yàn)，鋼瓶或儲(chǔ)罐應(yīng)放在陰涼通風(fēng)的庫(kù)棚內(nèi)，遠(yuǎn)離火種、熱源，防止日光直射，與性質(zhì)相抵觸的氟、氯及酸類等危險(xiǎn)物品分開(kāi)儲(chǔ)存。其次是在搬運(yùn)時(shí)輕拿輕放，防止鋼瓶及瓶閥受損，運(yùn)輸槽車運(yùn)送時(shí)要灌裝適量，不能超壓超量運(yùn)輸，運(yùn)輸車輛應(yīng)避開(kāi)高溫時(shí)段，防止曝曬，同時(shí)要保護(hù)好附件閥門及液位表。另外在氨制冷工序中，應(yīng)當(dāng)注意氨壓縮機(jī)房的防火要求，在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中將氨壓縮機(jī)房列為乙類火災(zāi)危險(xiǎn)的廠房，應(yīng)采用一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑，《冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)氨壓縮機(jī)房也有專門的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)當(dāng)有足夠的泄壓面積，電氣設(shè)備要按Q-2（1區(qū)）級(jí)防爆要求考慮，并設(shè)有緊急泄壓裝置及可供搶救時(shí)噴灑水霧的消火栓。配備必要的防毒面具，有條件的可配備空氣呼吸器。

(6)液氨泄漏事故應(yīng)急處置措施要注意做好五個(gè)方面：一是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況劃分警戒區(qū)，處置車輛和人員一般?？吭谳^高地勢(shì)和上風(fēng)（或側(cè)上風(fēng)）方向。二是處置人員的應(yīng)采取必要的個(gè)人防護(hù)措施，在處置泄漏或有關(guān)設(shè)備時(shí)，應(yīng)穿著隔絕式防化服，佩戴空氣呼吸器。直接接觸液氨時(shí)，應(yīng)穿著防寒服裝。緊急時(shí)也可穿棉衣棉褲，扎緊褲袖管，并用浸濕口罩捂住口鼻。三是應(yīng)迅速清除泄漏區(qū)的所有火源和易燃物，并加強(qiáng)通風(fēng)。如是鋼瓶泄漏，處置時(shí)應(yīng)用無(wú)火花工具，盡量使泄漏口朝上，以防液化氣體大量流淌。關(guān)閥和堵漏措施無(wú)效時(shí)，可考慮將鋼瓶浸入水或稀酸溶液中，或轉(zhuǎn)移至空曠地帶洗消處理。四是對(duì)泄漏的液氨應(yīng)使用霧狀水、開(kāi)花水流驅(qū)散。處置時(shí)應(yīng)盡量防止泄漏物進(jìn)入水流、下水道或一些控制區(qū)。五是如發(fā)生火災(zāi)時(shí)應(yīng)用霧狀水、開(kāi)花水流、抗溶性泡沫、砂土或CO2進(jìn)行撲救，同時(shí)注意用大量的直射水流冷卻容器壁。若有可能，應(yīng)盡快將可移動(dòng)的物品轉(zhuǎn)移出火場(chǎng)。若出現(xiàn)容器通風(fēng)孔聲音變大或容器壁變色等危險(xiǎn)征兆，則應(yīng)立即撤退。

(7)急救措施皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，應(yīng)用2%硼酸液或大量流動(dòng)清水徹底沖洗。就醫(yī)；眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)；吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸，就醫(yī)