高炉项目环境影响评价中的环境风险评价初步探讨

高炉项目环境影响评价中的环境风险评价初步探讨

张 宇1

（中冶华天工程技术有限公司环保设计研究所，安徽 马鞍山 243005）

摘要 近年来，中国工业恶性事故不断发生，不仅污染了环境，危害了人类的生命和健康，造成了严重的经济损失和社会损失，还引起了环境纠纷。因此，对建设项目进行环境风险评价十分必要，环境风险评价在当今环境影响评价中应逐渐引起重视。通过对高炉项目环境风险评价实例的介绍，阐述了环境风险评价的程序和方法。

关键词 高炉项目 环境风险 环境风险评价 风险防范 风险管理 First step study on the ERA of the BF item environmental impact assessment Zhang Yu. （Dpartment of Environmental Protection, Huatian Engineering  Techhnology Corporation，MCC，Maan Shan Anhui 243005）

Abstract：In recent years, the malignant trouble in industry in our country takes place continuously, not only polluted the environment seriously, endanger the life of the crowd of large quantity with the health, resulted in the enormous economy、 society lose, but also still causing the environment dispute.Therefore proceeding to the developments item ERA（Environment Risk Assessment）is very necessary, the environment risk assessment cause to value gradually in now environment influence evaluation.Pass to the BF item ERA`s introduction, expatiating the process and the method of ERA.

Keywords：BF item Environmental risk ERA Risk againsts Risk management

环境风险是由自然原因和人类活动（对自然或社会）引起，并通过环境介质传播，对人类社会及自然环境产生破坏、损害以至毁灭性作用等不幸事件发生的概率及其后果。风险来自于项目有关的各个方面，环境风险是由许多因素造成的，这些因素称为风险因素[1]。

环境风险评价（ERA）广义上是指对人类的各种开发行为所引发的或面临的危害，对人体健康、社会经济发展和生态系统等所造成的风险可能带来的损失进行评估，并据此进行管理和决策的过程[2]。狭义常指对有毒化学物质危害人体健康的影响程度进行概率估计，并提出减少环境风险的方案和对策。工程项目在建设和运行过程中伴有突发性事故的产生，这些突发行事故具有偶然性，这种偶然性时常会给人类健康和周围环境带来严重的影响。环境风险评价对于有效防范风险事故的发生，采取安全的应急措施都起到了非常重要的作用。

1 高炉项目风险评价分析 1.1 风险因素识别及源强确定 1.1.1 风险因素识别

从高炉项目生产工艺分析，生产过程高炉煤气的泄漏是环境风险的主要环节。 高炉煤气泄漏因素主要有：（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）煤气除尘风机及除尘设施连接处密封不严；（3）煤气加压机轴封不严等；（4）自然因素，如地震、雷击等。

1

作者：张 宇，男，1980年生，本科，助工，研究方向为环境影响评价。

1

环境污染与防治 网络版 第11期 2006年11月

1.1.2源强确定

泄漏主要有高炉煤气放散和管道泄漏两种。

（1）高炉煤气放散。根据统计，一般有2%～6%的高炉煤气泄漏到大气中；由于高炉煤气放散具有一定的间歇性，而且根据目前的技术，高炉煤气发生放散的几率越来越小，因此本评价对高炉煤气放散不进行预测。

（2）管道泄漏。根据高炉煤气可能泄漏事故的调查，选取下述几种典型事故作为评价对象：

（1）小型泄漏事故：管路系统出现孔径为5 mm的泄漏孔，连续泄漏。工作条件温度为60 ℃，有压力考虑。

（2）中型泄漏事故：管路系统出现孔径为10 mm的泄漏孔，连续泄漏。工作条件温度为60 ℃，有压力考虑。

（3）大型泄漏事故：管路系统出现孔径为50 mm的泄漏孔，连续泄漏。工作条件温度为60 ℃，有压力考虑。

以一般高炉项目的数据为基础，根据以上泄漏因素分析，预测的泄漏源强量列于表1中。

表1 典型泄漏事故排放量预测表

泄漏事故规模 泄漏主要物种 泄漏源 泄漏口径 工作条件 泄漏源强 泄漏状态 小型 CO 管路系统 孔径5 mm 60 ℃，带压 0.58 kg/s 连续泄漏 中型 CO 管路系统 孔径10 mm 60 ℃，带压 1.15 kg/s 连续泄漏 大型 CO 管路系统 孔径50 mm 60 ℃，带压 5.76 kg/s 连续泄漏 1.2 污染物危害性分析

高炉煤气主要污染物为CO。CO是无色、无味、无臭的气体，比重为1.25 g/L，易燃烧，燃烧时呈浅蓝色火焰，有毒，空气中最大容许浓度为30 mg/m3。爆炸极限12.5%～74.2%，最易引燃浓度30%；产生最大爆炸压力的浓度35.2%；最大爆炸压力6.3 kg/cm3；燃烧热值12.749 J/m3。

危险特性：与空气混合能成为爆炸性混合物。遇高热瓶内压力增大，漏气遇火种有燃烧爆炸危险。

对人体的危害性：由于它与血液中的血红蛋白的亲和力比O2大200～300倍，故人体吸入CO后，即与血红蛋白结合，生成碳氧血红蛋白，阻碍血液输氧，造成人体缺氧中毒。当体积分数为400×10－6时，会出现头痛、恶心、虚脱等症状；当体积分数达到100×10－4时，可导致人立即死亡；当体积分数为100×10－6以上时，长时间的暴露也有不良的影响。

2

环境污染与防治 网络版 第11期 2006年11月

1.3 风险发生概率分析

高炉煤气风险排放造成的后果主要是中毒和发生火灾，根据国内外同类行业统计数据，如日本统计结果，煤气中毒风险概率9×10－6，造成火灾风险概率1.5×10－6，据调查不同国家各种事故风险并没有太大差别，以日本的数据为基准，均在0.7～2.7倍的范围内，即风险概率基本相同，由此可见，新建高炉项目风险概率一般在1.5×10－6～9.0×10－6，低于国际社会通常可以接受的标准（标准为10－5）。

任何风险均存在发生的可能性，一般加强管理，严格按操作规程进行净化和使用，风险发生的可能性相对较小，忽视安全生产和违章操作，发生的可能性相对较大。 1.4 煤气泄漏对环境的影响预测 1.4.1 预测模式选取

泄漏常发生在有限时间（T）内，以瞬时单烟团正态扩散式，对t0在T内积分，经整理后可得泄漏时排放模式。

煤气发生漏泄时作为面源考虑。其计算方法：把面源的排放当作一个位于其几何中心的点源的排放，对扩散参数适当修正后，采用点源模式直接计算，用以近似代表该面源的扩散。

有风情况点源模式如下：

以排气筒地面位置为原点，有效源高为He，平均风向轴为X轴，源强为Q（mg/s），开始非正常排放时的时间为t'，非正常排放持续时间为T，预测时刻的时间为t。t时刻任一点（x，y，z）的浓度，以持续排放源模式为基础，乘上一个系数G1，按下式计算：

y2c(x,y,z)exp2FG122uyzy （1） 2k2nhHez22nhHezFexpexp2222nkzz （2）

QUtxx1xxG1UtxUtUTx （3） xx式中：F为混合层反射项；G1为非正常排放项；h为混合层高度；k为反射次数。 xy1X,z2X,扩散参数各指数、系数的定值同前。

123

环境污染与防治 网络版 第11期 2006年11月

1.4.2 事故发生时的天气条件

根据某地近几年气象统计资料，年静风频率占22.1%，频率较高，为最不利条件之一。本评价选取静风为主要计算条件。 1.4.3预测结果及评价

风险预测的污染物为CO，CO的不同浓度值所对应的危害列于表2，预测结果列于表3中。

表2 CO的不同浓度值所对应的危害 mg/m3 CO 立即死亡 中毒 立即头痛恶心 慢性中毒 环境空气质量标准二级 1 250 500 125 10 标准值 12.5～37.5 表3 静风时风险预测结果表（按风险排放历时30 min考虑） 序号 事故释放率 项 目 事故发生后浓度超标范围/m 最大落地浓度/（mg·m-3） 最大落地浓度超标倍数/倍 超标面积/万m2 事故发生后浓度超标范围/m 最大落地浓度/（mg·m-3） 最大落地浓度超标倍数/倍 超标面积/万m2 事故发生后浓度超标范围(半径) /m 最大落地浓度/（mg·m-3） 最大落地浓度超标倍数/倍 超标面积/万m2 稳定度类型 B 101 m .1 4.41 3.25 152 m 107.2 9.7 7.25 340 m 536.9 52.7 36.25 D 1 m 35.9 2.59 11.25 284 m 71.1 6.1 25.25 5 m 356.3 34.6 100 E 221 m 23.6 1.36 15.25 340 m 46.8 3.7 36.25 5 m 234.2 22.4 100 1 管道小型泄漏 0.58 kg/s 2 管道中型泄漏 1.15 kg/s 3 管道大型泄漏 5.76 kg/s 由表3可以看出，当高炉煤气发生小型泄漏（管道系统）时，影响范围221 m（标准为10 mg/m3，下同）；当高炉煤气中型泄漏（管道系统）时，影响范围340 m；当高炉煤气大型泄漏（管道系统）时，影响范围5 0 m，因此生产过程中应加强高炉煤气的监督管理，做好相应的防范措施，杜绝高炉煤气泄漏。 2 风险防范及风险管理 2.1 风险防范

由于高炉煤气泄露对周围环境污染很严重，一旦发生事故将会造成严重影响，因此生产过程中必须采取事故状态应急措施。 2.1.1 高炉煤气泄漏防范措施

（1）炉顶装料设备、风口、渣口等严格密封，不得泄漏煤气。

（2）对煤气危险部位设置CO监测报警装置，操作室设固定式CO检测报警，设备巡检及检修配备便携时移动CO检测仪，对煤气易泄漏区域设安全标志。

（3）当重力除尘出口温度超过300 ℃或低于120 ℃时，高炉采取必要的措施，确保

4

环境污染与防治 网络版 第11期 2006年11月

进入布袋除尘器的煤气温度在120～300 ℃，避免布袋被烧毁或结露粘住布袋。

（4）每台除尘器的进出口管道上设有蝶阀和盲板阀，便于切断煤气进行检修，出口管上设有人工检漏短管，可通过人工检测布袋破损状况。

（5）高炉炉顶、煤气管道、重力除尘器均设置通蒸气的管道和阀门，当高炉休风时，打开蒸气阀，开启煤气放散阀，用高压蒸气驱赶容器内的煤气，确保安全。

（6）在热风总管部位，设有倒流休风阀及放散管，当高炉休风检修时，开启倒流休风阀，打开高炉内高温、高压煤气，确保检修作业安全。 2.1.2 火灾、爆炸预防措施

（1）对生产中可能泄漏煤气的场所，均设置CO监测和报警装置，对煤气易泄漏区域设安全标志。

（2）燃气进口管道设低压报警、自动切断和充气、吹扫装置，并有防止气体串入蒸汽管道的控制措施。

（3）高炉煤气干法除尘系统采用防爆电器。

（4）高炉炉体、热风炉、除尘器本体及各类煤气管道的钢结构件，能承受系统中可能出现的最高气体压力，以防爆炸。

（5）煤气管道设有煤气自动放散点火装置，当煤气贮存量过量时，多余煤气自动放散燃烧后排入大气。

（6）生产区内严禁烟火，应设置明显标志。 2.1.3 高炉煤气泄漏应急及急救措施

（1）应急措施。a、迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并隔离直至气体散尽；b、切断火源，建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿一般消防防护服；c、切断气源。喷雾状水稀释、溶解，抽排（室内）或强力通风（室外）。

（2）急救措施。发生煤气中毒时将中毒者抬到空气新鲜流通的安全区，注意保暖，轻度中毒，如出现头痛、恶心、呕吐等症状，可就近送医院护理；重度中毒者，应立即进行人工呼吸，并通知救护人员和医生到现场抢救，在其未恢复知觉前，不得用救护车送往较远的医院。 2.2 风险管理

（1）强化管理是防范风险事故的最有效的途径[3]；从事故发生的原因来看，事故的发生多为违反操作规程，疏于管理所致。因此，项目在建设及生产过程中，必须加强对全体职工的安全教育和技术培训，在项目进行的各个环节采取有效的安全监控措施，使出现事故的概率降至最低。

（2）建立一套事故风险应急管理组织机构，指定安全规程、事故防范措施及应急预案。管理人员应职责、权限分明，清楚生产工艺技术和事故风险发生后果，具备解除事故

5

环境污染与防治 网络版 第11期 2006年11月

和减缓事故的能力。

（3）事故一旦得到控制，要及时对事故的原因进行详细调查、分析和纪录，对涉及的各种因素的影响进行评价，并对今后消除和最大限度的减少这些因素提出建议。 参考文献

[1] 刘翼翎．环境影响评价中的“风险评价”实例[J]．云南环境科学，2003，22（2）：51-． [2] 刘丽丽，华德尊．浅议环境风险评价——以焦化行业为例[J]．环境科学与管理，2005，30（3）：

110-112．

[3] 郭颖杰，张树深．风险预测在环境影响评价中的应用[J]．中国环境管理，2002（5）：30-32．

责任编辑：贺锋萍 （收到修改稿日期：2006-08-14）

©版权所有 《环境污染与防治》杂志社

6