高炉项目环境影响评价中的环境风险评价初步探讨

　　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

　　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。

　　1.1.2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。

　　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。

　　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：

　　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。

　　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5 640 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）：51-54．

　　[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．