莊英偉

中國醫(yī)藥集團有限公司 安全環(huán)保與質量管理部

1 液氨制冷企業(yè)風險辨識

液氨制冷企業(yè)是指在企業(yè)生產、經營過程中有液氨儲存的企業(yè)。液氨成本低，具有良好的熱力學性能，被廣泛應用于制冷系統(tǒng)[1]，特別是在為保證易腐食品品質而建設，大中型冷庫中應用最為普遍。

某食品公司冷凍廠為該區(qū)域范圍內唯一的涉氨企業(yè)，冷庫容量3.72萬噸。制冷機房有5m3高壓儲氨器3臺，2m3排液桶1臺，廠內液氨儲量45t。該液氨儲罐是該區(qū)域范圍內唯一的重大危險源，評級為三級重大危險源。

液氨制冷企業(yè)的主要危險物質為液氨。液氨，又稱為無水氨，是一種無色透明且具有刺激性氣味的氣體，因其價廉的特點在制冰和冷藏行業(yè)得到廣泛使用。氨極易溶于水，在20℃水中的溶解度為34%[2]。液氨的沸點在0℃以下，是加壓而成的液化氣體，貯存于壓力容器內。氣氨加壓到0.7～0.8MPa時就變成液氨，同時放出大量的熱，液態(tài)氨蒸發(fā)時要吸收大量的熱，所以氨可作致冷劑。接觸液氨可引起嚴重凍傷，且具有腐蝕性，容易揮發(fā)，所以其化學事故發(fā)生率相當高。

2 區(qū)域定量風險評估

針對該食品冷凍廠的液氨泄漏爆炸風險，采用QRA（定量風險評估方法）。該方法是對某一裝置或作業(yè)活動中發(fā)生事故頻率和后果進行定量分析，并與可接受風險標準比較的系統(tǒng)方法[3]。

模擬使用的標準依據《危險化學品生產、儲存裝置個人可接受風險標準和社會可接受風險標準（試行）》中高敏感場所、重要目標、特殊高密度場所（人數≥100人）的要求。個人風險標準詳細配置的風險值（單位：次/年）分別為：一級風險為3×10-6、二級風險為3×10-7，三級風險到六級風險均為0。對于風險值為0的三級至六級風險，本文不做討論。

社會可接受風險標準是在危險源周邊區(qū)域的實際人口分布的基礎上[4]，為避免群死群傷事故的發(fā)生概率超過社會和公眾的可接受范圍而制定的。通常用累積頻率和死亡人數之間的關系曲線（F-N曲線）表示。社會風險曲線中橫坐標對應的是死亡人數，縱坐標對應的是所有超過該死亡人數事故的累積概率。

氣象條件參數選取如下：地面類型為密集的高矮建筑物（大城市）、輻射強度為中等(白天日照)、大氣穩(wěn)定度為C、環(huán)境壓力為101325Pa、環(huán)境平均風速3m/s、環(huán)境大氣密度1.29kg/m3、環(huán)境溫度285K、建筑物占地百分比0.03。

區(qū)域平均人口密度以年鑒統(tǒng)計數據為參考計算得出該區(qū)人口密度。風向選取以該區(qū)域常見風向為參考。

液氨儲罐裝置基本參數為：裝置類型為固定的帶壓容器和儲罐、裝置體積為5m3、泄漏模式為Φ10mm孔洞中連續(xù)泄漏、物料類型為毒性物質、事故類型為壓力容器物理爆炸（PVE）和有毒有害物質泄漏擴散（LEAK）。壓力容器物理爆炸參數（PVE）中，介質相態(tài)為液態(tài)、液體絕對壓力1150000Pa、液體壓縮系數為0.9（1/Pa）。有毒有害物質泄漏擴散參數（LEAK）中，物質相態(tài)為液體泄漏、泄漏類型為連續(xù)泄漏、裂口面積0.002m2、泄漏源高度0.01m、泄漏物質溫度303K、泄漏系數為1、泄漏物質密度617kg/m3、毒性物質性質常數A為-15.6、毒性物質性質常數B為1、毒性物質性質常數N為2、容器壓力為115kPa、中毒濃度1390mg/m3、液壓高度為0.6m、定壓比熱為4.71kJ/(kg·K)、常壓沸點239.6K、液體汽化熱291.1kJ/kg。

確定風險標準、氣象條件、人口區(qū)域和裝置信息后，進行定量模擬分析。

（1）區(qū)域總體風險模擬。區(qū)域總體風險結果，如圖1、2。

該食品冷凍廠液氨儲罐屬于三級重大危險源，由圖1可看出，個人一級風險范圍已經涉及到周邊居民區(qū)，液氨儲罐區(qū)與周邊居民區(qū)相鄰區(qū)域的個人風險過高，且不符合距離要求。由區(qū)域總體社會風險可看出，發(fā)生100人以上群死群傷事故的社會風險是不可接受的，在目前的情況下，企業(yè)可通過整體搬遷或更換冷媒等方式降低社會風險，或是通過在不影響制冷效果的情況下，適當降低液氨儲量將風險降為可接受水平。

（2）單個儲罐風險模擬。單個儲罐風險模擬結果，如圖3、4。

由圖4可以看出，個人一級風險范圍主要在液氨儲罐區(qū)，針對個人一級風險范圍，模擬得出一級風險對應的外部安全防護距離為17.24m。單個儲罐社會風險處于盡可能降低區(qū)，應采取相應措施，盡可能降低單個儲罐的社會風險。

圖1 區(qū)域總體個人風險

圖2 區(qū)域總體社會風險

2.1 液氨儲罐爆炸模擬

液氨儲罐爆炸模擬結果如下：對單個儲罐進行壓力容器物理爆炸事故后果模擬，可知液氨儲罐爆炸的死亡半徑為5m，重傷半徑6.5m，輕傷半徑為8m，其傷亡半徑只限于廠區(qū)內，但液氨儲罐發(fā)生物理爆炸后造成液氨泄漏擴散，可引發(fā)中毒等二次傷害，威脅周邊人身財產安全。液氨儲罐的外部距離為10.6m。

2.2 液氨儲罐泄漏模擬

對單個儲罐進行有毒有害物質泄漏擴散事故后果模擬，可知液氨泄漏擴散的中毒危害范圍為：下風向中毒危害距離502m；橫風向中毒危害距離73.04m；下風向中毒危害面積53615.08m2。在不同風向情況下，液氨泄漏擴散的中毒危害半徑為500m，廠區(qū)周邊的居民區(qū)、企業(yè)、酒店、醫(yī)院、學校、菜市場、幼兒園等都將受到影響。

圖3 單個儲罐個人風險

圖4 單個儲罐社會風險

3 液氨企業(yè)風險評估

該食品冷凍廠液氨儲罐被評為三級重大危險源，同時根據該區(qū)域風險評估工作指導意見，考慮個人風險和社會風險的接受程度、液氨儲罐爆炸模擬、液氨儲罐泄漏模擬結果，綜合評定該液氨制冷企業(yè)為重大風險。

4 涉氨企業(yè)風險管控

（1）企業(yè)搬遷或更換冷媒。該食品冷凍廠建造時間較早，周邊新建大量居民區(qū)及學校，人口密集。從風險轉移的角度出發(fā)，為消除對周邊居民安全的影響，建議企業(yè)進行整體搬遷遠離居民區(qū)或更換新的冷媒取代液氨。

（2）工程管理措施。完善重大危險源建立監(jiān)控預警系統(tǒng)，合理設置氣體報警器、視頻監(jiān)控攝像頭等監(jiān)測報警、監(jiān)控設施，并定期檢查以保證設施性能正常。同時，逐步更新現(xiàn)有正在運行的淘汰設備。

（3）日常管理措施。建立健全安全生產責任制。各項安全管理制度要有針對性，落實到崗、落實到人。切實加強對工藝操作的安全管理，確保工藝操作規(guī)程和安全操作規(guī)程的貫徹執(zhí)行。

安全生產監(jiān)督與檢查。經常性的檢查、監(jiān)督，是完善和加強安全管理的重要手段。通過安全檢查，發(fā)現(xiàn)生產過程中的危險因素，及時消除事故隱患。

企業(yè)主要負責人、安全生產管理人員應參加安監(jiān)局認定的培訓機構組織的培訓。取得相關的安全生產管理資格證書，危險化學品從業(yè)人員參加專項培訓，考試合格，持證上崗。加強對職工的安全教育，專業(yè)培訓和考核。

在重大危險源所在場所設置明顯的安全警示和疏散標志，寫明緊急情況下的應急處置辦法。

（4）應急準備措施。定期進行重大危險源應急預案的評審、備案、修訂和演練。應定期組織安全培訓和演習，使崗位操作人員、應急救援隊伍、生產系統(tǒng)指揮人員熟練掌握各種事故狀態(tài)下的應急處置方案和程序，提高員工的安全防范和應急處理能力。建立應急救援組織或配備應急救援人員，配備必要的防護裝備及應急救援器材、設備、物資，并保障其完好和方便使用。

（5）監(jiān)管措施。屬地監(jiān)管，分級管理。政府建立健全危險化學品重大危險源管理制度，明確責任人員，加強資料歸檔。

監(jiān)督檢查。督促危險化學品單位做好重大危險源的辨識、安全評估及分級、登記建檔、備案、監(jiān)測監(jiān)控、事故應急預案編制、核銷和安全管理工作。