化工园区安全容量的研究 王懋祥 郑 昕 杨 涛 党宏斌 金芳勇 安徽省安全生产科学研究院 【摘 要】文章从化工园区安全容量的概念入手，考虑园区内危险源和防护对象对化工园区风险的影响，利用 ＤＮＶ软件对园区安全容量因素进行分析，用图形直观反映化工园区所在地区整体风险。计算案例显示，社会风 险曲线部分处于尽可能降低区范围，并针对此结果提出了建议措施。 【关键词】化工园区（集中区）；危险源；防护对象；安全容量 化工园区（集中区）的建设规模、企业数量、产 分析，同时给出相应的建议措施。 品种类不是越大越多越好，应有一定的限度。近年 来，针对化工园区环境保护问题，很多学者提出了环 境容量的概念，据此评估化工园区（集中区）的环 １研究对象 本次研究对象为某循环经济示范园。该园区于 境风险，为化工园区（集中区）的规划建设提供了量 ２００６年３月正式启动建设，现已有３２家企业人驻生 盐化工、农药生产 化指标。如今，国内一些学者提出了与其相似的概 产。园区已初步构建出以煤化工、 念——安全容量，以此评估化工园区（集中区）的安 为核心的产业布局。全风险。 一般认为，化工园区（集中区）安全容量是指在 ２安全容量计算 首先，需要确定事故参数。其次，通过泄漏场景 一定的经济、技术、自然环境、人文环境等条件下，化 泄漏时间的设定以及周边人员的统计来计算、 工园区在一段时期内对园区内的正常生产经营活动， 设定， 以及周边环境、社会、文化、经济等带来的最大可接受 分析安全容量。（１）泄漏场景设定，见表１。 风险程度。但是如何确定化工园区（集中区）的安全 容量值，国内学术界目前尚未确定一致的方法ｎ瑚。 本文以某一化工园区为研究对象，实际调查园 区内企业分布、生产储存设备布局等现状，以国家发 布的个人和社会容忍的风险标准为上限［４］，主要考虑 序号 单元 ｌ ＸＸ 表１泄漏场景设定一览表 类型 泄漏场景 甲苯储罐泄漏 中孔泄漏 液氯钢瓶泄漏 中孔泄漏 基本情况 Ｐ：常压、Ｔ：常温、 Ｖ：５０ｍ 、Ｈ：１．５ｍ ２ ３ ４ 农化 Ｐ：２．ＯＭｐａ、Ｔ：常温 Ｖ：Ｏ．８ｍ 、Ｈ：０．５ｍ 园区内火灾、爆炸、毒气泄漏等危险因素，利用ＤＮＶ ＸＸ 丙烯腈储罐泄漏 中孔泄漏 拉斯 ＸＸ 二甲苯储罐泄漏 中孔泄漏 涂料 Ｐ：常压、Ｔ：常温、 Ｖ：３０１１１３￣Ｈ：１．５ｍ Ｐ：常压、Ｔ：常温、 Ｖ：５０ｍ。、Ｈ：１．５ｍ 软件计算出该园区的安全容量值，研究和探索化工 园区（集中区）安全容量的计算方法并对结果进行 ５ ＸＸ 管业 煤气管道泄漏 中孔泄漏 Ｐ：０ ３Ｍｐａ、Ｔ：常温、 ＤＮ：６００ｍｍ、Ｈ：５ｍ １４ （续表１） 表２泄漏时间设定一览表 序号 单元 类型 泄漏场景 基本情况 ６ 金Ｘ 甲醇脱溶釜泄漏 中孔泄漏 Ｐ：常压、Ｔ：常温、 化工 Ｖ：２１１１￣、Ｈ：２ｍ ７ ＸＸ 液氯钢瓶泄漏 中孔泄漏 Ｐ：２．ＯＭｐａ、Ｔ：常温、 化工 Ｖ：０．８ｍ３、Ｈ：０．５ｍ ８ ＸＸ 丙烯腈储罐泄漏 中孔泄漏 Ｐ：常压、Ｔ：常温、 辐化 Ｖ：５０ 、Ｈ：１．５ｍ ９ ＸＸ 氢气储罐泄漏 完全破裂 Ｐ：１．６Ｍｐａ、Ｔ：常温、 板材 Ｖ：１２０ｍ３ １０ ＸＸ 天然气管道泄漏 中孔泄漏 Ｐ：１．２Ｍｐａ、Ｔ：常温、 燃气 ＤＮ：３００ｍｍ、Ｈ：ｌｍ ｌｌ 甲苯储罐泄漏 完全破裂 Ｐ：常压、Ｔ：常温， 同Ｘ Ｖ：ｌＯＯｍ３，Ｈ：１．Ｓｉｎ １２ 化工 甲醇储罐泄漏 完全破裂 Ｐ：常压，Ｔ：常温、 Ｖ：ｌＯＯｍ３，Ｈ：１．５ｍ １３ 异丙胺储罐泄漏 完全破裂 Ｐ 常压、Ｔ：常温、 星Ｘ化 Ｖ：５０ｍ３，Ｈ：１．５ｍ １４ Ｔ 三氧化硫罐泄漏 中孔泄漏 Ｐ：常压、Ｔ：常温、 Ｖ：１６ｍ 、Ｈ：１．５ｍ １５ Ｘ龙 液氨钢瓶泄漏 中孔泄漏 Ｐ：１．２Ｍｐａ、Ｔ：常温、Ｖ： 化工 ０．４ｍ３，Ｉ－Ｉ：１．５ｍ １６ Ｘ丰 甲醇储罐泄漏 完全破裂 Ｐ：常压、Ｔ：常温、Ｖ：４５ｍ 化工 Ｈ：１．５ｒｒｌ、防火堤：４００ｍ １７ 液氨钢瓶泄漏 中孔泄漏 Ｐ：１．２Ｍｐａ、Ｔ：常温、 ＸＸ Ｖ：０．９３ｍ３，Ｈ：０．５ｍ １８ 科技 液氯钢瓶泄漏 中孔泄漏 Ｐ：２．ＯＭｐａ、Ｔ：常温、Ｖ： ０．４４ｍ３，Ｈ：０．５ｍ １９ ＸＸ 液氨储罐泄漏 中孔泄漏 Ｐ：１．ＯＭｐａ、Ｔ：常温、 耐德 Ｖ：４８ｎｌ３、Ｈ：０．５ｍ ２０ 乙炔气柜破裂 完全破裂 Ｐ：０．０４Ｍｐａ、Ｔ：常温、Ｖ： ３０００ｍＪ，Ｈ：１．５ｍ ２１ 氯乙烯气柜破裂 完全破裂 Ｐ：０．０４Ｍｐａ、Ｔ：常温、 ＸＸ辰 Ｖ：３０００ｍ￣．Ｈ：１．５ｍ ２２ 氯乙烯单体储罐 中孔泄漏 Ｐ：０．６Ｍｐａ、Ｔ：常温、Ｖ： 泄漏 ６０ｍ３，Ｈ：１．５ｍ ２３ 氯化氢管道泄漏 大孔泄漏 Ｐ：０．０５Ｍｐａ、常温、ＤＮ： ５００ｍｍ、Ｈ：６．５ｍ ２４ ＸＸ 液化天然气储罐 中孔泄漏 Ｐ：１．１Ｍｐａ、一６０℃、 国Ｘ 泄漏 Ｖ：６０ｍ 、Ｈ：１．５ｍ ２５ 烧碱装置氯气管 中孔泄漏 Ｐ：０．Ｏ１Ｍｐａ、８５＂Ｃ、 道泄漏 ＤＮ：６００ｍｍ、Ｈ：５ｍ ２６ 烧碱装置液氯储 中孔泄漏 Ｐ：１．５Ｍｐａ Ｔ：一４０＂Ｃ、 罐泄漏 Ｖ：１００ｍ３、Ｈ：０．５ｍ ２７ 环氧乙烷储罐泄 中孔泄漏 Ｐ：０ ４５Ｍｐａ、Ｔ：一１５℃、 漏 Ｖ：５０ｍ３、Ｈ：２ｍ ２８ 二氧化硫储罐泄 中孔泄漏 Ｐ：０．４Ｍｐａ、Ｔ：一ＩＯ＇Ｃ、 ＸＸ 漏 Ｖ：５０ｍ３，Ｈ：２ｍ ２９ 红四方 吡烷酮装置甲胺 大孔泄漏 Ｐ：２．５Ｍｐａ、Ｔ：５Ｏ℃、 储罐泄漏 Ｖ：３００ｍ３，Ｈ ３．５ｍ ３０ 合成氨装置液氨 大孔泄漏 Ｐ：常压、Ｔ：一２５℃、 储罐泄漏 Ｖ：５０００ｍ 、Ｈ：２ｍ、 ３１ 合成氨装置煤气 大孔泄漏 Ｐ：６．ＯＭｐａ、２００￣Ｃ、 管道泄漏 ＤＮ：５００ｒａｍ、Ｈ：７ｍ ３２ 复合肥装置液氨 中孔泄漏 Ｐ：１．６５Ｍｐａ、－２０￣Ｃ、 卧罐泄漏 Ｖ：１０１．６ｍ３＂Ｈ：ｌｍ 注：平均风速：３．２ｍ／ｓＩ Ｎ 大气稳定度：Ｂ／ｃ（不稳定，弱不稳定） 年风向风频：垒年静风２．１０％ Ｓ 全年，静风２．１０％ 注：中孔泄漏取值２５ｒａｍ，大孔泄漏取值ｌＯＯｍｍ；依据《化工企业定量风险 评价导则》ＡＱ／Ｔ ３０４６－２０１３。 （２）泄漏时间设定，见表２。 序号 单元 类型 探测系统分级 隔离系统分级 泄漏时间 １ 甲苯储罐 Ｂ（设置有气体 Ｃ（人工关闭阀Ｉ｜］） ２５ｒａｍＸＸ 泄漏 探头） ，３０ｒａｉｎ ２ 农化 液氯钢瓶 Ｂ（设置有气体 泄漏 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ ３ 拉斯 罐泄漏 ＸＸ 丙烯腈储 Ｂ（设置有气体 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｒａｍ，３０ｒａｉｎ ４ 涂料 罐泄漏 ＸＸ 二甲苯储 Ｂ（设置有气体 探头） ｃ（人工关闭阀ｆｑ） ２５ｒａｍ．３０ｒａｉｎ ５ 管业 ＸＸ 煤气管道 Ｃ（泄漏 人工外观 检查） ｃ（人工关闭阀门） ２５ｍｍ．４０ｒａｉｎ ６ 化工 ＸＸ 甲醇脱溶 Ｂ（设置有气体 釜泄漏 探头） Ｃ（人工关闭阀门） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ ７ 化工 久Ｘ 液氯钢瓶 Ｂ（设置有气体 泄漏 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ ８ 辐化 罐泄漏 ＸＸ 丙烯腈储 Ｂ（设置有气体 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｍｍ，３０ｍｍ ９ 马Ｘ 氢气储罐 Ｂ（设置有气体 Ａ（联锁关闭阀门） 完全破裂 板材 泄漏 探头） １０ ＸＸ 天然气管 Ｂ（燃气 道泄漏 设置有气体 探头） Ａ（联锁关闭阀ｆ１） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ ｌ１ 甲苯储罐 Ｂ（设置有气体 Ｃ（人工关闭阀门） 完全破裂 同Ｘ 泄漏 探头） １２ 化工 甲醇储罐 Ｂ（设置有气体 Ｃ（人工关闭阀门） 完全破裂 泄漏 探头） １３ 异丙胺储 Ｂ（设置有气体 Ａ（联锁关闭阀ｆ－Ｉ） 完全破裂 星Ｘ 罐泄漏 探头） １４ 化工 三氧化硫 Ｂ（设置有气体 储罐泄漏 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ １５ 化工 亚Ｘ 液氨钢瓶 Ｂ（设置有气体 泄漏 探头） ｃ（人工关闭阀门） ２５ｒａｍ，３０ｍｉｎ １６ 益Ｘ 甲醇储罐 Ｂ（设置有气体 ｃ（人工关闭阀门） 完全破裂 化工 泄漏 探头） １７ 液氨钢瓶 Ｂ（设有气体 Ａ（联锁关闭阀ｆｑ） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ 正Ｘ 泄漏 探头） １８ 科技 液氯钢瓶 Ｂ（设有气体 泄漏 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｍｍ，３０ｍｉｎ １９ 优Ｘ 液氨储罐 Ｂ（德 泄漏 设有气体 探头） Ｂ（远程关闭阀ｆｑ） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ ２０ 乙炔气柜 Ｂ（设有气体 ｃ（人工关闭阀门） 完全破裂 破裂 探头） ２１ 氯乙烯气 Ｂ（设有气体 Ｃ（人工关闭阀门） 完全破裂 ＸＸ 柜破裂 探头） ２２ 天辰 氯乙烯储 Ｂ（罐泄漏 设有气体 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｒａｍ，３０ｒａｉｎ ２３ 氯化氢管 Ａ（设有管压 Ｂ（远程关闭阀门） ｌＯＯｍｍ， 道泄漏 检测） １０ｍｉｎ ２４ 国皖 罐泄漏 ＸＸ 天然气储 Ｂ（设有气体 探头） Ｃ（人工关闭阀门） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ ２５ 烧碱氯气 Ａ（设有管道 管道泄漏 压力检测） Ａ（联锁奖闭阀ｆｑ） ２５ｍｍ。３０ｒａｉｎ ２６ 液氯储罐 Ｂ（泄漏 设有气体 探头） Ａ（联锁关闭阀ｆｑ） ２５ｍｍ．３０ｒａｉｎ ２７ 环氧乙烷 Ｂ（储罐泄漏 设有气体 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｒａｍ．３０ｍｉｎ ２８ 二氧化硫 Ｂ（设有气体 Ａ（联锁关闭阀ｆ１） ２５ｍｍＸＸＸ 储罐泄漏 探头） ，３０ｒａｉｎ ２９ 四方 一甲胺储 Ｂ（设有气体 Ａ（联锁关闭阀门） ｌＯＯｍｍ， 罐泄漏 探头） ２０ｒａｉｎ ３０ 液氨储罐 Ｂ（设有气体 Ａ（联锁关闭阀门） １００ｒｆｌｎｌ， 泄漏 探头） ２０ｒａｉｎ ３ｌ 煤气管道 Ａ（泄漏 设有管压 检／￣ｌＪ） Ａ（联锁关闭阀Ｉ’－１） １００１１３１１１，５ｒａｉｎ ３２ 复合肥液 Ｂ（设有气体 氨罐泄漏 探头） Ａ（联锁关闭阀门） ２５ｍｍ，３０ｒａｉｎ １ ５ ：３）周边人员统计 园区内，ｘ四方公司单身宿舍常住人口４００人， ＸＸ局常住人口８０人，中铁２Ｘ局常住人口６０人， 司常住人口２０人。同时，Ｘ达公司附近有一未 ｏ＝塞 一＿ ＿ 【 『居，常住人口１人；新ｘ公司附近有一未拆民居， 人口２人。园区周边人员统计情况，见表３。 表３园区周边情况一览表 也设施 谢村 ．ｆ ｆ Ｈ ｆＩ Ｉ－ｉ－ｚ 十Ｉｌ ＬＪ 一 ｆ 】。一 句接型区ｆ ＩＩＵ『 ＩＩ 丽 曲±嚣 尽寸能降 区 ’ 人员 与园区最近设施或装置 与园区最近设施 数量 或装置的距离 ３８０ ２０ｏ ２０ ４０ Ｘ四方单身宿舍 ｘ四方机修厂房 ｘ泉路 Ｘ泉路 ３ｏｏｍ ３５０ｍ ｌ５ｍ ２ｏ０ｍ 可接受区 Ｉ １ Ｉ Ｉ、 ｃ１ ＬＪｌ Ｉ ＩＩ Ｉ Ｉ 塘村 ！祠村 家村 Ｉｌ ｌ Ｉ ｌｌ ｌＩ ｌｌ Ｉ院村 乙村 秦村 时村 Ｊ、丁村 ３５０ Ｉ５Ｏ ４ｏ０ ７ｏｏ １４０ ｘ泉路 ｘ泉路 住宅产业基地项目 ｘ坤新型建材 ｘ利轮胎 ｌ７Ｏｍ ４００ｍ ６５０ｍ ３０ｏｍ ６５０ｍ 图２社会风险示意图 公场所、商场、饭店、娱乐场所等公众聚集类高密 度场所。 房村 ＿Ｉ村 Ｊ、何村 儿园 ４０ ２０Ｈ０ ｌ６Ｏ ２３０ Ｘ松路 Ｘ松路 Ｘ松路 Ｘ松路 ５００ｍ ８６０ｍ ｌ２００ｍ ８５０ｍ （３）在个人风险为３×１Ｏ‘’／年的等值线区域内， 无学校、医院、幼儿园、养老院等高敏感场所；无党政 机关、军事管理区、文物保护单位等重要目标；无大 文居民点 ４０ ｘ松路 ８６０ｍ 型体育场、大型交通枢纽等特殊高密度场所。 （４）从图２可知，社会风险曲线部分处于尽可能 降低区范围内。本园区需采取措施，以确保社会风险 全部降至可容许区内。 算结果 相关的个人风险和社会风险的计算，如图ｌ、２。 ５建议措施 从图１可知，同区内ｘ四方公司附近的民居（２ 人）处在死亡概率ｌ×ｌ０。ｂ／年的等值线范围内，中铁 ＸＸ局的常住人口（８０人）、同ｘ公司的常住人口（２０ 人）和ｘ达公司附近的民居（１人）处在死亡概率 ３×１Ｏ ／年的等值线范围内，中铁２Ｘ局常住人口（６０ 人）处在死亡概率１×１０ ／年的等值线范围内。若搬 离这些常住人口，则可使社会风险完全降至可容许 区内，园区安全容量合理。 风险值为：１－ｅＯ０６；线２风险值为：３－ｅ００７；线３风险值为：１－ｅＯ０８ｉ 值为：卜ｅＯ０９ 参考文献 ｆ１】师立晨．化工园区安全容量辨析…．中国安全生产科学技 术，２０１３，９（７）：６０—６５ 图１个人风险等值线区域图 果评述 １）从网ｌ可知，本园区个人风险在１×ｌ０如／年的 ） 【２】陈晓董，师立晨，刘骥，等．化工园区安全风险容量探讨［Ｊ】． 中国安全科学学报，２００９，１９（３）：１３２—１３７ 【３】李传贵，巫殷文，刘建．等．化工园区安全容量计算模型研究 【Ｊ］．中国安全生产科学技术，２００９，５（３）：２５—２９ ２）在个人风险为ｌ×１０ ／年的等值线区域内， 【４】国家安全生产监督管理总局．危险化学品重大危险源监督 区、宾馆、度假村等居住类高密度场所；无办 管理暂行规定【ｚ】．２０１ １