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基于环境风险的化工企业安全防护距离的确定

作　者: 王莘淇
导　师: 张树深
学　校: 大连理工大学
专　业: 工业生态与环境规划
关键词: 安全防护距离环境风险泄漏大气扩散
分类号: TQ086
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

石油化工企业的生产、储运和控制过程所涉及的原料和产品多属易燃易爆和有毒有害化学物质,一旦发生泄漏事故后果不堪设想。近年来城市化的迅猛发展,令当年规划较为合理的化工企业逐渐成为了显性障碍和隐形风险。世界环境史上发生的几起重大环境污染事件表明,未能与周边敏感区域保持一定的安全防护距离是导致事故后果扩大化的直接原因之一。然而,国内迄今为止尚无危险化学品安全防护距离的确定方法及相关标准。因此,如何科学合理的确定化工企业安全防护距离,从源头上预防重大事故的发生、减轻事故后果的严重性,是当前亟待解决的一个重要课题。针对以上问题,本文对西太平洋石化有限公司150×104t/a加氢裂化装置及其配套项目进行重大风险源识别及特定气象条件下的最大可信事故情景模拟,同时以毒理学和二重积分的相关理论为基础,确定该事故下的安全防护距离,最后给出减少安全距离或增大等效距离的几点建议。本文具体研究内容和成果包括以下几个部分：(1)总结了目前国内外针对安全防护距离研究的几种方法及其研究进展,概述了环境风险评价的相关概念及评价内容。(2)简单介绍危险化学品的泄漏和蒸发及扩散模式,比较并确定本文选取SLABView模型进行最大可信事故的大气扩散模拟。(3)详细阐述本文所研究的基于风险分析的安全防护距离的确定方法,给出该方法的技术路线,包括风险数据整合,人体健康损害曲线的确定,函数运算三个步骤。(4)以大连西太平洋石化有限公司150×104t/a加氢裂化装置及其配套项目为研究案例,选取最易形成局部污染并对该区域人口造成毒性危害的气象条件,对选定的风险评价因子运用SLAB View软件预测其下风向扩散曲线及危害范围,并结合当地人口密度和该企业泄漏事故的发生概率,通过比较三种不同形式的函数拟合,最终得到安全防护距离值。本文研究的方法克服了现实中确定安全防护距离的方法存在单一假设的缺陷,对城市化的发展和环境安全规划具有一定的参考意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-25
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 安全防护距离  11-19
    1.2.1 制定原则  12
    1.2.2 方法总结  12-16
    1.2.3 国外研究现状  16-18
    1.2.4 国内研究现状  18-19
  1.3 环境风险评价  19-22
    1.3.1 环境风险评价的内容  19-20
    1.3.2 风险表征方法  20-21
    1.3.3 风险可接受水平  21-22
  1.4 研究内容与论文结构  22-24
  1.5 本章小结  24-25
2 危险化学品的源项分析与扩散模式  25-39
  2.1 危险化学品的泄漏  25-27
    2.1.1 气体泄漏  25-26
    2.1.2 液体泄漏  26
    2.1.3 两相流的泄漏  26-27
  2.2 液体泄漏后的蒸发  27-30
    2.2.1 闪蒸蒸发  27-28
    2.2.2 热量蒸发  28-29
    2.2.3 质量蒸发  29-30
    2.2.4 液体蒸发总量  30
  2.3 危险化学品泄漏的大气扩散模式  30-37
    2.3.1 轻气扩散模式  31-32
    2.3.2 重气扩散模式  32-37
  2.4 本文所选扩散模型  37
  2.5 本章小结  37-39
3 本文研究方法  39-49
  3.1 重大环境风险源识别  39
  3.2 最大可信事故概率的估算  39-40
  3.3 人体健康损害曲线的确定  40-43
    3.3.1. 毒理学实验——剂量反应关系曲线  40-42
    3.3.2 泄漏事故情景模拟——浓度与下风向距离曲线  42-43
    3.3.3 人体健康损害曲线的确定  43
  3.4 特定泄漏范围内致死数的确定  43-45
    3.4.1 二重积分理论基础  43-44
    3.4.2 二重积分计算死亡人数  44
    3.4.3 特定泄漏范围内致死数的确定  44-45
  3.5 安全防护距离的确定  45-46
  3.6 本章小结  46-49
    3.6.1 技术路线  46-47
    3.6.2 该方法的优点和不足  47-49
4 化工企业案例分析  49-69
  4.1 化工企业概况  49-51
    4.1.1 自然概况  49-50
    4.1.2 企业概况  50-51
  4.2 风险数据整合  51-57
    4.2.1 重大风险源辨识  51-52
    4.2.2 酸性水气体单元工艺流程  52
    4.2.3 硫化氢的理化属性  52
    4.2.4 最大可信事故情景模拟  52-53
    4.2.5 气象条件统计  53-57
  4.3 人体健康损害曲线的确定  57-64
    4.3.1 剂量反应关系曲线  57-58
    4.3.2 泄漏事故情景模拟  58-62
    4.3.3 人体损害曲线的确定  62-64
  4.4 安全防护距离的确定  64-65
  4.5 结果分析  65
  4.6. 基于安全距离的风险管理  65-67
  4.7 本章小结  67-69
结论  69-71
参考文献  71-76
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  76-77
致谢  77-78

基于环境风险的化工企业安全防护距离的确定

内容摘要

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