董澍

（溫州市石油天然氣辦公室，浙江溫州32500）

安全與環(huán)保

溫州大小門島臨港石化產(chǎn)業(yè)安全及環(huán)境影響研究

董澍

（溫州市石油天然氣辦公室，浙江溫州32500）

基于大小門島自然和社會環(huán)境，研究分析臨港石化產(chǎn)業(yè)集聚產(chǎn)生的安全及環(huán)境風(fēng)險，提出安全及環(huán)境方面的防控措施，為臨港石化培育發(fā)展提供技術(shù)依據(jù)。

臨港石化；安全；環(huán)境；風(fēng)險

石化行業(yè)屬于高風(fēng)險行業(yè)，石化生產(chǎn)過程中所涉及到的多數(shù)原材料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品，以及產(chǎn)品存儲、運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)都具有有毒、有害、易燃、易爆的性質(zhì)，容易引發(fā)火災(zāi)、爆炸、泄漏、中毒等事故，存在危害生命、污染環(huán)境和破壞生態(tài)等風(fēng)險。本研究通過實地調(diào)研，結(jié)合有關(guān)研究成果，詳細(xì)分析其安全和環(huán)境風(fēng)險，提出風(fēng)險管控措施。

1 大小門島自然、社會環(huán)境現(xiàn)狀

大小門島位于甌江口東，洞頭區(qū)北部。由大門島、小門島、北小門島等眾多島嶼組成。區(qū)域范圍內(nèi)轄1個社區(qū)、2個居民區(qū)和22個行政村?，F(xiàn)狀陸域面積約35.8 km2，常住人口約2.7萬人。區(qū)域地質(zhì)地貌符合石化產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局原則之—“石化產(chǎn)業(yè)基地應(yīng)布局在地域空間相對獨立、安全防護(hù)縱深廣闊的孤島、半島、廢棄鹽田等區(qū)域”的要求。大小門島附近海域水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀滿足相應(yīng)的一類海域功能區(qū)劃的水質(zhì)目標(biāo)要求，海域水質(zhì)主要表現(xiàn)為海水富營養(yǎng)化。目前由于區(qū)域周邊沒有大型工業(yè)，且遠(yuǎn)離人口密集的城區(qū)，環(huán)境容量相對較大，該區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量較好。附近海域不是魚類的主要洄游通道和重要經(jīng)濟(jì)魚類的產(chǎn)卵場所，規(guī)劃岸線基本上也對各養(yǎng)殖區(qū)、增殖區(qū)與捕撈區(qū)進(jìn)行了避讓。

表1 大小門島港區(qū)環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)

表2 大小門島港區(qū)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

2 安全風(fēng)險因素分析

大小門島現(xiàn)有石油瀝青加工、液化石油氣（LPG），增塑劑等項目，液化天然氣（LNG）也將開工建設(shè)，大小門島已具備一定的臨港石化產(chǎn)業(yè)規(guī)模。未來大小門島將圍繞臨港石化主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，重點培育石油加工、乙烯、丙烯下游產(chǎn)業(yè)鏈、精細(xì)化工、化工新材料、LNG及配套產(chǎn)業(yè)等。以上項目在生產(chǎn)過程中存在具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蝕性的危險化學(xué)品，作業(yè)過程的危險主要發(fā)生在物料儲存、物料運(yùn)輸、裝卸作業(yè)、清罐清艙、靠離泊、系解纜等環(huán)節(jié)。如果存在違章作業(yè)、設(shè)備設(shè)施缺陷等原因?qū)е掠推沸孤推芳捌湔魵庠诳諝庵信c火源接觸，可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生，會迅速擴(kuò)大影響至整個庫區(qū)、碼頭、船舶及其周邊區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計，石化企業(yè)發(fā)生的火災(zāi)事故，有近60%的事故發(fā)生在裝卸過程，而環(huán)境因素（主要為溫度、壓力）的變化均有可能引起儲罐、管線等設(shè)備設(shè)施運(yùn)行故障，容易引發(fā)跑、冒、滴、漏等事故，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。

2.1 現(xiàn)狀項目危險度評價

選取危險性較大的LPG儲存單元、汽車裝卸單元以及港區(qū)危化品倉庫儲存單元進(jìn)行危險度評價。各單元的評價過程及結(jié)果見表3。

表3 各主要單元危險度評價表

由表3可知，LPG儲存單元、汽車裝卸單元屬于Ⅰ級“高度危險”，?；穫}儲單元的危險度等級屬Ⅱ級“中度危險”。

由危險有害因素分析可知，火災(zāi)、爆炸是本項目的主要危險因素。當(dāng)60000 m3LPG儲罐發(fā)生VCE爆炸時，傷亡半徑南部可波及到溫州市綜合材料生態(tài)處置中心，西面波及到浙江弘博新材料公司，北部波及到二甲醚球罐及裝置區(qū)。另外，還可能造成東面山體樹林發(fā)生火災(zāi)。但對西側(cè)瀝青項目不會造成破壞性影響。

2.2 規(guī)劃LNG項目危險結(jié)果辨識

項目由碼頭、接收站、輸氣干線三部分組成。專用碼頭?？?萬～27萬m3的大型遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船，接收站接卸由遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船運(yùn)來的LNG，用儲罐儲存，氣化后的天然氣經(jīng)輸氣干線送至用戶。如圖1：

圖1 接收站工藝流程示意圖

表4 該工程主要設(shè)備設(shè)施存儲量估算及辨識結(jié)果

表4可見，LNG罐區(qū)、氣化外輸可構(gòu)成重大危險源。由于LNG接收站的其他甲乙類設(shè)施邊緣距離不大于500 m，和接收站一起構(gòu)成重大危險源。

3 環(huán)境影響因素分析

3.1 油品泄漏影響

石油及石油制品等可溶性物質(zhì)，是現(xiàn)今海洋水環(huán)境影響的主要污染物。在局部海域，分散于海水的可溶性污染物質(zhì)以及施工時的入海懸浮泥沙會嚴(yán)重?fù)p害海洋生態(tài)環(huán)境。溢油入海后，一部分覆蓋水面，一部分蒸發(fā)進(jìn)入大氣，還有則溶解和分散于海水中。一旦發(fā)生溢油，在一定時間內(nèi)對海水水質(zhì)的影響是明顯的，超二類海水水質(zhì)的石油類濃度（0.05 mg/L）即會對海洋生物產(chǎn)生較大影響。

3.2 液化氣泄漏影響

以LNG為例，一旦發(fā)生泄漏，LNG傾倒至地面上（或碼頭平臺）時，最初會猛烈沸騰蒸發(fā)，然后蒸發(fā)率將迅速衰減至一個固定值。由于泄漏的LNG剛開始蒸發(fā)時產(chǎn)生的氣體溫度接近液體溫度，其密度大于環(huán)境空氣，沿地面形成一個流動層，并從環(huán)境中吸收熱量，同時將周圍的環(huán)境空氣冷卻，當(dāng)LNG的溫度上升約至-80℃時，形成了密度小于空氣的云團(tuán)并開始向上運(yùn)動。在此過程中，蒸氣云的邊緣很容易起火爆炸。由于液化氣液體泄露后將迅速氣化，凝結(jié)形成的混合氣體的范圍一般在200～300 m以內(nèi)，對環(huán)境的擴(kuò)散影響范圍通常不會很大。

3.3 液體化學(xué)品泄漏影響

液體化學(xué)品是指溫度在37.8℃時液體的蒸氣壓力不超過2.8×105Pa的石油化工品和人工合成化學(xué)品，危險性包括：可燃性、健康危險（毒性、窒息、麻醉、附加的健康危險）、反應(yīng)危險（自反應(yīng)、與水反應(yīng)、與空氣反應(yīng)、與其他貨物反應(yīng)、與其他材料反應(yīng)）和腐蝕性等。

3.3.1 溶解性物質(zhì)

溢出后會很快進(jìn)入水體，主要構(gòu)成對水質(zhì)和水生生物的污染損害，其中，Z類物質(zhì)的污染損害程度較OS類物質(zhì)更高。

表5 常見液體化學(xué)品污染特性與水溶性矩陣新分類表

3.3.2 微溶性物質(zhì)

溢出后主要漂浮于水面，短期內(nèi)進(jìn)入水體的量一般較少，其環(huán)境影響主要是隔絕了水體和大氣之間的正常水氣交換，限制了日光向水體的透入，使水質(zhì)和水體自凈化功能變差。隨著溢出物在水面的漂移擴(kuò)散，溶解或分散于水體中的溢出物量會逐漸增多，其環(huán)境影響主要體現(xiàn)在污染水質(zhì)并毒害水生生物；一旦溢出物上岸，可造成對岸線及其環(huán)境資源的嚴(yán)重污染損害。其中：①X類物質(zhì)：對水面、水體和岸線的生態(tài)環(huán)境污染程度極大；②Y類物質(zhì)：對水面、水體和岸線的污染損害程度很大；③Z類物質(zhì)：對水面、水體和岸線的污染損害程度較大；④OS類物質(zhì)：對水面、水體和岸線的污染損害程度雖次于Z類物質(zhì)，但仍會帶來一定的環(huán)境污染損害。

3.4 廢水排放影響

港區(qū)水污染源主要包括港區(qū)生活、生產(chǎn)污水和船舶污水等，從污水類型可細(xì)分為：①生活污水，包括港區(qū)及船舶生活污水等；②生產(chǎn)廢水，包括乙烯、丙烯下游產(chǎn)業(yè)鏈、精細(xì)化工企業(yè)的生產(chǎn)廢水和油船壓艙水、船舶艙底水、岸上機(jī)修間和流動機(jī)械沖洗水等含油廢水；③徑流污水，降雨、沖洗、降塵噴灑等在港區(qū)形成徑流污水。其中精細(xì)化工企業(yè)的生產(chǎn)廢水成分較為復(fù)雜，需根據(jù)不同的化學(xué)成分采用不同的工藝進(jìn)行處理。臨港石化發(fā)展后，必然導(dǎo)致工業(yè)廢水的增加，可能增加該海域赤潮發(fā)生的頻率。

3.5 廢氣排放影響

主要是油氣污染源排放，油氣污染的情形比較復(fù)雜。在通常情況下，不僅要考慮污染源的形式與類型，同時必須重點考慮油品的種類成分、貯運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)與設(shè)施設(shè)備、氣象條件以及它們間的相互關(guān)系。隨著石油產(chǎn)品的吞吐量增加，油氣排放總量也有較大幅度增加，由于石化作業(yè)區(qū)位于島上，周圍環(huán)海，遠(yuǎn)離居民區(qū)，污染物擴(kuò)散條件較好，油氣揮發(fā)不會對周邊及本島環(huán)境空氣質(zhì)量造成明顯影響。

4 風(fēng)險防控措施

4.1 完善公用設(shè)施

從港區(qū)集疏運(yùn)、供電、給排水、消防、通信等配套設(shè)施予以保障。完善各作業(yè)區(qū)通港公路、港口和航道網(wǎng)絡(luò)，保障港口集疏運(yùn)系統(tǒng)通暢運(yùn)行；建設(shè)覆蓋全島的給排水管網(wǎng)，根據(jù)各區(qū)塊建設(shè)進(jìn)度和企業(yè)類型分區(qū)域建設(shè)污水處理設(shè)施；港區(qū)應(yīng)自設(shè)陸域及水上消防站，配備必要消防設(shè)施，每個消防站以保護(hù)面積4～7 km2進(jìn)行布點；主要依托公眾電信網(wǎng)絡(luò)，并設(shè)置無線電通信系統(tǒng)，解決調(diào)度部門與港區(qū)作業(yè)車船、流動機(jī)械間的通信。

4.2 合理規(guī)劃布局

實行總體規(guī)劃、統(tǒng)一布局，增強(qiáng)各產(chǎn)業(yè)功能分區(qū)發(fā)展的整體性和有序性，保持各類型石化企業(yè)之間，以及企業(yè)與居民區(qū)、配套服務(wù)區(qū)的一定范圍隔離。大小門島臨港產(chǎn)業(yè)分期開發(fā)示意圖見圖2：

圖2 大小門島臨港產(chǎn)業(yè)分期開發(fā)示意圖

4.3 規(guī)范總平、工藝設(shè)計

（1）石化項目總平面布置應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計規(guī)范》等規(guī)范要求。對可能散發(fā)易燃、有毒氣體的設(shè)施，宜布置在明火或散發(fā)火花地點的全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，在山區(qū)或丘陵地區(qū)時，應(yīng)避免布置在窩風(fēng)地帶。危險品倉庫應(yīng)根據(jù)貯存物料的性質(zhì)、貨流出入方向、供應(yīng)對象、貯存面積、運(yùn)輸方式等因素，按不同類別相對集中布置。有害作業(yè)與無害作業(yè)區(qū)分開，高毒作業(yè)場所與其他作業(yè)場所隔離。大型建、構(gòu)筑物，重型設(shè)備和生產(chǎn)裝置等，應(yīng)布置在土質(zhì)均勻、地基承載力較大的地段；

（2）工藝設(shè)計安全可靠。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的儲罐基礎(chǔ)形式，儲罐基礎(chǔ)必須具有足夠的整體穩(wěn)定性、均勻性和平面抗彎剛度，罐壁正下方基礎(chǔ)構(gòu)造的剛度應(yīng)予加強(qiáng)，應(yīng)防止基礎(chǔ)下沉，尤其是不均勻沉降。生產(chǎn)儲存裝置應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝與安全控制的要求，對溫度、壓力、液位、流量等工藝參數(shù)進(jìn)行檢測、報警或聯(lián)鎖裝置設(shè)計。電氣方面設(shè)計應(yīng)以防觸電、防電氣火災(zāi)、引發(fā)易燃蒸氣爆炸為重點，有火災(zāi)、爆炸危險場所的電氣設(shè)施應(yīng)采用防爆裝置。

以LNG罐區(qū)設(shè)計為例，罐區(qū)宜布置在開挖形成的巖基基礎(chǔ)上，每個罐區(qū)應(yīng)分別設(shè)置集液池，泄漏的LNG收集到事故收集池內(nèi)，防止四處溢流。每個收集池均設(shè)置高倍數(shù)泡沫系統(tǒng)，當(dāng)?shù)蜏靥綔y器探測到收集池內(nèi)泄漏的LNG后，即自動噴射泡沫，降低LNG的氣化速度。

4.4 防控主要排放物

4.4.1 溢油污染控制

船舶交通事故和碼頭裝卸事故的發(fā)生是導(dǎo)致溢油事故的主要原因，防范措施：①碼頭及引橋上應(yīng)設(shè)置明顯信號燈，避免船舶碰撞碼頭或者引橋而導(dǎo)致溢油事故的發(fā)生；②合理安排碼頭內(nèi)各船舶的裝卸作業(yè)以及其他船只的作業(yè)，使船舶間的間距盡可能大，防止發(fā)生碰撞事故；③應(yīng)根據(jù)船舶裝載狀態(tài)、水文、氣象和碼頭作業(yè)狀況，合理安排船舶進(jìn)出港時間；④船舶在加油時，杜絕由于麻痹大意而導(dǎo)致溢油事故的發(fā)生，盡量避免在大風(fēng)大浪時進(jìn)行加油。

一旦發(fā)生溢油，原則是首先保護(hù)重要區(qū)域和限制油污擴(kuò)散，其次是清除污油。針對目前港區(qū)溢油應(yīng)急處置能力不足問題，應(yīng)設(shè)立溢油應(yīng)急反應(yīng)設(shè)備庫，設(shè)備庫主要物質(zhì)、設(shè)備包括：圍控設(shè)備（防火和岸灘圍油欄）；回收設(shè)備、物資（撇油器、收油機(jī)、吸油氈、吸油繩等）；污油、殘油駁運(yùn)設(shè)備（各類型駁運(yùn)泵）；溢油處理設(shè)備、物資（油水分離器、化學(xué)分散劑、吸油粉等）。

4.4.2 ?；沸孤┛刂?/p>

建造儲罐防護(hù)堤（圍堰），堤內(nèi)表面防滲漏處理，控制閥安裝盡可能靠近儲罐，減少因管線破裂而造成的溢漏事故。對儲罐、輸運(yùn)泵、罐區(qū)等主要部位設(shè)置必要的液位監(jiān)控、壓力監(jiān)控和泄漏報警等裝置，發(fā)現(xiàn)溢罐、管線泄漏等事故及時處理。設(shè)計時要考慮到防雷避雷、防熱源和防日照輻射，并盡可能減少危險品的儲存量。廢棄?；窇?yīng)委托有資質(zhì)的單位處理，廢棄包裝物、容器應(yīng)進(jìn)行無害化消洗。

微溶性液體化學(xué)品泄漏后可采用圍油欄等應(yīng)急設(shè)備進(jìn)行圍控和回收；對于溶于水的?；沸孤┦鹿?，主要是使用一些吸收材料對其進(jìn)行吸收，同時要迅速封堵下游的取水口，以免影響周圍居民的生命安全和工農(nóng)業(yè)用水。

4.4.3 廢水排放控制

由石化企業(yè)對產(chǎn)生的廢水進(jìn)行一級處理，達(dá)到接管標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入片區(qū)內(nèi)污水處理廠進(jìn)行集中二級處理，嚴(yán)格控制含重金屬廢水和含鹽廢物排放。附近海洋水體均不設(shè)置污水排放口，所有廢水一律納入污水管道系統(tǒng)。

對各作業(yè)區(qū)產(chǎn)生的生產(chǎn)性油污水和船舶油污水，應(yīng)建設(shè)油污水處理系統(tǒng)，其處理工藝見圖3。

圖3 油污水處理工藝流程圖

經(jīng)處理后的油污水將進(jìn)入污水管網(wǎng)，排入污水處理廠。廢油污和油污泥交由專業(yè)公司處置。

[1]溫政函〔2014〕190號，溫州市人民政府關(guān)于洞頭縣大小門島產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃（2014～2030年）的批復(fù)，2014.

[2]中石化洛陽工程有限公司.溫州液化天然氣（LNG）項目可行性研究報告，2014.

[3]交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院.溫州港總體規(guī)劃，2018.

[4]GB 50160-2008，石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范[S].

[5]GB 50489-2009，化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計規(guī)范[S].

[6]HJ/T 169-2004，建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則[S].

[7]AQ 3035-2010，危險化學(xué)品重大危險源安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范[S].

Wenzhou Daxiaomen Island Harbor Petrochemical Industry Research on the Safety and Environment Influence

DONG Shu
（Wenzhou Oiland Gas Office，Wenzhou，Zhejiang 32500，China）

Based on the natural and social environment of Daxiaomen island，the paper analyzed the safety and environmental risks arising from the agglomeration of the petrochemical industry in the port，put forward the safety and environmental prevention and control measures，and provided the technical basis for the development of the portpetrochemical.

port petrochemical;safety;environment;risk

1006-4184（2017）4-0034-05

澳科學(xué)家用鈣鈦礦實現(xiàn)太陽能電池高光電轉(zhuǎn)化率

2017-02-12

董澍（1974-），男，浙江臨海人，高級工程師，主要研究方向:石油天然氣工程。E-mail：335034316@qq.com。

澳大利亞國立大學(xué)4月5日宣布，該?？茖W(xué)家首次實現(xiàn)鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化率超過26%。這一成果可以使太陽能發(fā)電成本大幅降低，太陽能電池的應(yīng)用領(lǐng)域變得更加廣泛。目前，在太陽能電池市場上，晶體硅電池占了90%，由于其成本相較于其他能源仍然偏高，全世界科學(xué)家一直在尋找更高效、經(jīng)濟(jì)的太陽能電池材料。澳大利亞國立大學(xué)的科學(xué)家日前使用了一種復(fù)合材料--鈣鈦礦作為太陽能電池材料，其晶體結(jié)構(gòu)有助于它更好地吸收光。參與此項研究的澳大利亞國立大學(xué)在讀博士吳頤良對新華社記者說，晶體硅太陽能電池需要晶體硅有幾百微米（μm）的厚度，鈣鈦礦只需要幾百納米（nm）的厚度即可吸收所有的光，而且鈣鈦礦的材料損耗在制造過程中很少，所以它的制造成本很低。領(lǐng)導(dǎo)這項研究的凱莉·卡奇普爾教授稱，晶體硅太陽能電池有一定的效率極限，但是鈣鈦礦太陽能電池在吸光性能上要好很多，可以獲取更高的電壓。而光電轉(zhuǎn)化率超過26%，在太陽能電池領(lǐng)域?qū)儆诤芨叩霓D(zhuǎn)化率，因此鈣鈦礦作為太陽能電池材料前景看好。

（來源：http://www.ccin.com.cn/ccin/news/2017/04/06/357108.shtml）