温州大小门岛临港石化产业安全及环境影响研究

董澍

（温州市石油天然气办公室，浙江温州32500）

安全与环保

温州大小门岛临港石化产业安全及环境影响研究

董澍

（温州市石油天然气办公室，浙江温州32500）

基于大小门岛自然和社会环境，研究分析临港石化产业集聚产生的安全及环境风险，提出安全及环境方面的防控措施，为临港石化培育发展提供技术依据。

临港石化；安全；环境；风险

石化行业属于高风险行业，石化生产过程中所涉及到的多数原材料、中间产品和最终产品，以及产品存储、运输的物质都具有有毒、有害、易燃、易爆的性质，容易引发火灾、爆炸、泄漏、中毒等事故，存在危害生命、污染环境和破坏生态等风险。本研究通过实地调研，结合有关研究成果，详细分析其安全和环境风险，提出风险管控措施。

1 大小门岛自然、社会环境现状

大小门岛位于瓯江口东，洞头区北部。由大门岛、小门岛、北小门岛等众多岛屿组成。区域范围内辖1个社区、2个居民区和22个行政村。现状陆域面积约35.8 km2，常住人口约2.7万人。区域地质地貌符合石化产业规划布局原则之—“石化产业基地应布局在地域空间相对独立、安全防护纵深广阔的孤岛、半岛、废弃盐田等区域”的要求。大小门岛附近海域水质环境现状满足相应的一类海域功能区划的水质目标要求，海域水质主要表现为海水富营养化。目前由于区域周边没有大型工业，且远离人口密集的城区，环境容量相对较大，该区域大气环境质量较好。附近海域不是鱼类的主要洄游通道和重要经济鱼类的产卵场所，规划岸线基本上也对各养殖区、增殖区与捕捞区进行了避让。

表1 大小门岛港区环境质量评价标准

表2 大小门岛港区污染物排放标准

2 安全风险因素分析

大小门岛现有石油沥青加工、液化石油气（LPG），增塑剂等项目，液化天然气（LNG）也将开工建设，大小门岛已具备一定的临港石化产业规模。未来大小门岛将围绕临港石化主导产业，重点培育石油加工、乙烯、丙烯下游产业链、精细化工、化工新材料、LNG及配套产业等。以上项目在生产过程中存在具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的危险化学品，作业过程的危险主要发生在物料储存、物料运输、装卸作业、清罐清舱、靠离泊、系解缆等环节。如果存在违章作业、设备设施缺陷等原因导致油品泄漏，油品及其蒸气在空气中与火源接触，可能导致火灾、爆炸事故的发生，会迅速扩大影响至整个库区、码头、船舶及其周边区域。据统计，石化企业发生的火灾事故，有近60%的事故发生在装卸过程，而环境因素（主要为温度、压力）的变化均有可能引起储罐、管线等设备设施运行故障，容易引发跑、冒、滴、漏等事故，进而引发火灾爆炸事故。

2.1 现状项目危险度评价

选取危险性较大的LPG储存单元、汽车装卸单元以及港区危化品仓库储存单元进行危险度评价。各单元的评价过程及结果见表3。

表3 各主要单元危险度评价表

由表3可知，LPG储存单元、汽车装卸单元属于Ⅰ级“高度危险”，危化品仓储单元的危险度等级属Ⅱ级“中度危险”。

由危险有害因素分析可知，火灾、爆炸是本项目的主要危险因素。当60000 m3LPG储罐发生VCE爆炸时，伤亡半径南部可波及到温州市综合材料生态处置中心，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装置区。另外，还可能造成东面山体树林发生火灾。但对西侧沥青项目不会造成破坏性影响。

2.2 规划LNG项目危险结果辨识

项目由码头、接收站、输气干线三部分组成。专用码头停靠8万～27万m3的大型远洋运输船，接收站接卸由远洋运输船运来的LNG，用储罐储存，气化后的天然气经输气干线送至用户。如图1：

图1 接收站工艺流程示意图

表4 该工程主要设备设施存储量估算及辨识结果

表4可见，LNG罐区、气化外输可构成重大危险源。由于LNG接收站的其他甲乙类设施边缘距离不大于500 m，和接收站一起构成重大危险源。

3 环境影响因素分析

3.1 油品泄漏影响

石油及石油制品等可溶性物质，是现今海洋水环境影响的主要污染物。在局部海域，分散于海水的可溶性污染物质以及施工时的入海悬浮泥沙会严重损害海洋生态环境。溢油入海后，一部分覆盖水面，一部分蒸发进入大气，还有则溶解和分散于海水中。一旦发生溢油，在一定时间内对海水水质的影响是明显的，超二类海水水质的石油类浓度（0.05 mg/L）即会对海洋生物产生较大影响。

3.2 液化气泄漏影响

以LNG为例，一旦发生泄漏，LNG倾倒至地面上（或码头平台）时，最初会猛烈沸腾蒸发，然后蒸发率将迅速衰减至一个固定值。由于泄漏的LNG刚开始蒸发时产生的气体温度接近液体温度，其密度大于环境空气，沿地面形成一个流动层，并从环境中吸收热量，同时将周围的环境空气冷却，当LNG的温度上升约至-80℃时，形成了密度小于空气的云团并开始向上运动。在此过程中，蒸气云的边缘很容易起火爆炸。由于液化气液体泄露后将迅速气化，凝结形成的混合气体的范围一般在200～300 m以内，对环境的扩散影响范围通常不会很大。

3.3 液体化学品泄漏影响

液体化学品是指温度在37.8℃时液体的蒸气压力不超过2.8×105Pa的石油化工品和人工合成化学品，危险性包括：可燃性、健康危险（毒性、窒息、麻醉、附加的健康危险）、反应危险（自反应、与水反应、与空气反应、与其他货物反应、与其他材料反应）和腐蚀性等。

3.3.1 溶解性物质

溢出后会很快进入水体，主要构成对水质和水生生物的污染损害，其中，Z类物质的污染损害程度较OS类物质更高。

表5 常见液体化学品污染特性与水溶性矩阵新分类表

3.3.2 微溶性物质

溢出后主要漂浮于水面，短期内进入水体的量一般较少，其环境影响主要是隔绝了水体和大气之间的正常水气交换，限制了日光向水体的透入，使水质和水体自净化功能变差。随着溢出物在水面的漂移扩散，溶解或分散于水体中的溢出物量会逐渐增多，其环境影响主要体现在污染水质并毒害水生生物；一旦溢出物上岸，可造成对岸线及其环境资源的严重污染损害。其中：①X类物质：对水面、水体和岸线的生态环境污染程度极大；②Y类物质：对水面、水体和岸线的污染损害程度很大；③Z类物质：对水面、水体和岸线的污染损害程度较大；④OS类物质：对水面、水体和岸线的污染损害程度虽次于Z类物质，但仍会带来一定的环境污染损害。

3.4 废水排放影响

港区水污染源主要包括港区生活、生产污水和船舶污水等，从污水类型可细分为：①生活污水，包括港区及船舶生活污水等；②生产废水，包括乙烯、丙烯下游产业链、精细化工企业的生产废水和油船压舱水、船舶舱底水、岸上机修间和流动机械冲洗水等含油废水；③径流污水，降雨、冲洗、降尘喷洒等在港区形成径流污水。其中精细化工企业的生产废水成分较为复杂，需根据不同的化学成分采用不同的工艺进行处理。临港石化发展后，必然导致工业废水的增加，可能增加该海域赤潮发生的频率。

3.5 废气排放影响

主要是油气污染源排放，油气污染的情形比较复杂。在通常情况下，不仅要考虑污染源的形式与类型，同时必须重点考虑油品的种类成分、贮运转运状态与设施设备、气象条件以及它们间的相互关系。随着石油产品的吞吐量增加，油气排放总量也有较大幅度增加，由于石化作业区位于岛上，周围环海，远离居民区，污染物扩散条件较好，油气挥发不会对周边及本岛环境空气质量造成明显影响。

4 风险防控措施

4.1 完善公用设施

从港区集疏运、供电、给排水、消防、通信等配套设施予以保障。完善各作业区通港公路、港口和航道网络，保障港口集疏运系统通畅运行；建设覆盖全岛的给排水管网，根据各区块建设进度和企业类型分区域建设污水处理设施；港区应自设陆域及水上消防站，配备必要消防设施，每个消防站以保护面积4～7 km2进行布点；主要依托公众电信网络，并设置无线电通信系统，解决调度部门与港区作业车船、流动机械间的通信。

4.2 合理规划布局

实行总体规划、统一布局，增强各产业功能分区发展的整体性和有序性，保持各类型石化企业之间，以及企业与居民区、配套服务区的一定范围隔离。大小门岛临港产业分期开发示意图见图2：

图2 大小门岛临港产业分期开发示意图

4.3 规范总平、工艺设计

（1）石化项目总平面布置应符合《建筑设计防火规范》、《化工企业总图运输设计规范》等规范要求。对可能散发易燃、有毒气体的设施，宜布置在明火或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧，在山区或丘陵地区时，应避免布置在窝风地带。危险品仓库应根据贮存物料的性质、货流出入方向、供应对象、贮存面积、运输方式等因素，按不同类别相对集中布置。有害作业与无害作业区分开，高毒作业场所与其他作业场所隔离。大型建、构筑物，重型设备和生产装置等，应布置在土质均匀、地基承载力较大的地段；

（2）工艺设计安全可靠。应根据地质条件选择合适的储罐基础形式，储罐基础必须具有足够的整体稳定性、均匀性和平面抗弯刚度，罐壁正下方基础构造的刚度应予加强，应防止基础下沉，尤其是不均匀沉降。生产储存装置应根据生产工艺与安全控制的要求，对温度、压力、液位、流量等工艺参数进行检测、报警或联锁装置设计。电气方面设计应以防触电、防电气火灾、引发易燃蒸气爆炸为重点，有火灾、爆炸危险场所的电气设施应采用防爆装置。

以LNG罐区设计为例，罐区宜布置在开挖形成的岩基基础上，每个罐区应分别设置集液池，泄漏的LNG收集到事故收集池内，防止四处溢流。每个收集池均设置高倍数泡沫系统，当低温探测器探测到收集池内泄漏的LNG后，即自动喷射泡沫，降低LNG的气化速度。

4.4 防控主要排放物

4.4.1 溢油污染控制

船舶交通事故和码头装卸事故的发生是导致溢油事故的主要原因，防范措施：①码头及引桥上应设置明显信号灯，避免船舶碰撞码头或者引桥而导致溢油事故的发生；②合理安排码头内各船舶的装卸作业以及其他船只的作业，使船舶间的间距尽可能大，防止发生碰撞事故；③应根据船舶装载状态、水文、气象和码头作业状况，合理安排船舶进出港时间；④船舶在加油时，杜绝由于麻痹大意而导致溢油事故的发生，尽量避免在大风大浪时进行加油。

一旦发生溢油，原则是首先保护重要区域和限制油污扩散，其次是清除污油。针对目前港区溢油应急处置能力不足问题，应设立溢油应急反应设备库，设备库主要物质、设备包括：围控设备（防火和岸滩围油栏）；回收设备、物资（撇油器、收油机、吸油毡、吸油绳等）；污油、残油驳运设备（各类型驳运泵）；溢油处理设备、物资（油水分离器、化学分散剂、吸油粉等）。

4.4.2 危化品泄漏控制

建造储罐防护堤（围堰），堤内表面防渗漏处理，控制阀安装尽可能靠近储罐，减少因管线破裂而造成的溢漏事故。对储罐、输运泵、罐区等主要部位设置必要的液位监控、压力监控和泄漏报警等装置，发现溢罐、管线泄漏等事故及时处理。设计时要考虑到防雷避雷、防热源和防日照辐射，并尽可能减少危险品的储存量。废弃危化品应委托有资质的单位处理，废弃包装物、容器应进行无害化消洗。

微溶性液体化学品泄漏后可采用围油栏等应急设备进行围控和回收；对于溶于水的危化品泄漏事故，主要是使用一些吸收材料对其进行吸收，同时要迅速封堵下游的取水口，以免影响周围居民的生命安全和工农业用水。

4.4.3 废水排放控制

由石化企业对产生的废水进行一级处理，达到接管标准后进入片区内污水处理厂进行集中二级处理，严格控制含重金属废水和含盐废物排放。附近海洋水体均不设置污水排放口，所有废水一律纳入污水管道系统。

对各作业区产生的生产性油污水和船舶油污水，应建设油污水处理系统，其处理工艺见图3。

图3 油污水处理工艺流程图

经处理后的油污水将进入污水管网，排入污水处理厂。废油污和油污泥交由专业公司处置。

[1]温政函〔2014〕190号，温州市人民政府关于洞头县大小门岛产业布局规划（2014～2030年）的批复，2014.

[2]中石化洛阳工程有限公司.温州液化天然气（LNG）项目可行性研究报告，2014.

[3]交通运输部规划研究院.温州港总体规划，2018.

[4]GB 50160-2008，石油化工企业设计防火规范[S].

[5]GB 50489-2009，化工企业总图运输设计规范[S].

[6]HJ/T 169-2004，建设项目环境风险评价技术导则[S].

[7]AQ 3035-2010，危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范[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

澳科学家用钙钛矿实现太阳能电池高光电转化率

2017-02-12

董澍（1974-），男，浙江临海人，高级工程师，主要研究方向:石油天然气工程。E-mail：335034316@qq.com。

澳大利亚国立大学4月5日宣布，该校科学家首次实现钙钛矿太阳能电池的光电转化率超过26%。这一成果可以使太阳能发电成本大幅降低，太阳能电池的应用领域变得更加广泛。目前，在太阳能电池市场上，晶体硅电池占了90%，由于其成本相较于其他能源仍然偏高，全世界科学家一直在寻找更高效、经济的太阳能电池材料。澳大利亚国立大学的科学家日前使用了一种复合材料--钙钛矿作为太阳能电池材料，其晶体结构有助于它更好地吸收光。参与此项研究的澳大利亚国立大学在读博士吴颐良对新华社记者说，晶体硅太阳能电池需要晶体硅有几百微米（μm）的厚度，钙钛矿只需要几百纳米（nm）的厚度即可吸收所有的光，而且钙钛矿的材料损耗在制造过程中很少，所以它的制造成本很低。领导这项研究的凯莉·卡奇普尔教授称，晶体硅太阳能电池有一定的效率极限，但是钙钛矿太阳能电池在吸光性能上要好很多，可以获取更高的电压。而光电转化率超过26%，在太阳能电池领域属于很高的转化率，因此钙钛矿作为太阳能电池材料前景看好。

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