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基于区域安全风险评估的化工园区周边土地规划安全控制线划定分析及研究
摘要:本文基于化工园区区域安全风险评估,结合化工园区周边土地规划安全控制线划定原则,对化工园区周边土地规划安全控制线划定方法、程序分析研究,对安全控制线划定的影响因素进行分析研究,为安全控制线的合理划定提供参考指导。
关键词:化工园区 区域安全风险 土地规划安全控制线
0引言
随着国内外化学产品、中间产品市场需求及工业经济的快速发展,化工园区作为各地市重要的经济增长点之一,化工园区处于急速膨胀发展阶段,各地市既有化工园区不断扩建,新园区不断规划建设,园区聚集了较多的企业和企业员工,一定程度上给园区周边经济发展、人口繁荣带来了一定的正向刺激。同时,原已批准建设的化工园区都处于防护目标少的郊区,伴随着城镇化范围的扩大,城乡一体化越来越明显,化工园区周边区域被城镇居民建筑逐渐包围,造成“化工围城”问题,给园区安全带来严重的威胁,迫使园区进行整体搬迁,重新选址规划建设,一定程度上影响了生产和经济发展。
化工园区化工园区内已建设或规划建设的企业,生产、储存、使用到危险化学品具有易燃、易爆、高毒等危险特性,且园区聚集了多家化工企业,危险源相对集中,若发生泄漏等生产异常事故,危险源之间可能相互影响引发事故的多米诺效应,会造成事故扩大化,可能对园区及周边造严重的事故影响。因此,应急管理部明确要求对化工园区周边的土地进行安全规划控制,并对园区内涉及的已经、拟建企业进行整体安全风险评估,使园区的安全风险在可控范围内。
近年来,国内多名安全专家、学者对化工园区的开发建设规划作了不少的调查、研究,但对于影响安全控制线划定的因素未作明确的分析研究,因此,有必要对影响化工园区周边土地规划安全控制线划定的影响因素进行分析,使化工园区周边土地规划安全控制线的划定更具有科学性和实用性,对化工园区周边土地的开发利用进行合理的限制,为化工园区的高质量安全生产、安全规划及安全发展保驾护航。
1.化工园区安全控制线划定准则
化工园区周边土地规划安全控制线是为进一步降低化工园区危险化学品潜在安全事故(火灾、爆炸、泄漏等)对化工园区外防护目标的影响和保障园区产业和布局的安全发展,在综合考虑园区周边的国土空间利用规划的前提下,在化工园区规划用地界或开发区内化工区块的边界线外侧划定的用于限制周边土地开发利用的控制线。
(1)安全控制线应不小于相关标准规范规定的防火安全间距;
(2)安全控制线应考虑园区现状,并不小于园区在建、拟建项目3×10-7/年个人风险等值线的范围,并留有一定的安全距离余量;
(3)安全控制线应综合考虑重大事故后果影响范围。
2.化工园区安全控制线划定方法
根据以上的原则,按照图1程序开展化工园区安全控制线的划定工作。
(1) 基于个人风险等值线划定
根据化工园区区域安全风险评估,综合考虑不同层级的个人风险等值线、社会风险曲线等因素,将化工园区划分为不同的风险区域,如高风险区、中风险区和低风险区,确保控制线不小于个人风险等值线,并综合考虑社会风险曲线范围。
(2)基于防火间距划定
根据化工园区涉及国家制定的各类防火规范、防火标准等相关要求,结合园区内企业的安全间距,确保安全控制线不小于相关法律法规、标准规范规定的最大允许安全间距。
(3)基于事故后果影响范围
根据园区内涉及危险化学品,对园区内现有及规划建设企业主要危险源分析、辨识和筛选,并对其潜在的重大事故场景进行事故后果数值模拟和计算,综合考虑其重大事故后果影响范围,确保安全控制线不小于重大事故后果影响范围。
3.影响安全控制线划定的因素分析
(1)企业布局对安全控制线的影响分析
若园区应坚持“统一规划、合理布局、严格准入、一体化管理”的原则,做好园区的规划选址和企业布局。园区内企业的原料、半成品或成品大多涉及易燃气体、液化烃和可燃液体等易燃、易爆物质,生产过程大多是在高温、高压条件下进行,易燃、易爆物质可能泄漏的几率大,泄漏后极易发生火灾和爆炸危险。因此园区内各企业分布位置不同、企业内易燃、易爆、有毒等危险化学品设置位置不同,则对周边相邻企业、居住区或敏感设施、园区内企业相互之间产生的影响也不同,进而对划定安全控制线红线的影响也不同。
(2)危险化学品存贮量及其理化性质对安全控制线的影响因素分析
园区内各企业生产、储存和使用危险化学品的数量和理化性质对发生火灾、爆炸事故或中毒事故的影响程度和范围有直接的关联性。若数量越多、自燃点、闪点、爆炸下限等指标越低、毒物扩散后危害性越大,则危险性越大,影响范围更宽广,对控制线的红线范围影响越大。
(3)企业所处地的自然条件对安全控制线的影响分析
地形对园区安全控制线划定具有较大的影响,窝风地带,发生生产安全事故后,易形成毒性物质或易燃蒸汽、液体的积聚,易造成蒸气云爆炸或池火灾事故的发生; 风向、风速对安全控制线划定的影响也同样不可忽略,在同一泄漏源,在静风和有风条件下浓度下降的梯度和扩散范围是不同的,一旦企业内的危险化学品出现泄漏(未对存量进行管控前),有毒有害的物质会顺风扩散,在主导风向下风侧或最小频率风向的上风侧的居民区等敏感防护目标,就处在有毒、有害的物质影响范围内,对安全控制线的红线范围和人口密集区或敏感防护目标的搬迁等产生影响。
(4)周边敏感点对安全控制线的影响分析
如果园区边界与防护目标之间的外部安全防护距离不足,与园区内涉及甲、乙类生产装置或贮存设施之间的防火间距小于规定限值,与涉及有毒、有害物质的生产企业之间的卫生防护距离小于规定限值,一旦园区内相邻企业发生火灾、爆炸事故,火灾蔓延可能引发临近的建(构)筑物起火燃烧,爆炸产生的冲击波可对周边敏感点等防护目标造成损坏,对人员造成伤害,有毒物质泄漏后,在空气中扩散,可能造成敏感防护目标内的人员发生中毒事故,则安全控制线红线范围内不应有以上这些周边敏感点,敏感点在限期内应进行拆除、搬迁。
4.示例
在综合考虑总体规划的基础上,对某园区从安全距离、个人风险等值线、重大事故后果影响等实例分析研究。
(1)安全距离分析
根据相关法律法规及标准、规范对园区的安全距离进行分析,具体如下:
(2)个人风险等值线分析
收集园区所在地的风速气象条件、生产储存涉及的危险物质参数、人口区域分布情况等相关资料,利用CASST-QRA重大危险源区域定量风险评价软件,开展园区个人风险等值线分析,分析结果见图1:
3×10-7次/年个人风险等值曲线(水红色)越出经认定的边界线西北部610m,越出经认定的边界线东侧210m;3×10-7的个人风险等值线南侧部分落在经认定的边界线边界内。
3×10-6次/年个人风险等值曲线(粉色)及1×10-5次/年个人风险等值曲线(褐色):覆盖范围内未出现一般防护目标中的三类防护目标,均处在经认定的边界线边界内。
根据“安全控制线应不小于园区现有、在建项目3×10-7/年个人风险等值线的范围”原则,安全控制线划定为:西北部越出经认定的边界线610m,东侧越出经认定的边界线210m。
(3)重大事故后果影响分析
分析:液氨罐区中毒扩散模式事故后果影响范围进行综合分析,越出经认定的边界线有以下3种灾害模式,即:容器整体破裂、管道完全破裂及容器大孔泄漏,是在两种气象条件下,即:静风和1.2m/s(E类)产生的,死亡半径越出经认定的边界线西北侧96m-426m,死亡半径均未越出经认定的边界线东侧范围;重伤半径越出经认定的边界线西北侧233m-683m,越出经认定的边界线东侧153m-271m。安全控制线见图2所示。
5.结语
化工园区安全控制线的划定应充分遵循划定原则、综合考虑区域安全风险评估结果,同时,对划定影响因素及园区规划进行充分的分析研究,达到避免对园区外敏感防护目标造成不良影响的目的,实现园区内建设项目的选址及周边土地利用等进行合理规范,在园区、建设项目和防护目标间设定合理的安全距离,既能使土地得到最大限度的利用,又能预防和减少重大风险的发生。同时,明确化工园区安全管理的重点和难点,进而科学、合理划定化工园区安全控制线制,定更加具体、有效的安全风险管控措施,提升园区的整体安全水平。
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