APP下载

FG强吸附材料对危化品泄漏/流淌火吸附抑爆控制技术

2021-09-10黄建社胡武军黄颖静恩磊傅建越金志敏

化工管理 2021年24期
关键词:溢油化学品颗粒

黄建社,胡武军,黄颖,静恩磊,傅建越 , 金志敏*

(1.永康市应急协会,浙江 永康 321300; 2.永康市农药行业协会,浙江 永康321300; 3.永康市和谐思想研究会,浙江 永康321300; 4.永康市企业健康管理促进会,浙江 永康321300; 5.浙江工业大学,浙江 杭州 310014)

0 引言

我国是世界化工大国,随着化工产品需求不断递增,2019年我国原油产量达1.91亿吨,进口量为50 572万吨,原油加工量达65 198.1万吨[1]。截至2018年底,全国共有危险货物道路运输企业1.23万家,车辆37.3万辆,从业人员160万人,每天有近300万吨的危险物品运输在路上,危险品道路运输量占危险品运输总量的70%。国内重点化工园区就达300多家。在生产经营储运过程中存在大量隐患。

另外,目前所贮备应急设施物资仍跟不上社会发展要求;纵览《危险化学品储存通则》JT/T 451—2009标准附录表C.1部分危险化学品灭火方法[2]及《危险化学品单位应急救援物资配备要求》GB 30077—2013等国标,依旧沿用60年一贯“沙土、石灰、活性炭、 PP吸油毡(易燃)”以及用水洗消等落后方法,存在伴生、次生燃爆灾害事故及污染环境等风险隐患。《港口码头溢油设备配备要求》JT/T 451—2009标准附表1~4[3]仍大量袭用溢油分散剂等易污染水环境的落后设施,加剧了海洋、大气、水生鱼类、水生植物的受侵害程度,严重影响人类和城市环境的安全。因此,必须坚持关口前移、源头治理,注重从源头上防范化解重大风险,真正把问题解决在萌芽之时、蔓延之前的策略[4]。

但是各类火灾爆炸事故仍频繁发生。1989年8月12日的黄岛油库发生特大火灾爆炸事故,造成19人死亡,100多人受伤,直接经济损失3 540万元。2010年7月16日大连新港输油管线爆炸,引发大火和原油入海,形成500 m2的地面流淌火,造成巨大的生态灾难。2011年蓬莱钻井平台溢油污染海洋,致使沿海人工养殖水生产品遭受损失高达16.83亿元。2013年11月22日青岛市东黄输油管道发生泄漏,造成重大安全事故,导致造成62人遇难,136人受伤,直接经济损失7.5亿元,造成了严重的经济损失和社会危害。2015年天津港“8·12”爆炸事故,共造成165人遇难、8人失踪、798人受伤,直接经济损失68.66亿元。2016年4月22日,江苏德桥仓储有限公司储罐区2号交换站发生火灾,导致1名消防战士在灭火中牺牲,直接经济损失2 532.14万元[5]。2019年3月21日,江苏省盐城市响水县天嘉宜化工有限公司重大爆炸事故,造成78人死亡、76人重伤,640人住院治疗,直接经济损失19.86亿元。

以上事故触目惊心,尤其是在应对流淌火灾应急扑救处置中,缺乏强吸附、灭火、抑爆、阻燃封堵类应急设施物资,盲目施救、误失良机,是致使加剧伴生、次生燃爆、流淌火等重大环境污染灾害事故的根源。上述重大事故案例,扑灭流淌火的方法有水喷射或采用沙土防火堤或挖防火沟,或溢油分散剂,缺点明显。对于油脂类化学品引起的火灾不可采用水扑灭,因油比水轻,油会浮在水面上继续燃烧,同时油会随着水流淌增大燃烧面积,使火势进一步扩大,得到适得其反的效果。沙土堆成防火堤或直接挖沟形成防火沟扑灭流淌火,需要大量的沙土资源和人员,不能在短时间内扑灭流淌火,且火势较大时沙土扑灭不能达到良好的效果。虽溢油分散剂为非易燃品,化学性质稳定,对金属无腐蚀作用,运输比较安全,但是在扑灭流淌火的过程中,短暂时间内溢油分散剂的局部浓度较高,可能与水体内的生物有短暂接触,会给某些生物的发育生长带来影响,且其费用昂贵、使用量大,是溢油量的20%以上。此外,油污在分解过程中产生的一些有害物质,会先被海洋生物吸收并累积,随着食物链的传递,会威胁到人的身体健康,造成严重的生态危害。

针对以上缺陷,本文提出一灾多难应急处置新技术,补上应急预案、应急技能短板,有利于提高全社会突发事故安全应急处置能力。本文提出FG高分子材料吸附危化品泄漏流并控制消除流淌火技术,已成功运用在危化品泄漏事故等抢险救援实践。该技术能够快速吸附水面及陆域溢油、危化品泄漏、控制消除流淌火蔓延扩散,同时可有效避免污染水域环境。

1 FG强吸附材料控制危险化学品泄漏/流淌火灾的试验

1.1 试验材料

FG 吸附颗粒为惰性高分子聚合复合吸附材料,具有惰性、耐高温、强吸附、不吸水等优异功能,对油类及芳烃类、烷类、苯类、酯类危险化学液体的吸附性达自身重量的5倍以上,最高可达9倍;持油性(油保持率)达99%。理化性质:不燃、无毒、无害、耐800 ℃高温,耐-50 ℃低温,化学性质稳定,无氧化作用,耐酸碱、耐腐蚀。

FG 吸附颗粒有着特殊纳米微细孔空隙结构组织,吸储孔隙率达95%,比表面积达300 m2/g,微孔组织构造有超强的物理吸附力场,吸附速率快,油水分离彻底,油污吸附后遇水不会渗透外溢,避免次生污染水土环境。具有油水分离性好,物理不可逆吸附、持油性能好等优异特点;适用于防治芳烃类、烷类、酯类、燃油类、化学溶剂类(甲苯、氯苯、二甲苯、乙基苯、六氯苯、苯酚、环己烷、邻苯二甲酸二辛酯、甲醇、乙醇、汽油、柴油、机油、齿轮油)等液体介质泄漏,起到强吸附、防火、抑爆、阻燃的作用。

FG 吸附颗粒的吸附方式为物理吸附,污染物吸附率99%以上。经该材料处置后水面漂浮的危险化学液体被吸附材料快速吸收成为固体,水面即刻恢复洁净,打捞时无任何滴漏现象,对水域环境和水生渔业无毒无害。

1.2 试验方法

取面积1 m2的不锈钢槽4只,分别置于水层20 cm,每只槽内均投放0#柴油2 L,油膜厚度约2 mm。吸附材料分别投放于槽内,金属棒搅拌10 min,20 min后滤出各试验、对照处理材料,滤至无油滴为止。若水面还有油膜则继续投放吸附材料。若水面无油膜则无须投放吸附材料。各处理吸附材料投放量按照吸油性计算。试验处理设FG吸附颗粒400 g,对照处理设常规吸附颗粒、船用吸油毡、气凝胶吸附剂处理。考察各处理吸附,试验处理设FG吸附颗粒400 g,对照处理设无机吸附颗粒、船用吸油毡、气凝胶吸附剂,不设重复。考察各处理吸附水面柴油后的柴油残留量,以mL/m2表示。吸油性、持油性测试方法按GB 6504—2008标准。水面含油量采用核磁会油率分析仪,直接测定含油率。

1.3 试验结论

不同吸附材料的持油性清除水面油膜效果试验及成本比较如表1所示。由表1可知,试验组的FG吸附颗粒的材料成本、人工成本及合计成本都远小于常规吸附颗粒对照组、船用吸油毡对照组及气凝胶吸附剂对照组。此外,经试验组的FG吸附颗粒吸附后,水面柴油残留量在第一次时就达到0.05 mL/m2,而其他3组对照试验分别经过6次吸附后,水面柴油残留量各为4 mL/m2、0.248 mL/m2、0.248 mL/m2,这大大增加了成本。最后,试验组的FG吸附颗粒的持油性也明显好于常规吸附颗粒对照组、船用吸油毡对照组及气凝胶吸附剂对照组。表 1的试验结果表明,在油膜厚度为2 mm/m2、含油量为2 L/m2的情况下,决定吸油清除效果及成本优劣的指标为吸附材料的持油性。

表1 不同吸附材料的持油性清除水面油膜效果试验及成本比较

2 FG强吸附材料控制危险化学品泄漏/流淌火灾技术的成功案例

FG高分子材料吸附危化品泄漏流并控制消除流淌火技术已成功运用在危化品泄漏事故等抢险救援实践,以下为具体案例:

(1)护航G20杭州峰会期间,永康市中翼/千喜救援队积极响应省市应急指挥中心指令,参加2016年7月15日G25长深高速永康段(浙BH67**)油罐车16 t机油泄漏永康江(永祥溪)抢险清污行动。有效制止一起重大环境危害事故与次生灾害事故[6]。

本次抢险活动布放五道220型FG吸附拖栏来应急处置约33 000多平方米的受污河道、农田、道路。全程清污行动未使用任何溢油分散剂,并将打捞的废弃物作了无害化处理,有效地保护了下游钱塘江全线水系鱼类、水域和两岸城市环境(如图 1所示)。受到2016年12月8 ~9日在北京召开“第五次国际溢油组织研讨会议”国内外业内专家及各级应急部门领导的高度评价,此举打破了国内外溢油环保模式治理的新纪录。

图1 “七一五”长深高速机油泄漏事故应急处理

(2)2020年4月12日上午10点,S27东永高速永康方岩出口匝道发生(浙B797**)油罐车侧翻不明化学品泄漏事故[7]。永康市中翼/先锋民防救援队接到省高速指挥中心、110指令,立即携带FG强吸附、防火抑爆、惰性吸附材料等应急物资组织队伍参与抢险。据航拍,污染水面约7 000多m2。约有10多吨化学液体泄流至方岩镇雪塘村近千米引水渠(进入村庄中心300 m窨渠),危及气体挥发燃爆风险。在市应急局指挥下,严格按照Q/YZY《化学危险品泄漏应急处置技术规范》[8]响应处置,首先在油罐车周围投放FG防火抑爆自吸型拖栏,铺盖FG防火抑爆吸附颗粒剂,起到吸附防滑作用,让救援车辆安全通行。将漂浮水渠(窨渠)5~8 cm厚液态化学物,投入FG 防火抑爆吸附颗粒/垫将其全部铺盖封锁,降低有害气体蒸发危害,避免一起次生燃爆风险恶性事故,全程清除废弃物20多吨,由市环保部门依规处置,如图2所示。

图2 “4.12”东永高速化学品泄漏事故应急处理

3 FG惰性吸附材料使用措施以及注意事项

3.1 地面溢油应急措施以及注意事项

首先考虑在事发加油站、储油库、溢油地表铺垫强吸附、防火、抑爆的FG吸附拖栏进行围堵,防止污染物扩散流入下水道、排洪沟、外界水域、土壤等限制性空间。

大量泄漏时,在贮油罐周围铺垫强吸附、防火、抑爆的FG吸附拖栏,将溢油引流应急池或挖坑纳污封锁防止扩散,并铺盖FG吸油颗粒剂(垫)来控制油料蒸发,避免次生燃爆事故发生。注意不可用水冲洗、沙土中和随地抛弃处置,避免次生扩大环境污染。

扑救陆上石油化工装置泄漏引燃流淌火灾应按照“先外围、后中心,先地面、后装置”的顺序,在实施冷却保护的同时,首先消灭外围火点和外溢地面流淌火焰,最后扑救装置火灾。

控制流淌火扩散与可燃物料时,先考虑破坏其燃烧条件。在消防喷淋作业灭火之前,首先阻截外围流淌火蔓延扩散,用FG吸附颗粒(砂/垫)覆盖燃烧外溢物料,在其表面形成覆盖层,达到吸附封堵外溢物,抑制其燃烧条件并起到窒息火焰、防扩散的作用,避免消防污水危及周边环境。

控制油罐区流淌火灾,投放FG吸附颗粒(砂/垫)覆盖外溢物料上,制止油罐区流淌火面积扩大,根据流淌火蔓延方向、地势、风向等因素筑堤围堵或定向导流入池,投放FG围油拖栏阻燃隔热,必要时调用机械抛投(空投)FG吸附包(集装袋)应急控制流淌火蔓延、控制其燃烧速率、火焰高度、降低辐射热流对临近罐体建筑物等环境危害,将关口前移,救早救小,有效制止流淌火灾害事故扩大。

3.2 水生态环境应急措施以及注意事项

控制溢油危及水域生态环境时,利用船只投放FG围油拖栏紧急围堵防扩散。在江河无法截流的险情下,选择水流相对平稳(拉水坝)上游位置,布放 XTL-FGY150~200型吸附拖栏、用挂钩横向连接阻拦,分别设置不少于3~5道FG吸附拖栏,避免溢油漂移危及下游或周边水域。

水域溢油发生先考虑将污染源头控制,利用FG吸附拖栏控制溢油范围,然后抛撒FG吸附颗粒剂(垫)物理吸附,约30 min吸附饱和成固态状后即可打捞清除。

水上溢油面积较大,先考虑应急投放围油拖栏防扩散,投放FG吸油颗粒(垫)进行物理吸附。若遇一时难以回收可在河道两岸实施挖池纳污,池内应铺盖FG吸附垫、避免油料蒸发次生危害,吸附后打捞,按政府相关规定处置。

扑救石油化工装置突发水上溢油引燃流淌火灾事故应按照“先外围、后中心,先水面、后装置”的顺序,在实施冷却保护的同时,采用强吸附、防火、抑爆FG围油拖栏阻隔流淌火外溢扩散,最后扑救装置火灾。

控制流淌火扩散与可燃物料时,先考虑破坏燃烧条件。在消防员喷淋降温灭火同时,首先考虑阻止流淌火蔓延扩散速度,用FG吸附颗粒(砂/垫)覆盖引燃流淌物液,在其表面形成覆盖层,达到抑制其燃烧条件并起到窒息火焰吸附有害污水双重作用。

控制海港、危险化学品装卸码头、储油库泄漏引燃流淌火灾时,按照《危险化学品泄漏应急预案》《危险品运输类企业环境污染事故应急救援预案》,根据泄漏液体的毒性及划定的危险区域,确定相应的防护等级。首先在流淌火外围投放防火型围油栏,用FG吸油拖栏阻截流淌火蔓延外泄,投放FG惰性灭火砂进行吸附阻截,控制流淌火燃烧速率、从外到里熄灭流淌火焰、减少辐射热流对附近储油罐、船舶与周边环境危害。流淌火灾控制扑灭后缩小拖栏面积,直接将废弃物打捞上岸,并按政府法规处置。

根据我国《海洋环境保护法》《水污染防治法》《中华人民共和国防治船舶污染内河水域环境管理规定》[9],严格遵守《溢油分散剂》使用准则[10],禁止在近海、内河、湖泊、饮用水源水库等敏感水域使用,避免次生、衍生水体环境、水生鱼类、城市环境重大灾害事故,维护社会和谐与健康发展。因应急不当潜在衍生重大灾害事故触目惊心值得深思。

4 结语

FG吸附材料除了具有无毒、无味、不燃、憎水、吸水性能强、隔热性能好等自身的优点外,在处理流淌火等重大事故时也具有明显的优势。其优势为FG吸油拖栏成本不到围油栏的30%,投放简易,不须充气和动力,不影响小船通行。若是溢油面积较大,还可将吸油拖栏围拢使之面积缩小再打捞,使吸油颗粒便于回收。此外,吸附颗粒吸附了溢油污染物后仍成固体状态,便于清理收集和装袋远离现场,避免了二次污染的产生。

FG吸附材料适用于各种有机物泄漏事故,据本试验和FG吸附材料应用的成功案例可知,FG吸附颗粒的材料成本、人工成本及合计成本都远小于常规吸附颗粒、船用吸油毡及气凝胶吸附剂,大大降低了处理流淌火的经济成本。首先,FG强吸附材料适用于交通道路运输突发溢油、危化品泄漏事故应急处置。在吸附溢油的同时可迅速阻隔扑灭流淌火外溢扩散,若遇撒布路面的吸附砂/垫来不及清理时,可让应急车辆辗压通行,消除交通隐患同时,能够控制消防污水外溢危及周边水土环境。其次,FG强吸附材料适用于化学溶剂生产、仓储、加油站的应急预案。FG吸附垫置放于化学溶剂管道阀门、油罐车、油桶正下方,从源头吸附跑、冒、滴、漏的渗漏物。最后,FG强吸附材料适用于挥发性较大的芳烃类化学溶剂的生产储存经营场所。使用FG 防火抑爆吸附包,可快速吸附游离室内有毒、有害气体,消除燃爆事故风险隐患,提高仓库安全系数,将危险化学品泄漏事故对周边环境的影响降低到可控范围。

FG强吸附材料抑爆控制技术的正确应用,有助于提高城市安全生产管理水平,提高危险化学品应急处置科学水平和能力,降低危化品应急处置给环境保护带来的负面影响。

猜你喜欢

溢油化学品颗粒
长江中下游河段溢油围控回收策略研究
基于Petri网的深远海溢油回收作业风险演化分析
海底输油管道溢油输移扩散特性
Efficacy and safety of Mianyi granules (免疫Ⅱ颗粒) for reversal of immune nonresponse following antiretroviral therapy of human immunodeficiency virus-1:a randomized,double-blind,multi-center,placebo-controlled trial
南通象屿将为日伸海运建造首批LNG动力化学品船
化学品库房施工组织设计分析
危险化学品安全监管实践与探索
成品油罐车 装油溢油原因及预防措施
基于近场散射的颗粒粒径分布测量
《危险化学品目录(2015版)》解读