硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害.doc
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行業(yè)資料:________ 硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害 單位:______________________ 部門:______________________ 日期:______年_____月_____日 第 1 頁(yè) 共 10 頁(yè) 硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害 硝酸鹽(NO3)與亞硝酸鹽(NO2)分別是硝酸(HNO3)和亞硝酸(HNO2)的酸根,它們作為環(huán)境污染物而廣泛地存在于自然界中,尤其是在氣態(tài)水、地表水和地下水中以及動(dòng)植物體與食品內(nèi)。 環(huán)境中硝酸鹽與亞硝酸鹽的污染來源很多,如:1.人工化肥:有硝酸銨、硝酸鈣、硝酸鉀、硝酸鈉和尿素等;2.生活污水、生活垃圾與人畜糞便,據(jù)測(cè)試1升生活污水在自然降解過程中,可產(chǎn)生110毫克硝酸鹽;1公斤垃圾糞便堆肥在自然條件下經(jīng)淋濾分解后,可產(chǎn)生492毫克硝酸鹽;3.食品、燃料、煉油等工廠排出大量的含氨廢棄物,經(jīng)過生物、化學(xué)轉(zhuǎn)換后均形成硝酸鹽進(jìn)入環(huán)境中;4.汽車、火車、輪船、飛機(jī)、鍋爐、民用爐等燃燒石油類燃料、煤炭、天然氣,可產(chǎn)生大量氮氧化物,平均燃燒1噸煤、1千升油和1萬立方米天然氣可分別產(chǎn)生二氧化氮?dú)怏w9、13與63公斤,這些二氧化氮?dú)怏w經(jīng)降水淋溶后可形成硝酸鹽降落到地面和水體中;5.食品防腐與保鮮:硝酸鹽與亞硝酸鹽被廣泛用在肉品和魚的防腐和保存上,以使肉制品呈現(xiàn)紅色和香味,在每公斤肉食品中加入亞硝酸鹽(一般為亞硝酸鈉)5毫克以下,在一定時(shí)間內(nèi)肉色觀感良好;加入20毫克以上,可呈現(xiàn)商業(yè)上需要的穩(wěn)定色彩;加入50毫克則有特殊氣味。 環(huán)境中化肥施用、污水灌溉、垃圾糞便、工業(yè)含氮廢棄物、燃料燃燒排放的含氮廢氣等在自然條件下,經(jīng)降水淋溶分解后形成硝酸鹽,流入河、湖并滲入地下,從而造成地表水和地下水的硝酸鹽污染。如污水下滲、污灌和濫施化肥可使地下水硝酸鹽含量由數(shù)毫克/升劇增至400毫克/升以上(國(guó)家生活飲用水硝酸鹽含量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)小于88.6毫克/升,以氮計(jì)小于20毫克/升);濫施化肥、污灌、用硝酸鹽污染的水源灌溉也使農(nóng)作物吸收了大量的硝酸鹽類,如過分施肥所產(chǎn)的菠菜中每公斤干重可含亞硝酸鹽達(dá)3600毫克。還有腌制的漬酸菜、經(jīng)過長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)期貯存的蔬菜以及隔夜的熟蔬菜不僅硝酸鹽含量大量增加,而且在硝酸鹽還原菌的作用下,硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽。 上述含有大量硝酸鹽與亞硝酸鹽的飲水、蔬菜、糧食、魚、肉制品、漬酸菜、隔夜炒菜等經(jīng)人食用后,大量亞硝酸鹽可使人直接中毒,而且硝酸鹽在人體內(nèi)也可被還原為亞硝酸鹽。亞硝酸鹽與人體血液作用,形成高鐵血紅蛋白,從而使血液失去攜氧功能,使人缺氧中毒,輕者頭昏、心悸、嘔吐、口唇青紫,重者神志不清、抽搐、呼吸急促,搶救不及時(shí)可危及生命。不僅如此,亞硝酸鹽在人體內(nèi)外與仲胺類作用形成亞硝胺類,它在人體內(nèi)達(dá)到一定劑量時(shí)是致癌、致畸、致突變的物質(zhì),可嚴(yán)重危害人體健康。為了防止硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害,除了要科學(xué)合理地施用化肥、禁止使用污水灌溉、實(shí)行污水、垃圾與糞便無害化處理等環(huán)保措施以保護(hù)地表水與地下水源不遭受硝酸鹽和亞硝酸鹽污染外,還應(yīng)盡量少吃腌制、熏制、臘制的魚、肉類、香腸、臘肉、火腿、罐頭食品、漬酸菜、鹽腌不久的菜;不買存放過久、隔日或發(fā)蔫的蔬菜;當(dāng)日買的菜當(dāng)日吃完;不吃隔夜的熟蔬菜;不可將剩飯菜長(zhǎng)久存放;不可將工業(yè)用亞硝酸鹽(如亞硝酸鈉)當(dāng)做食鹽誤食。 第 3 頁(yè) 共 10 頁(yè) 硝酸行業(yè)的重大危險(xiǎn)源辨識(shí) 1.1重大危險(xiǎn)源要素分析:重大危險(xiǎn)源是指長(zhǎng)期地或臨時(shí)地生產(chǎn)、加工、搬運(yùn)、使用或貯存危險(xiǎn)物質(zhì),且危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量等于或超過臨界量的單元。單元指一個(gè)(套)生產(chǎn)裝置、設(shè)施或場(chǎng)所,或同屬一個(gè)工廠的且距邊緣距離小于500m的幾個(gè)(套)生產(chǎn)裝置、場(chǎng)所或設(shè)施。危險(xiǎn)物質(zhì)指一種物質(zhì)或若干種物質(zhì)的混合物,由于它的化學(xué)、物理或毒性特性,使其具有易導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸或中毒的危險(xiǎn)。當(dāng)單元內(nèi)存在危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量等于或超過上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的臨界量,該單元即被定為重大危險(xiǎn)源。本廠生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜。具有易燃、易爆、有毒、高溫、高壓及生產(chǎn)過程連續(xù)性的特點(diǎn)。其中間產(chǎn)品半水煤氣(一氧化碳和氫氣混合物)、半水煤氣中的硫化氫和甲烷、以及產(chǎn)品氨、甲醇均屬于GB18218-xx標(biāo)準(zhǔn)中所列的危險(xiǎn)物質(zhì)。這些物質(zhì)在設(shè)備失效、泄漏、操作失控或自然災(zāi)害等情況下,存在著發(fā)生火災(zāi)爆炸、人員中毒窒息等嚴(yán)重事故的潛在危險(xiǎn)。另外,建設(shè)項(xiàng)目中使用壓力容器、壓力管道和鍋爐是國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件(安監(jiān)管協(xié)調(diào)至【xx】56號(hào))中要求重大危險(xiǎn)源申報(bào)的危險(xiǎn)能量?jī)?chǔ)存設(shè)施。因此,從存在危險(xiǎn)物質(zhì)和危險(xiǎn)能量設(shè)施方面看,該評(píng)價(jià)區(qū)域具備了構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的必要條件。有鑒于此,應(yīng)該進(jìn)一步對(duì)生產(chǎn)過程中危險(xiǎn)物質(zhì)的種類、每種危險(xiǎn)物質(zhì)的具體數(shù)量以及設(shè)備操作條件等進(jìn)行認(rèn)真地分析和計(jì)算,以便最終科學(xué)的確認(rèn)該廠是否構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。1.2重大危險(xiǎn)源辨識(shí)方法 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)方法是依據(jù)GB18218-xx《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》的規(guī)定進(jìn)行辨識(shí)。辨識(shí)方法是當(dāng)單元內(nèi)存在危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量等于或超過上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的臨界量,該單元即被定為重大危險(xiǎn)源。判斷項(xiàng)目區(qū)域是否構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的另一種方法是按《關(guān)于開展重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理工作的指導(dǎo)意見》(國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件,安監(jiān)管協(xié)調(diào)字【xx】56號(hào))中規(guī)定的重大危險(xiǎn)源普查申報(bào)的分類來進(jìn)行,該法分類的原則是:“從可操作性出發(fā),以重大危險(xiǎn)源所處的場(chǎng)所或設(shè)備、設(shè)施對(duì)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行分類;再按相似相容性原則,依據(jù)各大類重大危險(xiǎn)源各自的特性進(jìn)行有層次的展開”。該法按上述原則將重大危險(xiǎn)源分為9類:1)????? 貯罐區(qū)(貯罐)????????? 5)鍋爐?? 2)????? 庫(kù)區(qū)(庫(kù))????????????? 6)壓力容器3)????? 生產(chǎn)場(chǎng)所??????????????? 7)煤礦(井工開采)4)????? 壓力管道??????????????? 8)金屬非金屬地下礦山9)尾礦庫(kù)此次分別采用者兩種辨識(shí)方法進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)。1.3根據(jù)GB18218進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)區(qū)域其中間產(chǎn)品半水煤氣(一氧化碳和氫氣混合物)、半水煤氣中的硫化氫和甲烷、以及產(chǎn)品氨、甲醇均屬于GB18218-xx標(biāo)準(zhǔn)中所列的危險(xiǎn)物質(zhì)。硫化氫和甲烷由于在生產(chǎn)裝置中,較少獨(dú)立存在,故不再進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)。1.3.1氨物質(zhì)量的估算(1)生產(chǎn)區(qū)液氨量? 生產(chǎn)區(qū)內(nèi)氨主要以液態(tài)存在于過度儲(chǔ)罐中,反應(yīng)和分離設(shè)備中氣氨相對(duì)較少,液氨在氨合成塔后的氨冷凝器、氨分離器中。根據(jù)設(shè)備容積和液位控制情況,存液氨重量約為15m3。常溫下液氨的密度為617Kg/m3,經(jīng)計(jì)算生產(chǎn)場(chǎng)所液氨的最大儲(chǔ)存量約為:9.3t。 (2)液氨庫(kù)區(qū)液氨量????設(shè)置有200m3液氨立式儲(chǔ)罐2臺(tái),50m3液氨臥式儲(chǔ)罐3臺(tái),操作溫度下密度取為617Kg/m3,裝料系數(shù)區(qū)0.85時(shí),液氨最大貯存量為:?W氨=550×0.617×0.85=288t1.3.2半水煤氣(一氧化碳和氫氣混合物)量的計(jì)算???造氣爐造出半水煤氣后,在生產(chǎn)流程中,變換以前的大部分管道、設(shè)備中均存在一氧化碳和氫氣的混合物,貯存量最大的是一座6500m3的氣柜。以下計(jì)算氣柜中一氧化碳和氫氣混合物的量。氣柜中物料組成為:H240%;CO30%;CO27%;N222%;020.3%;CH40.7%(均為體積%)操作溫度為40℃,操作壓力為300~400mmH2O(2.9~4.6kPa,表),用以下氣體方程進(jìn)行計(jì)算Wi=(MiPV)/(RT)式中Wi—i組分的質(zhì)量,Mi—i組分的分子量;P—操作壓力,V—容積,m3;R—?dú)怏w常數(shù),8.314;T—溫度,K。將各常數(shù)帶入上式,6500m3氣柜中最大存放一氧化碳(0.32t)和氫氣(0.02t)混合物的量為0.34t1.3.3甲醇量的計(jì)算?甲醇主要存在于甲醇精餾工段和甲醇儲(chǔ)罐區(qū)中。常溫常壓保存,甲醇的密度為790Kg/m3,裝料系數(shù)為0.85。(1)?甲醇精餾工段設(shè)有甲醇中轉(zhuǎn)罐,容積均為60m3;另外精餾塔、冷凝器和回流罐中估計(jì)儲(chǔ)存10t,生產(chǎn)場(chǎng)所有甲醇總計(jì)40t。 (2)?甲醇庫(kù)區(qū)由四臺(tái)容積為500m3的儲(chǔ)罐,最大儲(chǔ)存甲醇量為335t。1.3.4根據(jù)GB18218-xx進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)結(jié)果根據(jù)GB18218-xx的規(guī)定,建設(shè)項(xiàng)目區(qū)域相關(guān)危險(xiǎn)物質(zhì)構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的臨界量和單物質(zhì)辨識(shí)結(jié)果見表3.1—1序號(hào)危險(xiǎn)物質(zhì)名稱現(xiàn)場(chǎng)存量(生產(chǎn)裝置區(qū))GB18218規(guī)定的生產(chǎn)場(chǎng)所臨界量(噸)GB18218規(guī)定的儲(chǔ)存區(qū)臨界量(噸)單物質(zhì)重大危險(xiǎn)源辨識(shí)結(jié)果1氨9.3/28840100氨庫(kù)區(qū)域構(gòu)成重大危險(xiǎn)源2甲醇40/3352050構(gòu)成重大危險(xiǎn)源3半水煤氣0.34120不構(gòu)成重大危險(xiǎn)源4硝酸3000?100構(gòu)成重大危險(xiǎn)源表3.1—1項(xiàng)目區(qū)域單物質(zhì)重大危險(xiǎn)源辨識(shí)結(jié)果根據(jù)3.7—1中隊(duì)危險(xiǎn)物質(zhì)量的估算結(jié)果,根據(jù)GB18218—xx中的規(guī)定的重大危險(xiǎn)源辨識(shí)標(biāo)準(zhǔn),甲醇罐區(qū)、氨庫(kù)、硝酸罐區(qū)單獨(dú)構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。由于它們相距不大于500m,故可以構(gòu)成一個(gè)重大危險(xiǎn)源。1.3.5根據(jù)安監(jiān)管56文件進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)?評(píng)價(jià)區(qū)域按國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局安監(jiān)管協(xié)調(diào)字【xx】56號(hào)文(以下簡(jiǎn)稱56號(hào)文)中的規(guī)定,可能需要進(jìn)行重大危險(xiǎn)源申報(bào)的類別為壓力容器群。構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的申報(bào)條件為屬下列條件之一的壓力容器:(1)介質(zhì)毒性程度為極度、高度或中度危害的三類壓力容器;(2)易燃介質(zhì),最高工作壓力≥0.1Mpa,且PV≥100Mpa·m3的壓力容器(群)根據(jù)GB5044—85《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》的相關(guān)規(guī)定,評(píng)價(jià)項(xiàng)目中存在的一氧化碳為高度危害物質(zhì),氨為輕度危害物質(zhì)。1.4事故危害后果分析1.4.1半水煤氣柜燃爆事故危害后果的定量分析進(jìn)行燃爆危害后果分析選取6500m3半水煤氣柜發(fā)生燃爆事故為樣本進(jìn)行危害后果計(jì)算造氣爐產(chǎn)生半水煤氣后,在合成氨的整個(gè)流程中,大部分管道、設(shè)備中均存在一氧化碳和氫氣混合物,評(píng)價(jià)區(qū)域貯存量最大的是6500m3的半水煤氣柜,氣柜中一氧化碳和氫氣混合物的物質(zhì)量約為0.34噸。一氧化碳的氫氣混合物泄漏時(shí)與空氣均形成爆炸性混合物,可以用蒸汽云爆炸的傷害模型計(jì)算。首先用范登伯格和蘭諾伊公式估計(jì)蒸汽云爆炸的TNT當(dāng)量WTNT:WTNT=1.8AWfQf/QTNT式中1.8-地面爆炸系數(shù);A—?????? 蒸汽云的TNT當(dāng)量系數(shù),取a=0.04;WTNT—蒸汽云的TNT當(dāng)量,Kg;Wf-蒸汽云中燃料的總物質(zhì)量,Kg;Qf—燃料的燃燒熱,MJ/Kg;QTNT—TNT的爆熱,QTNT=4.52MJ/Kg用下式計(jì)算死亡半徑RR=13.6(WTNT/1000)0.37由于半水煤氣為混合物組成,為了簡(jiǎn)便計(jì)算,取其中占比例最多的物質(zhì)一氧化碳和氫氣為代表進(jìn)行計(jì)算,其誤差在允許范圍。一氧化碳和氫氣混合物的量為0.9t(CO0.41t,H20.4t),一氧化碳和氫氣的燃燒熱值分別為10.1MJ/Kg和120.5MJ/Kg,取其所占組分的平均燃燒熱值為48.12MJ/Kg,將其物質(zhì)量、燃燒熱帶入公式中,可計(jì)算出其死亡半徑為11.8m。1.4.2甲醇儲(chǔ)罐火災(zāi)事故危害后果的定量分析?甲醇罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),一般情況下,火勢(shì)迅猛,并伴隨著可燃性混合氣體的爆炸。甲醇儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)爆炸,使罐體遭到破壞。灌頂炸裂后,形成池水燃燒,產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱輻射,使周圍物體和人員受到熱輻射的危害?;馂?zāi)事故對(duì)甲醇儲(chǔ)罐周邊設(shè)施及人員的熱輻射危害程度與甲醇儲(chǔ)量、燃燒時(shí)間、事故中心距離等多種因素有關(guān)。⑴池火災(zāi)時(shí)的池直徑初始火災(zāi)時(shí)液池直徑為甲醇罐直徑即D=7.6m火災(zāi)最盛時(shí),液池直徑應(yīng)為防火堤內(nèi)所形成的當(dāng)量直徑,擬建甲醇罐區(qū)4臺(tái)甲醇儲(chǔ)罐單排設(shè)在同一防火堤內(nèi),防火堤長(zhǎng)28m,寬28m,火災(zāi)最盛期液池直徑為:D=31.6m⑵池火災(zāi)的火焰高度池火災(zāi)時(shí)的火焰高度與池液直徑、周圍空氣密度、重力加速度、甲醇的燃燒速度等因素有關(guān),可按下式計(jì)算:?h=84r【dm/dt/p/(2gr)0.5】0.6式中:h—火焰高度m?? r—池液半徑m?? p—周圍空氣密度,取1.16Kgm3?????? dm/dt燃燒速度甲醇燃燒速度按吳宗之等編著的《危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用》中公式計(jì)算得到0.0173Kg(m2)將各參數(shù)帶入可得到:甲醇儲(chǔ)罐初期池火災(zāi)時(shí)火焰高度為:h=5.9m‘甲醇儲(chǔ)罐盛期池火災(zāi)時(shí)的火焰高度為:h=15.4m⑶熱輻射的通量?液池燃燒時(shí)放出的總輻射為:Q初=5429KWQ盛=xxKW1.4.3毒物泄漏危害后果分析毒物泄漏的危害后果分析序曲200m3液氨儲(chǔ)罐發(fā)生破裂的事故進(jìn)行危害后果定量分析。氨屬于Ⅳ級(jí)毒物,泄漏擴(kuò)散將對(duì)人體造成傷害。架設(shè)液氨儲(chǔ)罐破裂,則蒸發(fā)蒸汽的體積用下式計(jì)算:V=m3(273+t0)22.4Wc(t-t0)/273Mq式中;W為液化氣體質(zhì)量,取液氨罐最大存放量,t為原液體溫度,取20攝氏度,t0為標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn),取-33℃,c為介質(zhì)比熱,取4.6。q為汽化熱,取1.37×103KJ/Kg,M為相對(duì)分子質(zhì)量,取17。蒸汽與空氣混合形成有毒氣體,假設(shè)有毒空氣以半球型向地面擴(kuò)散,則有毒空氣擴(kuò)散半徑計(jì)算:R=197m可計(jì)算液氨庫(kù)出現(xiàn)一個(gè)1003液氨儲(chǔ)罐破裂時(shí)有毒液化氣體容器破裂時(shí)毒害區(qū)最大死亡半徑為197m(200m3液氨罐破裂) 第 9 頁(yè) 共 10 頁(yè) 行業(yè)資料 本文至此結(jié)束,感謝您的瀏覽! (資料僅供參考) 下載修改即可使用 第 10 頁(yè) 共 10 頁(yè)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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