硝酸鹽與亞硝酸鹽的危害.doc

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 共 10 頁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)過長途運(yùn)輸和長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 共 10 頁硝酸行業(yè)的重大危險(xiǎn)源辨識1.1重大危險(xiǎn)源要素分析：重大危險(xiǎn)源是指長期地或臨時(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）中要求重大危險(xiǎn)源申報(bào)的危險(xiǎn)能量儲存設(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)源辨識方法重大危險(xiǎn)源辨識方法是依據(jù)GB18218-xx重大危險(xiǎn)源辨識的規(guī)定進(jìn)行辨識。辨識方法是當(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）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)源所處的場所或設(shè)備、設(shè)施對重大危險(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）     庫區(qū)（庫）             6）壓力容器3）     生產(chǎn)場所               7）煤礦（井工開采）4）     壓力管道               8）金屬非金屬地下礦山9）尾礦庫此次分別采用者兩種辨識方法進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識。1.3根據(jù)GB18218進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識評價(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。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)存在于過度儲罐中，反應(yīng)和分離設(shè)備中氣氨相對較少，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)場所液氨的最大儲存量約為：9.3t。（2）液氨庫區(qū)液氨量    設(shè)置有200m³液氨立式儲罐2臺，50m³液氨臥式儲罐3臺，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300400mmH2O(2.94.6kPa,表)，用以下氣體方程進(jìn)行計(jì)算Wi=（MiPV）/(RT)式中Wii組分的質(zhì)量，Mii組分的分子量；P操作壓力，V容積，m³；R氣體常數(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)儲存10t，生產(chǎn)場所有甲醇總計(jì)40t。（2） 甲醇庫區(qū)由四臺容積為500m³的儲罐，最大儲存甲醇量為335t。1.3.4根據(jù)GB18218xx進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識結(jié)果根據(jù)GB18218xx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)辨識結(jié)果見表3.11序號危險(xiǎn)物質(zhì)名稱現(xiàn)場存量（生產(chǎn)裝置區(qū)）GB18218規(guī)定的生產(chǎn)場所臨界量（噸）GB18218規(guī)定的儲存區(qū)臨界量（噸）單物質(zhì)重大危險(xiǎn)源辨識結(jié)果1氨9.3/28840100氨庫區(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3.11項(xiàng)目區(qū)域單物質(zhì)重大危險(xiǎn)源辨識結(jié)果根據(jù)3.71中隊(duì)危險(xiǎn)物質(zhì)量的估算結(jié)果，根據(jù)GB18218xx中的規(guī)定的重大危險(xiǎn)源辨識標(biāo)準(zhǔn)，甲醇罐區(qū)、氨庫、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 評價(jià)區(qū)域按國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局安監(jiān)管協(xié)調(diào)字【xx】56號文（以下簡稱56號文）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PV100Mpa·m³的壓力容器（群）根據(jù)GB504485職業(yè)性接觸毒物危害程度分級的相關(guān)規(guī)定，評價(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；QTNTTNT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，火勢迅猛，并伴隨著可燃性混合氣體的爆炸。甲醇儲罐發(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)事故對甲醇儲罐周邊設(shè)施及人員的熱輻射危害程度與甲醇儲量、燃燒時(shí)間、事故中心距離等多種因素有關(guān)。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臺甲醇儲罐單排設(shè)在同一防火堤內(nèi)，防火堤長28m，寬28m，火災(zāi)最盛期液池直徑為：D=31.6m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：甲醇儲罐初期池火災(zāi)時(shí)火焰高度為：h=5.9m甲醇儲罐盛期池火災(zāi)時(shí)的火焰高度為：h=15.4m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液氨儲罐發(fā)生破裂的事故進(jìn)行危害后果定量分析。氨屬于級毒物，泄漏擴(kuò)散將對人體造成傷害。架設(shè)液氨儲罐破裂，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)算液氨庫出現(xiàn)一個(gè)1003液氨儲罐破裂時(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 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