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化工园区大气环境管理系统设计范文

时间:2022-01-12 10:33:52

化工园区大气环境管理系统设计

摘要:

环境监控与预警是化工园区环境管理工作中的热点与挑战。在园区科学规划环境管理、建立包含气体泄漏检测与修复(LDAR)管理系统、大气环境监控预警系统和应急救援系统在内的大气环境管理平台,是园区大气环境质量控制、预防环境污染事件的重要前提。同时也是实现园区可持续发展、保障生产安全和人员健康的有效途径。

关键词:

泄漏检测与修复;监控与预警;应急救援

化工园区在为地区经济发展提供动力,创造就业机会的同时,也面临着重大的环境和安全风险。密集的化工企业所生产和使用的高危险化学品、排放出的大量污染物,进入大气中,其影响范围之广、危害之大,致使园区面临严重的环境安全风险[1-3],甚至于时常导致化工行业的污染事故和污染纠纷的发生[4]。园区在日常环境管理工作中也存在着重大的挑战,主要体现在以下三个方面:一是在园区聚集着大量的潜在风险源,在其“运输、储存、使用”的动态管理过程中须辅以实施LDAR技术,实现针对环境安全风险的科学预判;二是园区环境污染的来源面广、园区环境质量在线监控存在工作量大、复杂,须建立科学系统的监控预警平台,实现对园区大气质量的实时监控;三是缺乏有效的第三方应急救援力量,协助环境管理部门对环境污染应急事故进行有效管理和及时处置,实现事故发生对人的健康影响和环境污染最小化[5]。

1LDAR技术在园区环境管理中的应用

泄漏检测与修复(LDAR)是指对工业生产全过程挥发性有机物物料逸散、泄漏进行控制的系统工程。我国自2010年将VOCs纳入防控重点以来,不断完善与LDAR技术改造相关的法律法规和技术标准。目前各省市开始逐步制定LDAR技术指南、挥发性气体无泄漏检测规程和相应的排放控制标准。LDAR技术本着“源头控制、预防优先、防治结合、综合治理、总量控制、持续改进”的原则,为实现提升污染管控能力、推动企业技术进步、促进空气质量改善的目标提供切实有效的途径。

1.1LDAR技术原理LDAR技术在完善无泄漏装置检查合格标准的基础上,以泄漏零容忍为目标,积极开展LDAR工作,利用专业在线查漏检测设备,加大检查力度,确保实现“查漏-修复-消漏”三个环节的管控]。LDAR主要分为五个步骤:泄漏点定位、定义泄漏浓度、监测组件、修复泄漏组件以及记录保存]。主要应用SDT超声波、便携式有毒挥发气体、FLUKE红外热像仪等检测方法。

1.2LDAR技术应用意义实施LDAR技术的意义在于:⑴减少产品和物料损失;⑵提高操作人员和装置安全性;⑶优化设备生产效率;⑷降低环境污染;⑸提升企业的经济效益和社会效应。LDAR技术在美国、欧盟等国家已经广泛实施,在安全事故预防、大气环境管理、人员健康保障等工作中成效显著-。

2监控预警系统在大气环境管理中的应用

2.1大气环境监控预警系统框架设计监测监控与预警体系的目标是通过构建涵盖企业污染源、园区边界和周边敏感点等在内的,点-线-面结合的数字化在线监控体系,辅助以人工例行监测、不定期抽查和应急监测等技术手段,建立各类数据存储和转储备份数据库,为PC客户端、移动APP提供数据支持与服务。在梳理园区内企业主要污染物的排放情况,筛选特征污染物,识别重点企业和风险源的基础上,结合园区周边敏感区分布情况、现有环境监测系统和环境管理现状,设计包含在线监测、手工监测、流动监测、预警系统目标、预警系统模拟技术在内的大气环境监控预警系统。通过监控预警系统对园区大气污染的有效合理控制,实现系统的预警目标:⑴给出每一个污染源排放的影响程度和影响范围;⑵给出未来污染超标的可能性;⑶明确超标污染的来源;⑷给出突发事件的应急疏散方案。

2.2大气环境质量自动监测评价化工园区大气环境质量,判断是否符合国家制定的大气质量标准,需要将建立的大气监测站点数据共享接入相应的平台。收集并积累大气环境本底值及其变化趋势的数据,对于大气环境监控预警很有必要。

2.3气象监测数据实时的气象场数据能够为大气模型的运行提供大气扩散的背景驱动,气象数据从地方气象局获得。

2.4特征污染物自动监测建立特征污染物自动监测系统能够及时发现园区有毒有害的泄漏。在筛选出的重点企业和特征污染物的基础上,在部分影响大、风险高的重点企业建立在线监控系统。

2.5特征污染物手工监测手工监测是自动监测的重要补充。针对地域面积大、化工企业众多的园区,能够有效节省运行成本和提高工作效率。对于其他重点企业污染源、边界和敏感点,形成规范的人工监测制度,并按时将监测数据输入监控系统备查。

3应急救援

应急救援中心为满足“平战结合”需要,即首先满足对各级各类环境风险源的日常监管,主要以预防性监控预警为主,结合“三同时”和环境评价对环境风险源进行环境安全风险评估,建立区域环境安全评估体系,完成应急预案的建立、评价、演练和修订。其次满足应急指挥需要,即当突发性环境事件发生后,环境管理部门能用其实现对环境应急事件的指挥、调度、勘察、决策、响应、联络、处置等一系列有序管理,切实保护人员、财产和环境。

3.1风险源管理子系统该系统包含企业内风险源的基本信息、主要产品、生产区、储罐区、废气污染物产生和排放、废气处理设施基本情况、固定风险源、移动风险源、危险品台账的管理、以及以上信息的批量递交审核功能。

3.2应急管理机构子系统该系统包括应急救援物资、应急救援设施、应急救援队伍、应急救援专家等。

3.3事故预警技术支持子系统该系统包括园区大气环境预警模块、事故风险防范措施、健康风险评估系统、应急及预防知识、危险化学品手册、法律法规查询和案例库维护和查询等。

3.4事故救援决策子系统该系统包括接警、事故识别、快速出警调动、现场调查报告、应急监测管理、应急监测点位布局、应急监测数据管理、启动应急预案、应急响应级别确认、应急救援力量调度、事故跟踪模块的开发,与GIS的交互操作,事故影响分析、事故报告生成等功能。

4园区大气环境管理平台建设

4.1设计目标与原则通过灵活的数据采集和解析过程、污染物数据标准化技术和Windows文件监控服务,基于FileDependency技术,对大气环境进行实时监听、解析、存储和预警,平台实时监控污染物采集设备的数据变化,并给予事件回调等技术方式,自动转入下一步的数据解析及处理阶段。实现大气污染实时化智能报警和形象展示。

4.2平台设计层次平台设计内容包括用户界面层、业务逻辑层和数据处理层。用户界面层是用于显示数据和接收用户输入的数据,为用户提供形象的图形化数据展示、连续监测数据动画播放和特殊文件打开的一种交互式操作的界面。业务逻辑层是通过使用相关的业务处理模块,为用户界面层提供服务,其服务方式有两种:一是为用户界面数据展示提供相关数据;二是把用户发送的指令向底层传递。它起到了数据交换中承上启下的作用,对于数据访问层而言,它是调用者;对于表示层而言,它却是被调用者。依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上,如何实现依赖关系的解耦,则是本平台的一个设计难点。数据处理层主要是负责数据库的访问,为业务逻辑层提供数据支撑,为平台的整体的性能提升提供技术支撑。

4.3平台功能内容本平台共分为8大子系统进行建设,分别为污染物数据库建设、环境质量监测系统、统计分析系统、应急指挥系统、三维GIS系统、环境APP、值守班系统、信息更新与维护,涵盖了从污染数据采集及处理,到特征污染物实时监控,再到园区边界环境监控及应急指挥与处置,实现了对特征污染物、企业工况的实时监督与管理,做到早发现、早预警、早处置。

5结语

当前化工园区经济发展与环境安全并重,对园区环境治理、质量控制、事故预防等提出了新的更高要求。在环境管理中将LDAR技术、监控预警技术、应急救援技术进行整合,建设“三位一体”的综合平台,对园区环境质量实行全面管理将成为园区环境与安全管理的新趋势。

参考文献

[1]杨明森.重大突发环境事件特点及原因.中国环境年鉴,2009.

[2]闻欣.环保总局通报典型突发环境事件事故造成的突发环境污染事件剧增,今日国土,2006,Z2:22.

[3]姜春娟.美国环境应急的基本情况及对我国的启示.环境研究与检测,2011,24(4):26-28.

[4]杨明森.重大突发环境事件特点及原因.中国环境年鉴,2010.

[5]周德红.化学工业园区安全规划与风险管理研究[D].北京:中国地质大学,2010.

作者:高亚军 胡家富 王世强 单位:南京白云化工环境监测有限公司

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