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危险化学品储运概述

 航海资料收藏 2024-04-30 发布于河南

一、危险化学品

1.危险化学品的定义

危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。在我国,具有实际操作意义的危险化学品,是指国家公布的《危险化学品目录》中的化学品。未在目录中列为危险化学品的应根据危险化学品的分类标准进行技术鉴定,最后由公安、环境保护、卫生、质检等部门确定。

2.危险化学品与危险货物

在储存和运输环节,由于危险物品、危险货物中除了危险化学品外还包括一些其他具有危险性的货物或物品,因此多称为“危险货物”。《危险货物品名表》(GB 12268—2012)指出,危险货物是具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等特性,容易造成人身伤亡、财产毁损或者对环境造成危害而需要特别防护的货物。

危险化学品与危险货物的区别在于:

(1)危害的侧重点不同 “危险货物”针对的是该货物的运输环节,强调短期危害性,而“危险化学品”是指它在生产、使用、存储环节中的长期危害性,两者具有必然联系。危险化学品与危险货物中的大部分条目与内容是一致的,但各自也有几百种不在对方的序列中,因此,“危险化学品”不一定就是“危险货物”,而“危险货物”也不一定就是“危险化学品”。

(2)确认的标准不同 危险化学品的确认,国际上是根据联合国统一协调的GHS制度(又称“紫皮书”),我国是根据《危险化学品目录》;而“危险货物”的分类和确认,国际上是联合国《关于危险货物运输的建议书:规章范本》的TDG制度(又称“橘皮书”),我国是国家标准《危险货物品名表》(GB 12268—2012),它规定了3495种危险货物,既包含了“紫皮书”中规定的2828项危险化学品中的大多数,也列入了2828项以外未列入的第9类危险品。

表1-1示例说明了两者的区别。

表1-1 危险化学品与危险货物的区别示例

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值得注意的是,在储运环节两者有大致相同的管理要求,但对包装生产企业、销售环节而言,其重点关注的是“危险货物”,而非“危险化学品”。

考虑到本书不以具体的危险物品为研究的对象,故书中一般多用“危险化学品”一词,仅在特别需要区别之处采用“危险货物包装”(即危包)的称谓。

3.危险化学品重大危险源

国家标准根据危险化学品储存的数量来判定是否属于重大危险源。《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218—2018)规定:危险化学品重大危险源,是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品,且危险物品的数量等于或者超过临界量的单元(包括场所和设施)。

(1)重大危险源的辨识依据

① 危险化学品重大危险源的辨识依据是危险化学品的危险特性及其数量,具体见表1-2和表1-3。

表1-2 危险化学品名称及其临界量

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表1-3 未在表1-2中列举的危险化学品类别及其临界量

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② 危险化学品临界量的确定方法如下:

a.在表1-2范围内的危险化学品,其临界量按表1-2确定。

b.未在表1-2范围内的危险化学品,依据其危险性,按表1-3确定临界量;若一种危险化学品具有多种危险性,按其中最低的临界量确定。

(2)重大危险源的辨识指标 生产单元、储存单元内存在危险化学品的数量等于或超过表1-2、表1-3规定的临界量,即被定为重大危险源。单元内存在的危险化学品的数量根据危险化学品种类的多少区分为以下两种情况:

① 生产单元、储存单元内存在的危险化学品为单一品种时,该危险化学品的数量即为单元内危险化学品的总量,若等于或超过相应的临界量,则定为重大危险源。

② 生产单元、储存单元内存在的危险化学品为多品种时,按式(1-1)计算,若满足式(1-1),则定为重大危险源:

S=q1/Q1+q2/Q2+…+qn/Qn≥1   (1-1)

式中     S——辨识指标;

q1,q2,…,qn——每种危险化学品实际存在量,单位为吨(t);

Q1,Q2,…,Qn——与每种危险化学品相对应的临界量,单位为吨(t)。

二、危险化学品的标志、标签与技术说明书

1.危险化学品的标志

危险化学品种类、数量较多,危险性各异,为了危险化学品的运输、储存及使用的安全,需要对危险化学品进行标志。危险化学品的安全标志是通过图案、文字说明、颜色等信息鲜明、形象、简单地表征危险化学品特征和类别,向作业人员传递安全信息的警示性资料。目前通行的危险化学品的安全标志有两种。

(1)按《危险货物分类和品名编号》的分类标志 按《危险货物分类和品名编号》(GB 6944—2012)分类,将危险货物分为9大类,共21项。

① 标志规范。

a.标志的种类。根据常用危险化学品的危险特性和类别,设主标志16种、副标志11种。

b.标志的图形。主标志为表示危险特性的图案、文字说明、底色和危险品类别号四个部分组成的菱形标志。副标志图形中没有危险品类别号。

c.标志的尺寸、颜色及印刷按《危险货物包装标志》(GB 190—2009)的有关规定执行。

② 标志的使用。当一种危险化学品具有一种以上的危险性时,应用主标志表示主要危险性类别,并用副标志来表示重要的其他危险性类别。

③ 标志图案。a.主标志见表1-4。

表1-4 危险化学品主标志

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b.副标志见表1-5。

表1-5 危险化学品副标志

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(2)按《全球化学品统一分类和标签制度》的分类标志 《全球化学品统一分类和标签制度》(GHS)是由联合国出版的作为指导各国控制化学品危害和保护人类、环境的统一分类制度文件。对危险化学品物理、健康和环境危险这三大类危险统一规定使用9种象形图(pictogram,GHS中应当使用的标准符号)来标示化学品危险特性。所有的象形图都是方块形状,使用黑色符号加白色背景,红框要足够宽,以便醒目,如表1-6所示。

表1-6 GHS中应当使用的标准符号

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例如危险化学品硫化氢(H2S),由于它同时具有燃爆、毒性、健康和环境四种危险,就可以使用以上象形图“统一”标示出其危险性(见图1-1)。

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图1-1 危险化学品硫化氢(H2S)的标志

2.化学品安全标签

化学品安全标签是指危险化学品在市场上流通时应由供应者提供的附在化学品包装上的用于提示接触危险化学品人员的一种标识。国家标准《化学品安全标签编写规定》(GB 15258—2009)规定,安全标签用简单、明了、易于理解的文字、图形表述有关化学品的危险特性及其安全处置的注意事项,向作业人员传递安全信息,以预防和减少化学危害,达到保障安全和健康的目的。

(1)标签的内容

① 化学品和其主要有害组分标识。

a.名称。用中文和英文分别标明化学品的通用名称。名称要求醒目、清晰,位于标签的正上方。

b.分子式。用元素符号和数字表示分子中各原子数,居名称的下方。若是混合物此项可略。

c.化学成分及组成。标出化学品的主要成分和有害组分、含量或浓度。

d.编号。标明联合国危险货物编号和中国危险货物编号,分别用UN No.和CN No.表示。

e.标志。标志采用联合国《关于危险货物运输的建议书》和《化学品分类和危险性公示 通则》(GB 13690)规定的符号。每种化学品最多可选用两个标志。标志符号居标签右边。

② 警示词。根据化学品的危险程度和类别,用“危险”“警告”“注意”三个词分别进行危害程度的警示。具体规定见表1-7。当某种化学品具有两种及两种以上的危险性时,用危险性最大的警示词。警示词位于化学品名称的下方,要求醒目、清晰。

表1-7 警示词与化学品危险性类别的对应关系

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③ 危险性概述。简要概述化学品燃烧爆炸危险特性、健康危险和环境危险,居警示词下方。

④ 安全措施。表述化学品在处置、搬运、储存和使用作业中所必须注意的事项和发生意外时简单有效的救护措施等,要求内容简明扼要、重点突出。

⑤ 灭火。化学品为易(可)燃或助燃物质,应提示有效的灭火剂和禁用的灭火剂以及灭火注意事项。

⑥ 批号。注明生产日期及生产班次。生产日期用××××年××月××日表示,班次用××表示。

⑦ 提示向生产销售企业索取安全技术说明书。

⑧ 生产企业名称、地址、邮编、电话。

⑨ 应急咨询电话。化学品生产企业和国家化学事故应急咨询电话。

化学品安全标签见图1-2。

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图1-2 化学品安全标签

(2)标签的使用

① 使用方法 安全标签应粘贴、挂拴或喷印在化学品包装或容器的明显位置。当与运输标志组合使用时,运输标志可以放在安全标签的另一面板,将之与其他信息分开,也可放在包装上靠近安全标签的位置,后一种情况下,若安全标签中的象形图与运输标志重复,安全标签中的象形图应删掉。对组合容器,要求内包装加贴(挂)安全标签,外包装上加贴运输象形图,如果不需要运输标志可以加贴安全标签。

② 位置 安全标签的粘贴、喷印位置规定如下:桶、瓶形包装,位于桶、瓶侧身;箱状包装,位于包装端面或侧面明显处;袋、捆包装,位于包装明显处。

3.化学品安全技术说明书

化学品安全技术说明书(material safety data sheet,MSDS),国际上称作化学品安全信息卡,是化学品生产商和经销商按法律要求必须提供的了解危险化学品性能,以及能够有针对性地采取各项安全防范和正确有效的应急救援措施的必备文件。由于在化学品的生产、经营、储运、销售、使用等环节都涉及其安全特性、毒性评估、审核、职业健康、生态环境等问题,因此国际上都将MSDS规范的编制和应用作为企业安全、职业健康和环境科学管理的重要内容。

《化学品安全技术说明书编写指南》(GB/T 17519—2013)规定,化学品安全技术说明书应包括16项的内容,分别为:化学产品及标识;成分、组分信息;危险性概述;急救措施;燃爆特性及消防措施;泄漏应急处理;操作处置和储存;防护措施;理化特性;稳定性和反应活性;毒理学信息;环境资料;废弃;运输信息;法规信息;其他信息。

三、危险化学品的储存与运输

1.危险化学品储存

危险化学品储存是危险化学品保持其物理化学特性状态下的保护、管理、储藏状态和过程。在危险化学品储存过程中,为了控制其危险和有害性,防止泄漏或与其他物品产生化学反应,需要根据其化学性质、物理形态,采取特定的承装容器,满足储藏和仓储条件,实施维护和保管措施,保持适当的温度、湿度、压力等物理状态。

(1)危险化学品储存方式

① 隔离储存(segregated storage)。指在同一房间或同一区域内,不同的物料之间分开一定的距离,非禁忌物料间用通道保持空间的储存方式。

② 隔开储存(cut-off storage)。指在同一建筑或同一区域内,用隔板或墙将其与禁忌物料分离开的储存方式。

③ 分离储存(detached storage)。指在不同的建筑物或远离所有建筑的外部区域内的储存方式。

(2)危险化学品仓库分类 危险化学品仓库是集中储存各种危险化学品的固定场所。其分类方式主要有:

① 根据存放物品的火灾危险性分类。按存放物品的火灾危险性,将危险化学品仓库分为甲、乙、丙、丁、戊五类。甲类仓库的危险等级是最高的,甲类仓库在原则上来说是可以放置甲、乙、丙、丁、戊类物质的;乙类仓库除了不能放置甲类物质,其余类的物质都可以放置;丙类仓库不能放甲、乙类物质,但是可以放置丙、丁、戊类的物质,并以此类推。

② 根据危险化学品储存规模分类。按使用性质和规模大小,可分为三种类型:面积大于9000m2的为大型危险品库,通常为大型的商业、外贸、物资和交通运输等部门的专业性储备或中转仓库;面积在550~9000m2的为中型危险品库,通常为中型的厂矿、企事业单位的生产附属仓库;面积在550m2以下的为小型危险品库,属于一些企业、学校、科研单位甚至商店等。

③ 根据危险品库的结构形式分类。按其结构形式分为地上危险品库、地下危险品库、半地下危险品库。

(3)危险化学品储罐及其分类 危险化学品储罐是储存各种气、液态危险化学品的固定场所。其分类方式主要有:

① 按结构特征分类。

a.球形储罐。球形储罐与圆筒储罐相比,具有容积大、承载能力强、节约钢材、占地面积小、基础工程量小、介质蒸发损耗少等优点,但也存在制造安装技术要求高、焊接工程量大、制造成本高等缺点。

b.立式储罐。立式储罐以大型油罐最为典型,其由基础、罐底、罐壁、罐顶及附件组成。按罐顶的结构不同可分为拱顶罐、浮顶罐和内浮顶罐。

c.卧式储罐。卧式储罐与立式储罐相比,容积较小,承压能力变化范围宽,适宜在各种工艺条件下使用,在中小型油库中用卧式储罐储存汽油、柴油及数量较少的润滑油。另外,汽车罐车和铁路罐车也大多用卧式储罐。

② 液体储罐分类。其分类如图1-3所示。

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图1-3 液体储罐的分类

③ 气体储罐分类。其分类如图1-4所示。

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图1-4 气体储罐的分类

2.危险化学品运输

危险化学品运输是采用专用的运输设备、工具,通过指定的运输路径,将危险化学品从一个地点向另一个地点运送的物流活动。危险化学品的运输,一般都不改变其性质和物态,仅在长途海运中,为了降低成本或便于输送,有将液态或气态化学品转化成低温固态运输的情况。

(1)危险化学品运输方式

① 公路运输(highway transportation)即在公路上,用槽车、货车等运输危险化学品。由于公路运输的主要工具是汽车,因此又称为汽车运输。我国公路网密度高、分布广,汽车调度、运动便捷,可以实现高效率、“门到门”运输,因此公路运输是我国危险化学品最主要的运输方式。同时,由于路况、车况复杂,易受环境干扰,危险化学品公路运输事故也较多。

② 铁路运输(railway transportation)即在铁路上,用槽车、列车等运输危险化学品。其特点是运送量大,运输平稳,速度快,成本较低,一般不受气候条件限制,适合危险化学品长途运输,是目前最安全、国际社会鼓励的危险化学品运输方式。而在我国,由于危险化学品的用户分布广、铁路网布设不够发达,铁路运输危险化学品还难以大范围推行。

③ 水路运输(waterway transportation)即在海洋、河流和湖泊上,用船舶运输危险化学品。相对而言,水路运输速度较慢,受水流、气象影响较大,但成本最低,特别适合一次运输量大的海洋运输,至今仍是国际间货物(包括危险化学品)运输的最重要方式。但在国内,因水网分布有限、容易污染水体等原因,水路运输危险化学品难以推广。

④ 航空运输(air transportation)即采用飞机、直升机及其他航空器运输危险化学品。航空运输具有快速、机动的优点,但成本高、运量小,受气候、场地影响大,不宜大量运输危险化学品。

⑤ 管道运输(pipeline transportation)即用管道作为运输工具输送液态、气态危险化学品。可采用埋地、地面和架空管道方式,短输管道多用于厂区、园区内部运输,长输管道(主要用于输送石油、天然气)则可以跨省界、国界运输。管道运输有效率高、成本低、投资少、污染小的优点,但由于其仅限液态、气态物质的输送,且每条管道仅可输送一个品种,因此,适合管道运输危险化学品的情况不多。

在上述运输方式中,道路(公路、铁路)运输是危险化学品运输的主要方式,我国每天有近300万吨危险化学品要通过道路运输,占运输总量的70%。道路运输也是事故频率最高、事故灾害最严重的运输方式,占危险化学品运输事故总量的85%以上。

(2)危险化学品运输主要设备设施 危险化学品运输设备设施的功能是完成装运过程、保障装运安全,主要包括各种承运危险货物的运输工具、装载危险货物的集装箱、堆卸危险货物的搬运机具,以及与其配套的安全附件、应急物资装备等,见图1-5。

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图1-5 危险化学品运输主要设备设施

其中,运输工具包括列车、汽车、船舶等,采用罐体运输液化气体、粉状危险货物最常见。罐体车按其用途可分为:轻油类罐车、黏油类罐车、酸碱类罐车、液化气体类罐车、粉状货物类罐车等;按装卸方式可分为:上装上卸罐车、上装下卸罐车。箱式车主要用于运输粉状、小包装气液态危险货物,常见如带有押运室的黄色铁路有毒品运输车,可用于运输有毒农药、放射性矿石和矿砂等危险货物,其代号W5、W6分别表示载重50t、60t。

危险货物集装箱分为通用集装箱、专用集装箱。通用集装箱适用于大多数危险货物,与普通集装箱相比,在设计、结构上大体相同,但对箱体的隔热性、抗腐蚀性、防雨性、抗静电性以及清洗的便捷性等有较高的、特殊的要求。专用集装箱有专用于爆炸品、毒害品、压缩气体和液化气体等危险货物的,其功能须满足相应货物的特殊要求。

还有一种罐式集装箱,专用于装运液态危险货物,如聚乙烯材料做成的方形储罐,具有无焊接缝、不渗漏、无毒性、抗老化、抗冲击、便于装运的优点。与前述的罐式、箱式相比,使用罐式集装箱运输,损耗降低、安全方便,因而在液态货物运输中被广泛应用。

危险化学品管道按输送介质分为:毒性介质(氯、氰化物、氨、沥青、煤焦油等)、可燃与易燃易爆介质(油品油气、水煤气、乙炔、乙烯等),以及窒息性、刺激性、腐蚀性、易挥发性介质管道。输送这类介质的管道,除必须保证足够的机械强度以外,还应满足密闭性好、安全性好、放空与排泄快的要求。

危险货物搬运机具主要包括防爆叉车(其钢制机具摩擦、碰撞易产生火花的部位须做防爆处理,须配套防爆电机、电器,须具有作业环境可爆气体浓度超标报警和自动停车功能等)、防爆巷道堆垛机(要求运动构件和电气元件不得产生火花,金属构件有足够刚度,停车平稳,并配有过载、断绳、超速保护设施等)。

安全附件是运输设备上确保作业过程安全的各种保护、警示、应急等设施。如液化石油罐车按规定必须装设的安全附件包括:装卸阀门、安全阀、紧急切断装置、液面计、压力表、温度计、消除静电及消防灭火装置等。

应急救援装备是各种运输设备上必备的事故应急处置器具,起到第一时刻消除事故隐患、消灭事故萌芽、保护作业人员等的关键作用。主要包括:应急器材(灭火器)、驾驶员防毒面具、防雨篷布、防漏堵漏器材等;还要有应急救援安全卡、危险化学品告知牌、危险标志牌、卫星定位系统等应急装备。

四、储存运输安全在危险化学品产业中的地位

1.危险化学品产业链及安全问题

危险化学品产业链分为上、中、下游三部分。上游是重化工原料生产行业,以石油、化工行业为主;中游是作为一种非工业中间体的危险化学品和非危险化学品生产行业;下游是化学品的应用,其应用范围广泛,涵盖了化学化工、医药、采矿、能源、运输、仓储、建筑、农业、轻工、日化、食品、卫生、科研、教育等诸多行业领域。危险化学品产业链见图1-6。

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图1-6 危险化学品产业链

我国是世界第一化工大国,也是危险化学品生产和使用大国。截至2018年底,危险化学品生产经营单位达21万家,涉及2800多个种类,产值占国内生产总值(GDP)的13.8%,在国民经济和社会发展中具有重要地位。但是,由于危险化学品易燃易爆性、毒害性和腐蚀性等特点,容易在产业链的各个环节发生泄漏、火灾、爆炸事故。

目前,我国在危险化学品生产、储存、运输、使用、废弃处置等环节整体安全条件差、管理水平低、重大安全风险隐患集中,已经形成了系统性安全风险,导致重特大事故时有发生,严重损害人民群众生命财产安全,严重影响经济高质量发展和社会稳定。据统计,2013~2019年,我国共发生危险化学品事故5169起,死亡2560人。其中,泄漏事故占48.10%,爆炸事故占24.48%,火灾事故占20.57%,中毒事故占6.85%,详见表1-8[3]。危险化学品的特性和事故频发的局面决定了安全是产业链中最需要关注和解决的问题,“安全第一”对危险化学品产业具有更加现实的意义。

表1-8 2013~2019年我国危险化学品事故

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面对我国危险化学品安全与发展不平衡不充分的系统性风险和矛盾突出的问题,维护危险化学品行业稳定和发展的关键是坚持问题导向、目标导向和结果导向,站在国家危险化学品安全治理体系和治理能力现代化的高度,着力解决危险化学品安全生产基础性、源头性、瓶颈性问题,全面提升安全发展水平,推动安全生产形势持续稳定好转,为经济社会发展营造安全稳定环境,让人民群众有更多的安全感、幸福感。

2.储运与危险化学品生命周期安全

危险化学品在其生命周期中,经历了生产、储存、使用、经营(购销)、运输、废弃处置等多个环节,见图1-7。

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图1-7 危险化学品生命周期

其中,储存和运输具有两方面的突出特点:

(1)储运是连接危险化学品生命各环节的中枢和纽带 危险化学品储运涵盖危险化学品生命周期的全过程,将生产、经营、使用、废弃处置等各个环节连接起来,是其中必不可少的、反复出现的状态和过程,是危险化学品产业链得以延续和发展的关键环节。由图1-7可见,危险化学品的储运过程主要发生在:①生产企业内部或邻近生产企业之间(如化工园区内部);②生产企业向危险化学品经营企业;③生产企业向使用企业;④经营企业向精细化生产企业;⑤经营企业向使用企业;⑥使用企业内部或邻近使用企业之间;⑦使用企业向废弃处置企业。可以说,储运是危险化学品生命体的大动脉,其畅通或堵塞决定危险化学品产业的兴衰。

(2)储运是危险化学品生命周期中与社会活动关联最密切的环节 储存运输使危险化学品在其生命周期内频繁分装、出入库和异地间流动。这种状态可能发生在生产企业(或化工园区)的内部或外部。其中,内部储存和运输(如图1-7①以及部分③、⑥)是本企业(或本园区)生产、经营工作的一部分,管辖方便,责任明确,受外部因素干扰较少,安全管理的环节和要素相对简单,安全风险相对要小;外部储存和运输(如图1-7②、③、④、⑤、⑥、⑦)状态和条件则要复杂得多,安全管理的要素相对复杂,安全风险就更大。

目前,在我国内部储运只占总量的不到5%,而95%以上的危险化学品需要相对危险的外部储存和运输。因此,保证危险化学品外部储运过程中的安全、稳定,是维系危险化学品产业发展的关键。

伴随危险化学品储运规模增长,储运环节事故频发,安全形势依然严峻,对应危险化学品安全形势总体向好的趋势,储运安全成了危险化学品产业链中相对薄弱的环节。2008~2018年,我国发生的4000起涉及危险化学品事故中9%发生在仓储阶段,77%发生在运输阶段,两者和占86[插图]。近年来发生的一系列重特大事故,如2020年6月13日沈海高速温岭大溪镇槽罐车爆炸事故、2019年3月21日江苏响水天嘉宜公司危险化学品爆炸事故、2018年11月28日张家口盛华化工重大爆燃事故、2017年5月23日张石高速浮图峪五号隧道危险化学品运输车燃爆事故、2016年2月5日贵阳市兴鑫烟花爆竹厂仓库爆炸事故、2015年8月12日天津瑞海公司危险化学品仓库爆炸事故、2014年7月19日沪昆高速“7·19”乙醇泄漏爆燃事故、2013年11月22日青岛东黄输油管道爆炸事故、2012年8月26日包茂高速延安段甲醇槽车爆炸事故、2011年11月1日黔南州福泉市炸药车爆炸事故、2010年7月16日大连输油管道爆炸事故等也都发生在危险化学品的储存、运输环节,造成了严重的人员、财产损失及环境灾害和社会影响。

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