細(xì)解道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)某汽油罐區(qū)的安全評(píng)價(jià)

摘 要:為了實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的安全管理，本課題對(duì)某港務(wù)公司汽油罐區(qū)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。旨在細(xì)解道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)方法的使用，提出在危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存、管理中存在的問題，并提出相應(yīng)的解決措施，以提高安全管理水平。

關(guān)鍵詞:道化學(xué)火災(zāi) 爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法 汽油罐區(qū) 安全評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào):X937文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(a)-0065-02

1 安全評(píng)價(jià)的定義、目的

安全性評(píng)價(jià)也稱危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)或風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，它是綜合運(yùn)用安全系統(tǒng)工程的方法對(duì)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行預(yù)測(cè)和度量的一種科學(xué)方法。

進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的目的，是為使安全工作逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、系統(tǒng)化，以事故預(yù)測(cè)、預(yù)防來代替事后處理，達(dá)到控制事故發(fā)生的目的。

火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法是美國(guó)道化學(xué)公司于1964年首次提出的一種安全評(píng)價(jià)方法。可用于評(píng)價(jià)生產(chǎn)、貯存、處理具有可燃、爆炸、化學(xué)活潑性物質(zhì)的化工過程及其供、排水(氣)系統(tǒng)等。

2 安全評(píng)價(jià)

以某港務(wù)公司為例，該公司主要是石油、石油產(chǎn)品及其部分液體化工品為主的大型綜合性港口。擁有1000～20000方的儲(chǔ)罐16座，實(shí)際儲(chǔ)存容量為41萬方。本文利用道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)汽油罐區(qū)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。

2．1 工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)

(1)一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1

一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)是確定事故損害大小的主要因素。

①物料處理與輸送:本項(xiàng)用于評(píng)價(jià)工藝單元在處理、輸送和貯存物料時(shí)潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)性。對(duì)于NF=3或NF=4的易燃液體或氣體(包括桶裝、罐裝、可移動(dòng)式撓性容器和氣溶膠罐裝)危險(xiǎn)系數(shù)為0.85。汽油的NF=3，所以在此取0.85。

②通道:汽油罐區(qū)面積45000平米，大于2312平米，消防通道符合要求，不必選取危險(xiǎn)系數(shù)。

③排放和泄露控制:汽油罐區(qū)三面有堤壩，能將泄漏液引至蓄液池，但是蓄液池貯液能力小于排放量確定的兩個(gè)原則之和，選取危險(xiǎn)系數(shù)為0.25。

(2)特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2

特殊工藝危險(xiǎn)是影響事故發(fā)生概率的主要因素，特定的工藝條件是導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的主要原因。

①毒性物質(zhì):汽油的物質(zhì)毒性系數(shù)為NH=1，其危險(xiǎn)系數(shù)為0.2NH=0.2。

②爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作:某些操作導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，形成易燃混全物。貯有的汽油其溫度在閉杯閃點(diǎn)(-45℃)以上且無惰性氣體保護(hù)，其危險(xiǎn)系數(shù)為0.5。

③易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量:罐區(qū)汽油儲(chǔ)量為40萬立方，取密度為0.71T/m3，物料總熱量值X為:40*104*0.71*18.8*103/0.454=11.76GBTU。由lgY=-0.403115+ 0.378703(lgX)-0.046402(lgX)2-0.015379(lgX)3得出其危險(xiǎn)系數(shù)Y為:0.85。

④腐蝕:汽油罐按其由OCr18Ni9Ti制作，其腐蝕速率為0.9～1.82g/m2·h，即最大0.21mm/a，由指南:“腐蝕速率大于0.127mm/a，并小于0.254mm/a，其危險(xiǎn)系數(shù)為0.20?！边x取危險(xiǎn)系數(shù)為0.20。

⑤泄漏——連接頭和填料處:墊片、接頭或軸的密封及填料處可能是易燃、可燃物質(zhì)的泄漏源，汽油在法蘭連接處可能產(chǎn)生正常的一般泄漏，其危險(xiǎn)系數(shù)為0.30。

(3)工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)F3

工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)(F3)是一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)(F1)和特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)(F2)的乘積，用來確定FEI值以及計(jì)算危害系數(shù)。

(4)火災(zāi)、爆炸指數(shù)

火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)(FEI)是工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)(F3)和物質(zhì)系數(shù)(MF)的乘積。用來估計(jì)生產(chǎn)過程中的事故可能造成的破壞。汽油罐區(qū)F＆EI=F3*MF=102.48，屬于中等危險(xiǎn)等級(jí)。

2.2 安全措施補(bǔ)償系數(shù)

安全措施可分為三類:

C1——工藝控制;C2——危險(xiǎn)物質(zhì)隔離;C3——防火設(shè)施。

(1)工藝控制補(bǔ)償系數(shù)C1

①操作指南或操作規(guī)程:

a.正常操作條件——0.5

b.檢修程序(批準(zhǔn)手續(xù)、清除污物、隔離、系統(tǒng)清掃)——1.5

c.設(shè)備、管線的更換和增加——2.0

綜上可選取補(bǔ)償系數(shù)為:

1.0-(0.5+1.5+2.0)/150≈0.97。

②活性化學(xué)物質(zhì)檢查:對(duì)于汽油罐區(qū)，檢查只是在需要的時(shí)候才進(jìn)行，因此補(bǔ)償系數(shù)為0.98。

③其他工藝過程危險(xiǎn)分析:汽油罐區(qū)可選取的補(bǔ)償系數(shù)的情況為工藝、物質(zhì)等變更的審查管理——0.98。

(2)物質(zhì)距離補(bǔ)償系數(shù)C2

排放系統(tǒng):汽油罐區(qū)四周有堤壩以容納泄漏物，此時(shí)不予補(bǔ)償。

(3)防火措施補(bǔ)償系數(shù)C3

①鋼質(zhì)結(jié)構(gòu):采用防火涂層，且涂層高度大于10m，補(bǔ)償系數(shù)為0.95。

②消防水供應(yīng):在保證消防水的供應(yīng)上，有獨(dú)立于正常電源之外的其它電源且能提供最大水量，而且，消防水的供應(yīng)能保證按最大需水量連續(xù)供應(yīng)6小時(shí)。所以選取補(bǔ)償系數(shù)為0.97。

③泡沫裝置:汽油罐設(shè)置了遠(yuǎn)距離手動(dòng)控制的將泡沫注入標(biāo)準(zhǔn)噴灑系統(tǒng)的裝置，補(bǔ)償系數(shù)為0.94。

④手提式滅火器材/水槍:安裝了帶有泡沫噴射能力的水槍，其補(bǔ)償系數(shù)為0.93。

⑤電纜保護(hù):電纜管埋在地下的電纜溝內(nèi)，補(bǔ)償系數(shù)為0.94。

2.3 工藝單元危險(xiǎn)分析匯總

(1)火災(zāi)、爆炸指數(shù)。

火災(zāi)、爆炸指數(shù)F＆EI被用來估計(jì)生產(chǎn)事故可能造成的破壞。

(2)暴露半徑:

暴露半徑表明了生產(chǎn)裝置危險(xiǎn)區(qū)域的平面分布，在此暴露半徑為:

Y=0.84*102.48*0.3048=26.24(m)

(3)暴露區(qū)域:

暴露區(qū)域?yàn)?3.14*26.242=2162(m2)

(4)暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值:

對(duì)于汽油罐區(qū)其更換價(jià)值按5000萬元人民幣即6.02百萬美元計(jì)。

(5)危害系數(shù)的確定:

對(duì)于物質(zhì)系數(shù)MF=16的汽油其單元危害系數(shù)的計(jì)算公式為:Y=0.256741+0.019886(X)+0.011055(X2)-0.00088(X3)，(X:單元危險(xiǎn)系數(shù)F3)，在此，Y=0.64。

(6)基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失:

基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失是由暴露區(qū)內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值和危害系數(shù)相乘得到的?；咀畲罂赡茇?cái)產(chǎn)損失(Base MPPD)為:6.02*0.64= 3.85(百萬美元)

(7)實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失:

實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失(Actual MPDO)為:Actual MPPD=3.85*0.71=2.73(百萬美元)

(8)最大可能工作日損失:

估計(jì)最大可能工作日損失(MPDO)是評(píng)價(jià)停產(chǎn)損失(BI)必需的一個(gè)步驟。Actual MPPD(X)與MPDO(Y)之間的方程式按正常值為lgY=1.325132+0.592471(lgX)，MPDO =38天

停產(chǎn)損失:

停產(chǎn)損失(BI)按下式計(jì)算:

BI=(MPDO/30)*VPM*0.70

VPM——每月產(chǎn)值

汽油罐區(qū)每月產(chǎn)值為:600萬元，所以其停產(chǎn)損失

BI=(38/30)*600*0.70=532(萬元)=0.64(百萬美元)

裝置危險(xiǎn)分析匯總

火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F＆EI)

(只顯示需采用“危險(xiǎn)系數(shù)”項(xiàng))

物料處理與輸送采用危險(xiǎn)系數(shù)0.85， 排放和泄露控制采用危險(xiǎn)系數(shù)0.25，則一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)(F1)為2.10。

毒性物質(zhì)采用危險(xiǎn)系數(shù)0.20，罐裝易燃液體采用危險(xiǎn)系數(shù)0.50，貯存中的液體及氣體采用危險(xiǎn)系數(shù)0.85，腐蝕及磨蝕采用危險(xiǎn)系數(shù)0.20，泄漏——接頭和填料采用危險(xiǎn)系數(shù)0.30，則特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)(F2)為3.05。

工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)(F3=F1*F2)為6.405，火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F＆EI=F3*MF)為102.48。

安全措施補(bǔ)償系數(shù)

(只顯示需采用“補(bǔ)償系數(shù)”項(xiàng))

工藝控制安全補(bǔ)償系數(shù)(C1)

操作規(guī)程、程序整改后采用補(bǔ)償系數(shù)0.95，化學(xué)活潑性物質(zhì):整改后采用補(bǔ)償系數(shù)0.91，其他工藝危險(xiǎn)分析:整改后采用補(bǔ)償系數(shù)0.91。工藝控制安全補(bǔ)償系數(shù)(C1):整改前0.93，整改后0.79。

物質(zhì)隔離安全補(bǔ)償系數(shù)(C2)

遙控閥:整改后采用補(bǔ)償系數(shù)0.96，排放系統(tǒng):整改后采用補(bǔ)償系數(shù)0.91。物質(zhì)隔離安全補(bǔ)償系數(shù)(C2):整改前1.00，整改后0.87。

防火設(shè)施安全補(bǔ)償系數(shù)(C3)

泄漏檢測(cè)裝置:整改后采用補(bǔ)償系數(shù)0.98，結(jié)構(gòu)鋼:整改后采用補(bǔ)償系數(shù):0.95，消防水供應(yīng)系統(tǒng):整改后采用補(bǔ)償系數(shù):0.97，特殊滅火系統(tǒng):整改后采用補(bǔ)償系數(shù):0.91，泡沫滅火系統(tǒng):整改后采用補(bǔ)償系數(shù):0.92，手提式滅火器材、噴水槍:整改后采用補(bǔ)償系數(shù):0.93，電纜防護(hù):整改后采用補(bǔ)償系數(shù):0.94。防火設(shè)施安全補(bǔ)償系數(shù)(C3):整改前0.76，整改后0.66。

工藝單元風(fēng)險(xiǎn)分析匯總

火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F＆EI):102.48，暴露半徑:26.24m，暴露面積:2162m2，暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值:6.02百萬美元，危害系數(shù):0.64，基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失——基本MPPD:3.85百萬美元，安全措施補(bǔ)償系數(shù)=C1*C2*C3:0.71，實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失——實(shí)際MPPD:2.73百萬美元，最大可能停工天數(shù)——MPDO:38天，停產(chǎn)損失——BI:0.64百萬美元。

生產(chǎn)裝置風(fēng)險(xiǎn)分析匯總

工藝單元主要物質(zhì):汽油，火災(zāi)、爆炸指數(shù)F＆EI:102.48，影響區(qū)內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值:6.02百萬美元，基本MPPD:3.85百萬美元，實(shí)際MPPD:2.73百萬美元，停工天數(shù)MPPD:38天，停產(chǎn)損失BI:0.64百萬美元。

3 評(píng)價(jià)結(jié)論及整改意見

3．1 評(píng)價(jià)結(jié)論

潛在的火災(zāi)、爆炸事故的預(yù)期損失為基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失為3.85百萬美元，實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失為2.73百萬美元，最大可能停工天數(shù)為38天，停產(chǎn)損失為0.64百萬美元。

潛在的火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)性為中等程度危險(xiǎn)。

3．2 建議整改意見

(1)針對(duì)汽油罐區(qū)可能發(fā)生的事故建立事故應(yīng)急救援預(yù)案;(2)對(duì)所儲(chǔ)存的汽油按大綱進(jìn)行檢查，并把這項(xiàng)檢查作為整個(gè)操作的一部分;(3)定期對(duì)汽油罐區(qū)開展定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);(4)為儲(chǔ)罐配置遙控的切斷閥，以便在緊急情況下迅速將儲(chǔ)罐與管線隔離，且閥門至少每年更換一次;(5)蓄液池能容納最大儲(chǔ)罐內(nèi)所有物料再加上第二大儲(chǔ)罐10%的物料以及消防水一小時(shí)的噴灑量;(6)按裝可燃?xì)怏w檢測(cè)器，能報(bào)警和確定危險(xiǎn)范圍;(7)儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)成夾層壁結(jié)構(gòu)，當(dāng)內(nèi)壁發(fā)生泄露時(shí)外壁能承受所有的負(fù)荷;(8)設(shè)置全自動(dòng)泡沫噴灑系統(tǒng)。

整改后的情況

安全措施補(bǔ)償系數(shù):0.45，實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失——Actual MPPD/百萬美元:1.73，最大可能停工天數(shù)——MPDO/天: 29，停產(chǎn)損失——BI/百萬美元:0.49。

實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失減少1百萬美元，最大可能停工天數(shù)減少9天，停產(chǎn)損失降低0.15百萬美元。

4 結(jié)語

本文詳細(xì)敘述了對(duì)某汽油罐用道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的整個(gè)過程，一方面力求使得該評(píng)價(jià)方法的實(shí)際應(yīng)用具體化、更加可操作化，另一方面，也希望通過各種數(shù)據(jù)的分析，加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)存與管理企業(yè)的安全意識(shí)，提高安全管理水平。

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