液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)的危險等級分析

張俊峰

（鄭州鐵路局 科學技術研究所，河南 鄭州 450052）

1 液化石油氣的理化性質(zhì)和危險性

石油氣的主要成份是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯，其典型性質(zhì)為在常溫常壓下是無色氣體，升高壓力或降低溫度很容易變成液體，呈黃棕色油狀，有特殊臭味。在常溫下加壓至約 1.0 MPa，即可變成液體，即“液化石油氣”( LPG )，液體的體積只有相同質(zhì)量氣體體積的 1/250，便于存儲和運輸。相對密度 ( 水＝1 ) 為0.5～0.6，相對蒸氣密度 (空氣＝1 )為 1.5～2.0，爆炸極限為 2.25%～9.65%。

根據(jù)《鐵路危險貨物品名表( 2009 版 )》( 鐵運[ 2009 ]130 號 )，液化石油氣的鐵危編號為 21053，信息化品名為液化石油氣，聯(lián)合國及國標編號為 1075，屬于易燃氣體。液化石油氣與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險；與氟、氯等接觸會發(fā)生劇烈的化學反應；蒸氣比空氣重，沿地面擴散并易積存于低洼處，遇火源會著火回燃。

2 道化學危險指數(shù)評價法

道化學危險指數(shù)評價法是以單元重要危險物質(zhì)在標準狀態(tài)下的火災、爆炸或釋放出危險性潛在能量的大小為基礎，同時考慮工藝過程的危險性，計算單元火災爆炸指數(shù) ( F&EI )，確定危險等級，并提出安全對策措施，使危險降低到人們可以接受的程度。1964 年，美國道化學公司提出了以物質(zhì)系數(shù)為基礎的安全評價方法 ( 即第一版 )。1966 年，該公司又進一步提出火災、爆炸指數(shù)的概念，表示火災、爆炸的危險程度 ( 即第二版 )。1972 年，該公司提出了以物質(zhì)的閃點(或沸點)為基礎，代表物質(zhì)潛在能量的物質(zhì)系數(shù)，結(jié)合物質(zhì)的特定危險值、工藝工程及特殊工藝的危險值，計算出系統(tǒng)的火災、爆炸指數(shù)，以評價該系統(tǒng)火災、爆炸危險程度的方法 ( 即第三版 )。該公司在引進了毒性、改進了確定物質(zhì)系數(shù)的方法，提出了計算火災、爆炸最大可能損失 ( MPPD ) 的方法后，又相繼發(fā)表了第四、第五版評價法。1993 年, 該公司在給出美國消防協(xié)會的最新物質(zhì)系數(shù)修訂第六版后，推出了第七版評價法。

道化學公司火災、爆炸危險指數(shù)評價法為化工企業(yè)的生產(chǎn)、貯存、運輸、裝卸等方面的安全問題提供了一個十分有效的方法。

3 液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)的危險等級分析

3.1 選取工藝單元

選取液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)作為運用道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法進行計算分析的工藝單元。液化石油氣限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運，采用壓縮機或液化烴裝卸泵以及密閉的氣相、液相輸送管線進行裝卸作業(yè)。

3.2 確定物質(zhì)系數(shù)

液化石油氣的主要成分包括丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等，根據(jù)物質(zhì)的MF值表，丙烷、丙烯、丁烷、丁烯的物質(zhì)系數(shù) (MF) 均為 21，因此確定液化石油氣的物質(zhì)系數(shù) (MF) 為 21。

3.3 計算一般工藝危險系數(shù)

根據(jù)一般工藝危險系數(shù)取值表，基本系數(shù)為 1；“液化石油氣物料儲運”的附加系數(shù)為 0.5，“在封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)處理液化石油氣且液體量超過 4.5 t”的附加系數(shù)為 0.9，“操作區(qū)域通路”的附加系數(shù)為 0.2，“排放和泄漏”的附加系數(shù)為 0.5，“任何吸熱反應”的附加系數(shù)為 0.2。

3.4 計算特殊工藝危險系數(shù)

根據(jù)特殊工藝危險系數(shù)取值表，基本系數(shù)為 1；“有輕微毒害”的附加系數(shù)為 0.2，“運載液化石油氣槽車”的附加系數(shù)為 0.3，“腐蝕”的附加系數(shù)為0.1，“接頭處有輕微泄漏”的附加系數(shù)為 0.1。

3.5 計算工藝單元危險系數(shù)

工藝單元危險系數(shù) (F3)＝一般工藝危險系數(shù)(F1) × 特殊工藝危險系數(shù) (F2) ＝ 3.3 × 1.7 ＝ 5.61

3.6 計算火災、爆炸系數(shù)

火災、爆炸系數(shù) ( F&EI ) ＝F3×MF＝117.81

3.7 確定危險等級

F & EI 值及危險等級表如表 1 所示。

表 1 F&EI 值及危險等級表

本次計算的 F&EI 為 117.81，依據(jù)表 1，危險等級為“中等”。

3.8 確定暴露半徑和暴露區(qū)域

（1）暴露半徑

（2）暴露區(qū)域

暴露區(qū)域面積 = πR2= 3.14 × 302≈ 2 826 m2

鑒于本次分析范圍僅為液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)，該作業(yè)區(qū)為相對封閉獨立區(qū)域，僅涉及液化石油氣密閉裝卸作業(yè)，不是液化石油氣的生產(chǎn)裝置區(qū)和貯存區(qū)，因此不再計算最大可能財產(chǎn)損失 ( MPPD )、最大可能工作日損失 ( MPDO )等。

4 安全對策與建議

4.1 作業(yè)區(qū)形成相對獨立的場所

根據(jù)《 鐵路運輸安全保護條例 》( 國務院令第 430 號 )、《 鐵路危險貨物運輸管理規(guī)則》( 鐵運[ 2008 ]174號)、《 鐵路危險貨物辦理站、專用線 ( 專用鐵路 ) 貨運安全設備設施暫行技術條件 》( 鐵運[ 2010 ]105號 ) 等規(guī)定，液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)線距國家鐵路線路及車站、貨場不應小于 200 m；距居民區(qū)、公共福利設施和村莊不應小于 100 m，距相鄰工廠不應小于 50 m；距變配電站不應小于 40 m，距架空電力線路不應小于 1.5 倍塔桿高度；距明火及散發(fā)火花地點和作業(yè)區(qū)圍墻不應小于 30 m 等。

4.2 加強液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)安全監(jiān)控

新建液化石油氣鐵路專用線應具備完善的網(wǎng)絡通道，安裝鐵路危險貨物運輸安全監(jiān)控系統(tǒng)。在液化石油氣裝卸作業(yè)區(qū)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，設置可燃氣體檢測報警儀和火災報警裝置。

4.3 檢查罐車裝載條件

辦理液化石油氣發(fā)送業(yè)務的鐵路專用線須設置與罐車稱重適用的軌道衡。液化石油氣充裝前須對空車進行檢衡，充裝后需用軌道衡再對重車進行計量，嚴禁超裝。液化石油氣裝車前，必須有專人檢查罐車，按規(guī)定對罐車外表面、罐體密封性能、罐體余壓等進行檢查，不具備充裝條件的罐車嚴禁充裝。罐車裝卸作業(yè)后，須及時關嚴罐車閥件，蓋好人孔蓋，擰緊螺栓，嚴禁混入雜質(zhì)。罐車卸后罐體內(nèi)須留有不低于0.05 MPa 的余壓。

4.4 防止火災、爆炸事故

液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)出入口處應設置消除人體靜電裝置，嚴禁攜帶打火機、火柴、手機等火源，禁穿帶釘子的鞋、化纖衣物等。裝卸作業(yè)區(qū)應設置防雷設施，應使用防爆工具，電氣設備應符合防爆等級要求。液化石油氣鐵路裝卸棧橋、鋼軌、鐵路罐車車體及裝卸設施，應有可靠的防靜電措施。應定期檢測防雷防靜電設備設施，使之始終處于良好狀態(tài)。

4.5 制訂應急預案

按照《 鐵路危險貨物運輸應急預案框架指南 》制訂液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)事故應急預案，配備空氣呼吸器、防毒面具、防護鏡、防爆型照明燈和防靜電工作服、手套、鞋等事故應急救援器材，定期進行預案培訓和應急演練，不斷提高事故預防和處置能力。

5 結(jié)束語

運用道化學公司火災、爆炸危險指數(shù)評價法進行計算，確定液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)的危險等級為“中等”。液化石油氣屬于易燃氣體，還有一定的毒性，存在較大的安全隱患。企業(yè)應加強液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)的安全管理和安全監(jiān)控，健全崗位責任制、管理制度、安全操作規(guī)程和事故救援應急預案，嚴格按章作業(yè)，確保液化石油氣鐵路裝卸安全。