石油庫油品泄漏重大事故后果評(píng)價(jià)示例

1、石油庫泄漏重大事故后果評(píng)價(jià)示例 唐開永石油庫泄漏重大事故后果評(píng)價(jià)示例唐開永（注冊(cè)安全工程師、一級(jí)安全評(píng)價(jià)師）事故后果分析是安全評(píng)價(jià)的一個(gè)重要組成部分，其目的在于定量地描述一個(gè)可能發(fā)生的重大事故對(duì)工廠、廠內(nèi)職工、廠外居民，甚至對(duì)環(huán)境造成危害的嚴(yán)重程度。分析結(jié)果為企業(yè)或企業(yè)主管部門提供關(guān)于重大事故后果的信息，為企業(yè)決策者和設(shè)計(jì)者提供關(guān)于決策采取何種防護(hù)措施的信息，如防火系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)或減壓系統(tǒng)等的信息，以達(dá)到減輕事故影響的目的。通常一個(gè)復(fù)雜的問題或現(xiàn)象用數(shù)學(xué)模型來描述，往往是在一系列的假設(shè)前提下按理想的情況來建立的，有些模型經(jīng)過小型的驗(yàn)證，有的則可能與實(shí)際情況有較大出入，但對(duì)事故后果評(píng)價(jià)來說是可參

2、考的。1泄漏重大事故模擬1.1泄漏成因及后果由于油庫儲(chǔ)油區(qū)、卸油區(qū)、發(fā)油區(qū)、中轉(zhuǎn)輸油區(qū)等設(shè)備損害或操作失誤引起油品泄漏從而釋放大量易燃、易爆、有毒物質(zhì)，可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒等重大事故發(fā)生。1.主要泄漏設(shè)備1)管道：包括管道、法蘭、接頭等；裂口取管平均直徑20%100%。2）連接器，裂口取管平均直徑20%100%。3）閥、殼體、閥蓋、閥桿等損壞泄漏，均按管徑20%100%取值。4）泵、泵體、密封壓蓋處密封失效，取連接管徑20%100%。5）貯罐、裂口、接頭泄漏等。2泄漏原因1）設(shè)備缺陷；2）設(shè)備維修維護(hù)不及時(shí)、不當(dāng)；3）操作失誤；4）其他事件影響。3、泄漏后果一般情況下，泄漏的油品（可燃液體

3、）在空氣中蒸發(fā)而生成氣體，泄漏后果與液體的性質(zhì)和貯存條件（溫度、壓力）有關(guān)。油庫油品泄漏屬于常溫常壓下液體泄漏。這種液體泄漏后聚集在防漏堤內(nèi)或地勢(shì)低洼處形成液池，液體由于地表面風(fēng)的對(duì)流而緩慢蒸發(fā)，如遇引火源就會(huì)發(fā)生池火災(zāi)。1. 2泄漏量的計(jì)算在一般情況下，油庫作業(yè)過程中發(fā)生泄漏的設(shè)備的裂口是規(guī)則的，而且裂口尺寸及泄漏物質(zhì)的有關(guān)熱力學(xué)、物理化學(xué)性質(zhì)及參數(shù)是已知的，可以根據(jù)流體力學(xué)中的有關(guān)方程式計(jì)算泄漏量：液體速度：可用流體力學(xué)的柏努利方程計(jì)算，即Q0=CdA2(PP0)/+2gh1/2 (Kg/s)式中：Q0液體泄漏速度，/ s；Cd液體泄漏系數(shù)；A裂口面積，；泄漏液體密度，/；P容器內(nèi)介質(zhì)壓力

4、，Pa；P0環(huán)境壓力，Pa；g重力加速度，9.8m/ s;h裂口之上液位高度，m。1. 管道、連接器、閥、泵等泄漏。均取平均管徑0.15m，裂口取管徑的40%，裂口面積A=0.4(/4)×D2=0.4×(3.14/4)×0.1520.007雷諾數(shù)Re100,取泄漏系數(shù)Cd=0.55，根據(jù)油庫泵油輸油情況，設(shè)介質(zhì)平均壓力P=3×101.3Kpa,(1) 汽油泄漏速度計(jì)算：汽油730 Kg/m3Q0= CdA2(PP0)/+2gh1/2 ( h=0) = 0.55×0.007×730× (2×2×101.3&

5、#215;103)/730 1/2 =66.2(Kg/s) (2) 柴油泄漏速度計(jì)算: 柴油830 Kg/m3 Q0= CdA2(PP0)/+2gh1/2 ( h=0) = 0.55×0.007×830× (2×2×101.3×103)/830 1/2 =70.6(Kg/s)2、容器泄漏。若裂口直徑0.05 m， Re100, Cd=0.55，根據(jù)油庫油罐情況，設(shè)介質(zhì)壓力為環(huán)境壓力P=1×101.3Kpa，取裂口上液位高度h=10 m，則(1) 汽油泄漏速度計(jì)算：汽油730 Kg/m3Q0= CdA2(PP0)/+2gh1/

6、2 ( h=0) = 0.55×0.007×730× 2/730+2×9.8×10 1/2 =39.35(Kg/s) (2) 柴油泄漏速度計(jì)算: 柴油830 Kg/m3 Q0= CdA2(PP0)/+2gh1/2 ( h=0) = 0.55×0.007×830× (2/830+2×9.8×10) 1/2 =44.74(Kg/s)1.3泄漏后的擴(kuò)散油庫油品泄漏屬于液體泄漏后擴(kuò)散。液體泄漏后立即擴(kuò)散到地面，一直流到低洼處或人工邊界，如防火墻、岸墻等，形成液池。油品泄漏后擴(kuò)散如果達(dá)到障礙物邊界，其最大

7、液池面積為該障礙物圈定的面積。如果沒有達(dá)到邊界，則可假設(shè)液體的泄漏點(diǎn)為中心呈扁圓柱形在光滑平面上擴(kuò)散，且屬于瞬時(shí)泄漏，這時(shí)液池半徑r用下式計(jì)算：1、瞬時(shí)泄漏（取30s）液池半徑計(jì)算r=（8gm/）1.369 式中:r液池半徑，m；m泄漏的液體量，；g重力加速度；液體密度；t泄漏時(shí)間，s。A.管道、連接器、閥、泵造成泄漏的液池半徑：(1)汽油瞬時(shí)泄漏液池半徑:R=（8×9.8×66.2×30）÷(3.14×730)1.369=322 m(2)柴油瞬時(shí)泄漏液池半徑:R=（8×9.8×70.6×30）÷(3.1

8、4×830)1.369=295 mB.容器造成泄漏的液池半徑：(1)汽油瞬時(shí)泄漏液池半徑:R=（8×9.8×39.35×30）÷(3.14×730)1.369=158 m(2)柴油瞬時(shí)泄漏液池半徑:R=（8×9.8×44.74×30）÷(3.14×830)1.369=158 m2、連續(xù)泄漏（取600s）液池半徑計(jì)算r=（32gmt³/）1/4 式中:r液池半徑，m；m泄漏的液體量，；g重力加速度；液體密度；t泄漏時(shí)間，s。A.管道、連接器、閥、泵造成泄漏的液池半徑：(1)汽油

9、連續(xù)泄漏液池半徑:R=（32×9.8×66.2×600³）÷(3.14×730)0.25=210 m(2)柴油連續(xù)泄漏液池半徑:R=（32×9.8×70.6×600³）÷(3.14×830) 0.25=206 mB.容器造成泄漏的液池半徑：(1)汽油連續(xù)泄漏液池半徑:R=（32×9.8×39.35×600³）÷(3.14×730)0.25=185 m(2)柴油連續(xù)泄漏液池半徑:R=（32×9.8×

10、44.74×600³）÷(3.14×830)0.25=185 m根據(jù)液池半徑即可以計(jì)算出相應(yīng)的液池面積，并結(jié)合實(shí)際劃出泄漏后果模擬圖形。通過計(jì)算可知，油品瞬時(shí)泄漏和連續(xù)泄漏的液池面積都很大，由此，必須采取事故泄漏池、防護(hù)堤壩等措施，來減小事故泄漏發(fā)生后的液池面積。事故泄漏池、防護(hù)堤壩可以和防火墻（堤壩）結(jié)合起來設(shè)置。并可同時(shí)參考道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法關(guān)于暴露面積的計(jì)算和本評(píng)價(jià)辦法下文死亡半徑的計(jì)算，綜合考慮事故泄漏池、防護(hù)堤壩的半徑和面積。2火災(zāi)重大事故模擬汽油、柴油等可燃液體泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆蓋水面，遇到火源燃燒而成池火。因此，

11、我們分析油品火災(zāi)重大事故就是分析池火事故后果。汽油屬于甲類可燃液體，柴油屬于乙B類可燃液體；應(yīng)主要關(guān)注汽油泄漏后遇到火源燃燒而成池火的事故后果。而在泄漏模式中容器連續(xù)泄漏后果最為嚴(yán)重，但因油庫防火堤和防泄漏設(shè)施健全，容器無障礙物連續(xù)泄漏遇火源產(chǎn)生池火事故后果模型的模擬分析，對(duì)加強(qiáng)油庫管理較少實(shí)際的指導(dǎo)意義。結(jié)合評(píng)價(jià)對(duì)象實(shí)際，我們以4個(gè)罐區(qū)的防火堤半徑作為液池半徑分別進(jìn)行了分析，以對(duì)企業(yè)提供更多的具有一定操作性的安全技術(shù)管理方面的參考。2.1.燃燒速度油品燃燒速度，查手冊(cè)可得：汽油為9281 Kg./s ，取87 Kg./s計(jì)算；柴油為49.33 Kg·/s。2.2火焰高度 設(shè)液池一半

12、徑為r的園池子，其火焰高度可按下式計(jì)算：h=84r(dm/dt)/0(2gr)0.50.6式中：h火焰高度，m；r液池半徑，m；dm/dt燃燒速度，Kg./s；0周圍空氣密度，1.293 Kg/m3g重力加速度，9.8 m/ s²。XX油庫1#、2#、3#、4#罐區(qū)防火堤面積分別為1863、1364、2846、1860，按圓形近似計(jì)算，其泄漏液池半徑r分別約為24 m、20 m、30 m、24 m。1、1#罐區(qū)泄漏池火事故火焰高度計(jì)算如下：h=84×2449.33÷(1.293×(2×9.8×24) 0.5) 0.6=2829 m2、

13、2#罐區(qū)泄漏池火事故火焰高度計(jì)算如下：h=84×2087÷(1.293×(2×9.8×20) 0.5) 0.6=3500 m3、3#罐區(qū)泄漏池火事故火焰高度計(jì)算如下：(1)當(dāng)汽油泄漏時(shí),h=84×3087÷(1.293×(2×9.8×30) 0.5) 0.6=4648 m(2)當(dāng)柴油泄漏時(shí),h=84×3049.33÷(1.293×(2×9.8×30) 0.5) 0.6=3307 m4、4#罐區(qū)泄漏池火事故火焰高度計(jì)算如下：h=84×24

14、49.33÷(1.293×(2×9.8×24) 0.5) 0.6=2829 m2.3.熱輻射通量：當(dāng)液池燃燒時(shí)放出的總熱輻射通量為:Q=（r2+2rh）dm/dt××Hc/72(dm/dt)0.61+1 式中:Q總熱輻射通量,W；dm/dtKg./s；效率因子，可取0.130.35,此處取0.20；Hc燃燒熱值，J/ Kg；H火焰高度，m；r液池半徑，m。汽油燃燒熱值Hc=18.8KBtu/lb=43728841 J/；柴油燃燒熱值Hc=18.7KBtu/lb=43496242 J/。1、1#罐區(qū)泄漏池火事故總熱輻射通量計(jì)算如下：Q=

15、（3.14×24²+2×3.14×24×2829）×49.33×0.2×43496242÷(72×49.330.61+1)=2.36×1011 W2、2#罐區(qū)泄漏池火事故總熱輻射通量計(jì)算如下：Q=（3.14×20²+2×3.14×20×3500）×87×0.2×43728841÷(72×870.61+1)=3.05×1011 W3、3#罐區(qū)泄漏池火事故總熱輻射通量計(jì)算如下：當(dāng)汽

16、油泄露時(shí),Q=（3.14×30²+2×3.14×30×4648）×87×0.2×43728841÷(72×870.61+1)=6.08×1011 W當(dāng)柴油泄漏時(shí),Q=（3.14×30²+2×3.14×30×3307）×49.33×0.2×43496242÷(72×49.330.61+1)=3.45×1011 W4、4#罐區(qū)泄漏池火事故總熱輻射通量計(jì)算如下：Q=（3.14

17、5;24²+2×3.14×24×2829）×49.33×0.2×43496242÷(72×49.330.61+1)=2.36×1011 W2.4.傷亡半徑計(jì)算假設(shè)全部輻射熱量由液池中心點(diǎn)的小球面輻射出來,則在距液池中心某一距離x處的入射熱輻射強(qiáng)度為I=Qtc/4x2式中:I熱輻射強(qiáng)度,W/；Q總熱輻射通量,W；tc熱傳導(dǎo)系數(shù)，在無相對(duì)理想的數(shù)據(jù)時(shí)，可取為1；此次空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k；x目標(biāo)點(diǎn)到液池中心的距離，m。如已知I，即人員死亡、重傷、輕傷的熱輻射強(qiáng)度（

18、見表9-2-4-1），則可推導(dǎo)出求傷亡半徑的公式如下：x= Qtc/4I0.5表1 熱輻射的不同入通量所造成的損失入射通量/(KW/)對(duì)人的傷害對(duì)設(shè)備的損害37.51%死亡/1s,100%死亡/1min操作設(shè)備全部損壞25重大損傷1/10 s,10%死亡/1min在無火焰長(zhǎng)時(shí)間輻射下,木材燃燒的最小能量12.51度燒傷/10 s,1%死亡/1min有火焰時(shí),木材燃燒,塑料熔化的最低能量4.020 s以上感覺疼痛,未必起泡1.6長(zhǎng)期輻射無不舒服感2.4.1死亡半徑計(jì)算1、1#罐區(qū)泄露池火事故死亡半徑（I取37.5 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：

19、x= Qtc/4I0.5=(2.36×1011×0.027)÷(4×3.14×37.5×10³)0.5=116 m2、2#罐區(qū)泄露池火事故死亡半徑（I取37.5 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：x= Qtc/4I0.5=(3.05×1011×0.027)÷(4×3.14×37.5×10³)0.5=132 m3、3#罐區(qū)泄露池火事故死亡半徑（I取37.5 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W

20、/m·k，下同）：當(dāng)汽油泄漏時(shí),x= Qtc/4I0.5=(6.08×1011×0.027)÷(4×3.14×37.5×10³)0.5=186 m當(dāng)柴油泄漏時(shí),x= Qtc/4I0.5=(3.45×1011×0.027)÷(4×3.14×37.5×10³)0.5=140 m4、4#罐區(qū)泄露池火事故死亡半徑（I取37.5 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：x= Qtc/4I0.5=(2.36×

21、;1011×0.027)÷(4×3.14×37.5×10³)0.5=116 m2.4.2重傷半徑計(jì)算1、1#罐區(qū)泄露池火事故重傷半徑（I取25KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：x= Qtc/4I0.5=(2.36×1011×0.027)÷(4×3.14×25×10³)0.5=142 m2、2#罐區(qū)泄露池火事故重傷半徑（I取25 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：x= Qt

22、c/4I0.5=(3.05×1011×0.027)÷(4×3.14×25×10³)0.5=161 m3、3#罐區(qū)泄露池火事故重傷半徑（I取25 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：當(dāng)汽油泄漏時(shí),x= Qtc/4I0.5=(6.08×1011×0.027)÷(4×3.14×25×10³)0.5=228 m當(dāng)柴油泄漏時(shí),x= Qtc/4I0.5=(3.45×1011×0.027)÷(4

23、×3.14×25×10³)0.5=172 m4、4#罐區(qū)泄露池火事故重傷半徑（I取25 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：x= Qtc/4I0.5=(2.36×1011×0.027)÷(4×3.14×25×10³)0.5=142 m2.4.3輕傷半徑計(jì)算1、1#罐區(qū)泄露池火事故輕傷半徑（I取12.5KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：x= Qtc/4I0.5=(2.36×1011&#

24、215;0.027)÷(4×3.14×12.5×10³)0.5=201 m2、2#罐區(qū)泄露池火事故輕傷半徑（I取12.5 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：x= Qtc/4I0.5=(3.05×1011×0.027)÷(4×3.14×12.5×10³)0.5=229 m3、3#罐區(qū)泄露池火事故輕傷半徑（I取12.5 KW/，tc取空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)取30時(shí)系數(shù)為0.027W/m·k，下同）：當(dāng)汽油泄漏時(shí),x= Qtc/4I0.5=(6.08×1011×0.027)÷(4×3.14×12.5×10³)0.5=323 m當(dāng)柴油泄漏時(shí),x= Qtc/4I0.5=(3.45×1011×0.027)÷(4×3.14×12.5×10³)0.5=243 m4、4#罐區(qū)泄露池火事故輕傷半