道化學(xué)火災(zāi)、爆炸法在某原油儲備庫安全評價(jià)中的應(yīng)用

1、道化學(xué)火災(zāi)道化學(xué)火災(zāi)、爆炸法爆炸法在某原油儲備庫安全評價(jià)中的應(yīng)用在某原油儲備庫安全評價(jià)中的應(yīng)用作者：石磊西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)目錄目錄0引言油庫基本情況實(shí)施評價(jià)油庫安全評價(jià)結(jié)果結(jié)論12340 0 引言引言道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)法是化工領(lǐng)域安全評價(jià)廣泛應(yīng)用的一種方法，已發(fā)展到目前的第7版，其主要原理是通過對工藝單元危險(xiǎn)物質(zhì)的辨識，以評價(jià)單元中的重要物質(zhì)系數(shù)(MF)為基礎(chǔ)，用一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)(F1)確定影響事故損害的大小，以特殊工藝危險(xiǎn)性系數(shù)(F2)來表示事故發(fā)生的主要概率，并根據(jù)MF，F(xiàn)1，F(xiàn)2三者之間的關(guān)系，來確定工藝單元的危害系數(shù)(DF)和火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)(FEI)，并以此來確定危害區(qū)域和危害程度，

2、即單元基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失(BaseMP-PD)，然后根據(jù)生產(chǎn)工藝或儲罐是否采取消防安全措施，求出安全措施補(bǔ)償系數(shù)(C)，并確定事故發(fā)生時(shí)實(shí)際可能造成的最大可能財(cái)產(chǎn)損失(ActualMPPD)和停產(chǎn)損失(BI) 。0 0引言引言由于文中的研究對象主要是某原油儲罐的安全危險(xiǎn)性，故采取道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)法，目的在于通過對商業(yè)儲備油庫的詳細(xì)調(diào)查了解，熟悉物質(zhì)性能、工藝流程和消防安全措施的基礎(chǔ)上，運(yùn)用道化學(xué)方法進(jìn)行安全性能評估，確定可能引起火災(zāi)、爆炸事故發(fā)生或使事故擴(kuò)大的依據(jù)，及時(shí)向有關(guān)部門通報(bào)潛在的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性，為更好地做好原油庫的消防工作提供理論依據(jù)。1 1油庫基本情況油庫基本情況咸陽某商業(yè)

3、儲備油庫于 2011 年 5 月建成并投入運(yùn)營，占地面積 253 080 m，總建筑面積101798m，共設(shè)有 7 個(gè)拱頂儲罐，單罐設(shè)計(jì)庫容 100 000mm，裝滿度 85% 油罐分區(qū)設(shè)置，每個(gè)分區(qū)設(shè)置7個(gè)油罐，單元分區(qū)內(nèi)設(shè)有防火堤壩。罐區(qū)消防通道暢通，消防設(shè)施較齊全， 設(shè)有獨(dú)立和自動報(bào)警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)和消防給水設(shè)施，儲罐區(qū)有專用消火栓34個(gè)，消防水泡數(shù)量38門。為便于監(jiān)控和管理， 還沒有消防控制中心，并進(jìn)行聯(lián)動監(jiān)控，消防安全組織機(jī)構(gòu)和消防管理制度健全。原油儲罐物質(zhì)儲備情況見表 1。1 1油庫基本情況油庫基本情況2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2 1 1 評價(jià)程序評價(jià)程序根據(jù)文獻(xiàn) 4 5

4、確定的評價(jià)程序和方法進(jìn)行評價(jià)。其基本程序如圖 1 所示。2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2 2 2 評價(jià)計(jì)算評價(jià)計(jì)算原油物質(zhì)系數(shù)( MF) 是表示原油在燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起火災(zāi)、 爆炸時(shí)釋放能量大小的特征，是一個(gè)最基礎(chǔ)的數(shù)值。通過查 DOW 指數(shù)法附錄，求出 MF = 16 見表 22 22. 12. 1確定物質(zhì)系數(shù)確定物質(zhì)系數(shù)( MF )( MF )2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2 2 2 評價(jià)計(jì)算評價(jià)計(jì)算火災(zāi)、 爆炸危險(xiǎn)指數(shù)( FEI) 反映的是事故可能造成的破壞，它由工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)( F3 ) 與 MF的乘積求出。而 F3由一般工藝危險(xiǎn)系數(shù) F1和特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù) F2 乘積求出， 正常值范圍

5、 1 8， 若F3 8，也按最大值 8 計(jì)。F1有放熱化學(xué)反應(yīng)、 吸熱反應(yīng)、 物質(zhì)的處理和輸運(yùn)、 封閉式結(jié)構(gòu)單元、 通道、排放和泄漏控制等 6 項(xiàng)內(nèi)容，F(xiàn)2有毒性物質(zhì)、 負(fù)壓、爆炸極限及附近操作、 粉塵爆炸、 壓力、 低溫、 易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)的重要、 腐蝕和磨損、 泄漏 接頭和填料、 使用明火設(shè)備、 熱油交換系統(tǒng)和轉(zhuǎn)動設(shè)備等12 項(xiàng)內(nèi)容。根據(jù)油庫的具體情況， 參照道化學(xué)火災(zāi)、 爆炸指數(shù)分析法關(guān)于有關(guān)系數(shù)的選擇及確定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行合理選值， 求出 F1 = 2 2， F2 = 3 13， F3= 6 89，F(xiàn)EI = 110 24 見表 32 22.2. 2 2 計(jì)算火災(zāi)、計(jì)算火災(zāi)、 爆炸指數(shù)爆炸指

6、數(shù)( F( FEI)EI)2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2 2 2 評價(jià)計(jì)算評價(jià)計(jì)算暴露區(qū)域面積意味著其內(nèi)的設(shè)備將暴露在本單元的火災(zāi)或爆炸環(huán)境中， 由暴露半徑?jīng)Q定，按計(jì)算。暴露半徑用 FEI 與 0.83 乘積求出，它的單位可以是英尺或 m，轉(zhuǎn)化為 m 還要乘以轉(zhuǎn)換系數(shù) 0.305 本例中， FEI 為 110.24，則求出 為 28.24 m，S 為 2505 m2 22. 3 2. 3 計(jì)算暴露區(qū)域面積計(jì)算暴露區(qū)域面積( S )( S )2 22. 4 2. 4 確定暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值確定暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值可由區(qū)域內(nèi)含有的財(cái)產(chǎn)( 包括在其中貯存的物料)

7、的更換價(jià)值來確定 更換價(jià)值 = 原來成本 0. 82 增長系數(shù)其中，上式中系數(shù) 0. 82 是考慮到事故發(fā)生時(shí)有些成本不會遭到損失或無需更換， 如場地、 平整、 道路、 地下管線和地基、 工程等， 如能作出更精確的計(jì)算，系數(shù)可以改變。由于文中所涉及的建設(shè)成本未知，更換價(jià)值以 A 代替。2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2 2 2 評價(jià)計(jì)算評價(jià)計(jì)算危害系數(shù)( DF) 由單元危險(xiǎn)系數(shù)( F3 ) 和物質(zhì)系數(shù)( MF) 確定，當(dāng) F3 8 時(shí)，則最大值 8 來確定危害系數(shù)。它代表單元中物質(zhì)泄漏或反應(yīng)能量釋放所引起的火災(zāi)、 爆炸事故的綜合效應(yīng)。它的求出可以查表和通過計(jì)算得出，文中按照計(jì)算公式Y(jié) = 0.256

8、 741 + 0.019 886X + 0.011 055X0.000 88 Xm式中 X 為單元危險(xiǎn)系數(shù) F3 的值， 原油的 F3 為 6.89，MF 為 16，計(jì)算得 DF = 0.63。2 22. 5 2. 5 確定單元危險(xiǎn)系數(shù)確定單元危險(xiǎn)系數(shù)( DF)( DF)2 22. 6 2. 6 計(jì)算基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失計(jì)算基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失( Base MPPD)( Base MPPD)基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失( Base MPPD) 由區(qū)域財(cái)產(chǎn)損失與危害系數(shù)的乘積求得， 它是假定沒有任何 一 種 安 全 措 施 來 降 低 損 失。文 中， DF 為0. 65，暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值設(shè)定為，則

9、Base MPPD，為 0.65 A2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2 2 2 評價(jià)計(jì)算評價(jià)計(jì)算安全措施不僅能預(yù)防嚴(yán)重事故的發(fā)生， 也能降低事故的發(fā)生概率和危害。安全措施可以分為工藝控制、 物質(zhì)隔離、 防火措施三類， 其補(bǔ)償系數(shù)分別為 C1， C2， C3。根據(jù)油庫安全措施實(shí)際情況，經(jīng)合理取值，計(jì)算得 C1 為 0 696， C2 為 0 839， C3 為= 0 720 和原油罐區(qū)的安全補(bǔ)償系數(shù) C 為 0 420，經(jīng)補(bǔ)償后的原油庫火災(zāi)、 爆炸指數(shù) FEI* 為 46 3見表 42 22. 7 2. 7 計(jì)算安全措施補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算安全措施補(bǔ)償系數(shù)( C )( C )2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)表 4 原油

10、庫安全措施補(bǔ)償系數(shù)匯總表* 無安全補(bǔ)償系數(shù)時(shí)， 填入 1 00; 是所采用的各項(xiàng)補(bǔ)償系數(shù)的乘積。2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2 2 2 評價(jià)計(jì)算評價(jià)計(jì)算實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失(Actual MPPD) 表示采取適當(dāng)( 但不完全理想) 防護(hù)措施后事故造成的財(cái)產(chǎn)損失，它由 Base MPPD 與 C 的乘積求得。如果這些 防 護(hù) 措 施 出 現(xiàn) 故 障， 其 損 失 值 應(yīng) 接 近 于Base MPPD 文中已求出 Base MPPD 為 0 65 A， C為 0 420，則求出 Actual MPPD 為 0 27 A2 22. 2. 8 8 計(jì)算實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失計(jì)算實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失( Ac

11、tual MPPD)( Actual MPPD)MPDO 由確定的 Actual MPPD， 一般情況下，根據(jù) MPPD( X) 與停工日( Y) 之間正常值的方程式求出，如果能精確地確定停工日期，就可不采用方程來加以確定。方程式如下正常值的方程式為lgY = 1 325 132 + 0 592 471( lgX)由于 A 未確定，MPDO 無法求出，用d代替。2 22. 9 2. 9 確定可能工作日損失確定可能工作日損失( MPDO)( MPDO)2 2實(shí)施評價(jià)實(shí)施評價(jià)2 2 2 2 評價(jià)計(jì)算評價(jià)計(jì)算停產(chǎn)損失 BI 按美元計(jì)，其計(jì)算公式如下BI = ( MPDO/30) VPM 0 7 =

12、0 0233 MPDO VPM式中 VPM 為 每 月 產(chǎn) 值; 0 7 代 表 固 定 成 本 和利潤。2 22. 10 2. 10 確定停產(chǎn)損失確定停產(chǎn)損失( BI)( BI)3 3油庫安全評價(jià)結(jié)果油庫安全評價(jià)結(jié)果將上述對原油庫安全評價(jià)結(jié)果進(jìn)行匯總， 結(jié)果見表 5，表 6。F&EI: 火災(zāi)爆炸指數(shù)3 3油庫安全評價(jià)結(jié)果油庫安全評價(jià)結(jié)果4 4結(jié)論結(jié)論通過對該油庫進(jìn)行評價(jià)， 油庫在未采用安全措施之前，火災(zāi)、 爆炸危險(xiǎn)指數(shù)為 110 24， 危險(xiǎn)等級為中等，通過采取各種安全措施后， 火災(zāi)爆炸指數(shù)降為 46 3， 屬于“最輕” ， 降了 2 個(gè)等級， 評價(jià)最大可能財(cái)產(chǎn)損失較基本最大可能財(cái)產(chǎn)

13、損失下降41 27% 雖然火災(zāi)、 爆炸指數(shù)下降到可接受范圍，但如前言所述， 由于其固有的危險(xiǎn)程度是客觀存在的，仍需要采取更加有效的安全措施， 強(qiáng)化對儲罐設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)， 提高安全防范效能， 確保消防安全。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 趙敏學(xué)， 吳立志， 商靠定 石化企業(yè)的消防安全評價(jià) J 安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2003( 3) : 54 57ZHAO Min-xue， WU Li-zhi， SHANG Kao-ding Thesafety evaluation of petrochemical enterprise J Journalof Safety and Environment，2003( 3) :

14、54 57 2 劉鐵民， 張興凱， 劉功智， 等 安全評價(jià)方法應(yīng)用指南 M 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2005LIU Tie-min， ZHANG Xing-kai， LIU Gong-zhi， et alSafety assessment methods application guides M Beijing: Chemical Industry Press，2005 3 劉雙躍 安全評價(jià) M 北京: 冶金工業(yè)出版社，LIU Shuang-yue Safety evaluation M Beijing: Metallurgical Industry Press，2010 4 防火防爆專業(yè)委員

15、會組織 道化學(xué)公司火災(zāi)、 爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價(jià)方法( 第七版) M 北京: 中國化工安全衛(wèi)生技術(shù)協(xié)會，1997Compiled by Fire and Explosion Protection ProfessionalCommittee Dow s fire explosion hazard index assessment methods ( seventh edition) M Beijing: ChineseChemical Safety and Health Technology Association，1997 5 靳自兵 火災(zāi)事故后果評價(jià)方法在 LNG 儲罐發(fā)生BLEVE 爆炸上的應(yīng)用

16、 J 火災(zāi)科學(xué)，2004 ( 4) : 256 261，200JIN Zi-bing Fire accident consequence assessmentmethods in the application of BLEVE explosion on theLNG tank J Fire Science，2004( 4) : 256 261，200 6 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局 安全評價(jià)( 第三版) M 北京: 煤炭工業(yè)出版社，2005The state safety production supervision bureau safety evaluation ( third editio

17、n) M Beijing: Coal IndustryPress，2005 7 黃劍鋒 石化企業(yè)關(guān)鍵裝置安全評價(jià)及其管理系統(tǒng)應(yīng)用研究 D 廣州: 廣東工業(yè)大學(xué)，2006HUANG Jian-feng Petrochemical enterprise s key device safety assessment and its management system application research D Guangzhou: Guangdong Universityof Technology，2006 8 唐秋香 石油化工企業(yè)區(qū)域定量安全評價(jià)方法的研究 D 青島: 中國石油大學(xué)，2010TA

18、NG Qiu-xiang Study on quantitative safety evaluationmethods in petrochemical enterprise area D Qingdao: 9 宋土學(xué) 實(shí)用定量安全評價(jià)方法及應(yīng)用 Z 安全評價(jià)及 預(yù) 測， http: / /wenku baidu com/view/92a7a45cbe23482fb4da4c80 html 1 102SONG Tu-xue Practical quantitative safety evaluationmethod and its application study Z Safety Eval

19、uationand Prediction http: / /wenku baidu com/view/92a7a-45cbe23482fb4da4c80 html 1 102 10 杜瑞兵， 曹 雄， 胡雙啟 道化學(xué)法在安全評價(jià)中的應(yīng)用 J 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2005，15( 9) : 166 167DU ui-bing，CAO Xiong，HU Shuang-qi Dow chemicalmethod application in safety evaluation J TechnologyInformation Development and Economy， 2005， 15 ( 9) :166 167 11 方興龍， 周 梁 基于道化學(xué)法的大型合成氨裝置安全評價(jià) J 工業(yè)安全與環(huán)保