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文檔簡介
本科論文摘要液化烴儲罐區儲存的物質大部分都是容易燃燒、容易爆炸和有毒性的。在安全生產活動中經常會因為工作人員的不安全行為或者儲存物質的危險狀態會導致一些事故的發生,例如火災、爆炸以及人員中毒。因此,選取一個或幾個評價方法對儲罐區進行安全評估變得越來越重要。本次評價在研討液化烴儲罐區的過程中,首先是緒論部分,然后從儲罐區的有害物質、設備和設施、儲罐區周邊環境以及工作人員方面對液化烴儲罐區的危險源進行辨識與分析。再根據危險源選擇易燃易爆有毒重大危險源評價法及作業條件危險性評價法這兩種評價方法對儲罐區分別進行定量和定性評估。根據易燃易爆有毒重大危險源評價法建立的重大危險源評價模型,計算出事故易發性、儲罐區的傷害模型和傷害破壞半徑,然后對事故的嚴重度進行評估,計算儲罐區內危險抵消因子,最后確定儲罐區現實危險性。運用作業條件危險性評價法,從發生事故的可能性、暴露在危險場所的概率、事故一旦發生可能產生的后果這三個角度對儲罐區進行綜合的分析,確定該儲罐作業場所的條件危險性。最后,從各個角度對液化烴儲罐區提出安全決策和意見。經過對儲罐區的安全評估大大降低事故發生的可能性,確保生產活動安全進行。關鍵詞:液化烴儲罐區;爆炸;安全評價;危險源AbstractMostofthesubstancesstoredintheliquefiedhydrocarbonstorageareaareflammable,explosiveandtoxic.Insafeproductionactivities,accidents,suchasfire,explosionandpoisoningofpersonnel,areoftencausedbyunsafebehaviorofstaffordangerousstateofstorage.Therefore,itismoreandmoreimportanttoselectoneorseveralevaluationmethodstoevaluatethesafetyofthestoragearea.Intheprocessofdiscussingtheliquefiedhydrocarbonstoragearea,thefirstpartistheintroductionpart,andthenthehazardsourceoftheliquefiedhydrocarbonstorageareaisidentifiedandanalyzedfromtheharmfulsubstances,equipmentandfacilitiesofthestoragearea,thesurroundingenvironmentofthestorageareaandthestaff.Then,accordingtotherisksources,theevaluationmethodsofflammable,explosiveandtoxicmajorhazardsourcesandtheriskassessmentmethodsofoperatingconditionsareselectedtoevaluatethestorageareaquantitativelyandqualitatively.Accordingtotheevaluationmodelofthemajorhazardsourceestablishedbytheevaluationmethodofflammable,explosiveandtoxicmajorhazardsource,thedamagemodelanddamageradiusofthetankareaarecalculated,andthentheseverityoftheaccidentiscarriedoutevaluate,calculatetheriskoffsetfactorinthestoragearea,andfinallydeterminetheactualriskinthestoragearea.Theriskassessmentmethodofworkingconditionsisusedtoanalyzethepossibilityofaccidents,thefrequencyofoccurrenceindangerousenvironmentandthepossibleconsequencesofaccidents.Finally,thesafetydecisionandopinionsareputforwardtotheliquefiedhydrocarbonstorageareafromvariousangles.Throughthesafetyevaluationofthestoragearea,thepossibilityofaccidentsisgreatlyreduced,andthesafetyofproductionactivitiesisensured.Keywords:liquefiedhydrocarbonstoragearea;explosion;safetyevaluation;Hazardsources目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 11.1安全評價概述 11.1.1安全評價定義 11.1.2安全評價分類 11.2安全評價的目的 11.3安全評價的內容 21.4安全評價國內外研究現狀 21.5論文主要內容及技術路線 41.5.1論文主要內容 41.5.2論文的技術路線 51.5.3論文的研究重點與難點 5第2章生產經營單位概況 62.1基本概況 62.2儲罐區安全距離 62.2.1儲罐與儲罐之間的安全距離 62.2.2儲罐與周邊廠房的安全距離 72.2.3液化烴儲罐區與廠區周邊道路安全距離 82.2.4液化烴儲罐區與室外變電站、泵房的安全距離 82.3儲罐區內附屬設施 82.3.1消防設施 82.3.2監測報警及安全聯鎖設施 92.3.3安全泄壓設施 92.3.4其他設施 92.4安全生產管理狀況 9第3章橡膠廠液化烴儲罐區危險有害因素辨識 123.1主要危險有害物質分析 123.2儲罐區設備、設施的危險有害因素辨識 133.2.1儲罐的危險 133.2.2管道老化危險 143.3液化烴儲罐區環境危險危害因素辨識 143.3.1雷擊危害和靜電危害 143.3.2氣候條件危害 153.3.3高壓電線 153.3.4河流洪水 153.3.5廠區布局 153.4儲罐區工作人員危險危險因素辨識 15第4章安全評價方法選擇 174.1安全評價方法的選擇 174.1.1安全評價方法選擇的過程 174.1.2安全評價方法選擇注意事項 174.2確定重大危險源 174.3橡膠廠液化烴儲罐區安全評價方法 18第5章采用易燃易爆有毒重大危險源評價法對儲罐區的安全評價 195.1重大危險源評價模型 195.2物質事故易發性B111的評價 205.3工藝過程事故易發性B112的評價 245.4事故易發性B11 255.5儲罐區的傷害模型及傷害破壞半徑 275.6事故嚴重度B12的估計 325.7抵消因子B2及單元控制等級評估 355.8安全管理評價 385.9危險崗位操作人員素質評價 415.10抵消因子的關聯算法 435.11危險性分級與危險控制程度分級 475.12現實危險性(A) 48第6章采用作業條件危險性評價法對液化烴儲罐區進行安全評價 506.1作業條件危險性評價(LEC)法 506.2運用LEC法對儲罐區作業風險進行分析 516.3評價結論 52第7章安全對策措施 537.1安全管理措施 537.2防火防爆措施 537.3其他安全措施 54第8章結論 55參考文獻 56致謝 58附錄一中文譯文 59附錄二外文譯文第1章緒論1.1安全評價概述1.1.1安全評價定義所謂的安全評價也可以說是風險評估。為了讓單位的生產活動可以安全的進行,使用了安全工程的方法以及原理去識別和分析生產活動中潛在的危險和有害因素,判斷事故的風險程度并提出建議,進而給出安全評估結論[1]。1.1.2安全評價分類分類是為了使生產活動可以安全進行,使用了安全工程的方法以及原理去識別和分析生產活動中潛在的危險和有害因素。按照評價階段的不同安全評價可以分為3類:安全預評價、安全驗收評價、安全現狀評價[2]。(1)安全預評價在建設的工程考察、調研或者在開始經營該項目之前,通過查閱相關的數據、資料,識別并辨識該項目生產活動中的事故隱患,并要保證該項目符合安全生產的標準和規范,判斷引發事故的可能性及其嚴重性,進而制定可靠、準確、科學的安全生產制度,給出安全評價結論的行為。(2)安全驗收評價在建設的工程施工完成或在正式投入使用前,在對建設的工程的是否安全的問題進行考察后,預測可能發生的事故,并制定相應的安全設施與措施。檢察該項目是否達到安全生產法律法規的準則,從各方面掌握所建項目或工業園的現狀,進而做出安全評價結論的行為。(3)安全現狀評價其研究對象主要是某一生產經營單位、一種特定的場所或者某個工業園等。辨識與分析其潛在的危險源,使其符合相關的法律法規,判斷該項目發生事故的可能性及其造成的嚴重后果,進而提出可靠、準確、可行的安全對策措施并作安全評價活動。1.2安全評價的目的對生產活動進行安全評估的目的是檢測其中存在的危險源以及可能造成的嚴重程度,然后對其制定最優的對策方案,以避免事故提前發生,降低事故發生的可能性,避免不必要的損失,優化事故風險[3]。(1)系統地控制規劃、儲存、制造、運行、運輸和修理等全過程。(2)制定最佳運行方案,確保系統安全運行,為決策奠定基礎。(3)使企業盡快實安全現技術與管理的標準化和科學化。1.3安全評價的內容安全評估是一個針對生產活動中可能存在的危險因素使用安全工程的原理方法進行識別與分析分析的經過[4]。安全評估包括對場所中危險因素的分析和危險因素產生后果的嚴重程度。危險有害因素是為了找到危險來源;評價嚴重度是為了確定針對危險源導致的嚴重程度而采用的防護措施。在實際的安全評價過程中,這兩點是不可以分開、獨自運行的,要共同、疊加存在于整個評價工作中。1.4安全評價國內外研究現狀(1)國外安全評價概況在一九三零年代,是安全評價發展的初期階段。最開始是保險行業需要做風險評估,隨后,才慢慢的被用在安全管理工作中的。國外風險評估歷程可匯總如下,見表1-1。表1-1國外風險評價發展歷程時間代表國家及公司安全評價現狀與發展1962年美國軍事工業“空軍彈道導彈系統安全工程”是第一個被公布的關于系統安全理論首次應用的說明書。1964年美國DOW化學公司開發出主要適用于對化工裝置進行安全評價的“火災、爆炸危險指(F&EI)數評價法”,1993年已到第7版。主要是計算F&EI,確定危險等級、提出安全措施,降低危險程度等[5]。1969年美國國防部(DOD)頒布了《系統安全大綱要點》,在目標、計劃和手段等安全方面,提出了具體的要求和程序,是最具代表性的軍事標準。1974年英國帝國化學公司(ICI)在原有的“火災、爆炸指數評價法”基礎上加入毒性指標,提出了“火災、爆炸、毒性指標評價法”使裝置潛在的危險性初期評價更切合實際。續表1-1國外風險評價發展歷程時間代表國家及公司安全評價現狀與發展1976年日本勞動省提出“化工廠六階段安全評價法”,該方法是一種綜合性評價的方法,分六階段逐步深入,能使化工企業在規劃、設計階段的安全性得到較為周到的考慮,并接連提出匹田法等安全評價方法[6]。1982年歐共體(EC)頒布了《關于工業活動中重大危險源的指令》,并依次的制定了相關的法律法規先后頒布了《重大事故控制指南》、《重大工業事故預防實用規程》等。2002年歐盟(EU)明確危險化學品的登記注冊及風險評價在化學品白皮書中,作為政府的強制性指令[7]。(2)國內安全評價概況風險評估在我國起步相對來說較晚,但是發展速度很快。目前來看,我國的風險評估系統已經比較完整。國內風險評估歷程可匯總如下,見表1-2。表1-2國內風險評價發展歷程時間頒布/參與部門內容/課題作用1997~1984年中共中央認真做到勞動保護設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投產,即“三同時”為推廣安全評價打下基礎1985年北京市勞動保護科學技術研究所家用電器與非紙張印刷行業噴涂作業防毒技術措施綜合評價系統安全分析方法在我我國首次得到了大面積的嘗試1987年原機械電子工業部首先提出了在機械行業內開展機械工廠安全評價為石油、化工、核工業的安全評價奠定基礎1991年國家“八五”科技攻關課題易燃、易爆、有毒重大危險源識別、評價技術研究我國化工行業開始采用定量安全評價方法1992年原國家計委《建設項目職業安全衛士設施和技術措施驗收辦法》首次提出了建設項目職業安全衛士綜合評價的概念1997年原勞動部三峽建設工程施工安全評價項目審查會這個項目是上個世紀我國進行的最大的一項建設項目的安全預評價續表1-2國內風險評價發展歷程時間頒布/參與部門內容/課題作用2001年國家安全生產監督管理局成立標志著國家對安全生產的重視,安全監管部門走向正規化2001年國務院危險化學品安全管理條例“安全評價”這個名詞首次出現在我國政府部門制訂的法規中2003年國家安全生產監督管理局《安全評價通則》及《安全預評價導則》、《安全驗收評價導則》、《安全現狀評價導則》各種評估導則被陸續頒布,并對安全評估部門進行了重新的考核登記,對國家安全員進行了培訓,保證了安全工作的質量2007年國家安全生產監督管理總局依據《中華人民共和國安全生產行業標準》頒布《安全評價通則》及《安全預評價導則》[9]給加強和規范安全考核監管、建立安全考核機構為目標給出引導建議2009年國家安全生產監督管理總局《交全評價機構管理規定》提高了安全評價機構準入門檻,調整細化部分條款2011年國務院《危險化學品管理條例》提出“生產、儲存危險化學品的企業,應當委托具備國家規定的資質條件的機構對本企業的交全生產條件每3年進行一次安全評價,提出安全評價報告”的要求[10]1.5論文主要內容及技術路線1.5.1論文主要內容本論文主要針對液化烴儲罐區進行安全評價分析,對儲罐區的液化烴和工藝過程中存在的危險、有害因素進行分析和辨識的基礎上,從儲罐區的物質危險性和工藝危險性入手,采用易燃易爆有毒重大危險源安全評價法對橡膠廠液化烴儲罐區進行安全評價,經過評價來明確事件危害帶來的影響極其嚴重程度,進而提出合理、可靠的防護措施。其次,應用作業條件危險性評價法對橡膠廠液化烴儲罐區的作業條件進行安全評價,明確儲罐區作業場所的危險性及應采取的解決方法。1.5.2論文的技術路線本論文的技術路線見圖1-1所示。化工廠概況分析化工廠概況分析危險危害因素辨識危險危害因素辨識安全評價方法的選擇安全評價方法的選擇易燃易爆有毒重大危險源評價法作業條件危險性評價法易燃易爆有毒重大危險源評價法作業條件危險性評價法提出安全評價對策與措施提出安全評價對策與措施圖1-1論文的技術路線1.5.3論文的研究重點與難點(1)研究重點①針對橡膠廠液化烴儲罐區的危險有害因素辨識;②針對橡膠廠液化烴儲罐區事故易發性安全評價;③針對橡膠廠液化烴儲罐區火事故嚴重性安全評價。(2)研究難點①針對橡膠廠液化烴儲罐區傷害模型的選擇;②針對橡膠廠液化烴儲罐區火災爆炸傷害確定范圍;③針對橡膠廠液化烴儲罐區危險抵消因子的確定。第2章生產經營單位概況2.1基本概況騰龍公司是國有型現代石油化工企業,主要生產合成橡膠。公司目前一共有一千九百零九名員工,其中有四百一十五名專業技術人員,有85名高級職稱人員。公司廠區占地面積為704840平方米,長1052米,寬670米,企業固定資產原值為11.8億元。擁有7套主要生產裝置;主要生產丁苯橡膠、順丁橡膠等。騰龍公司橡膠廠包括由生產區、儲罐區、輔助生產區和行政管理區四大部分。儲罐區主要有液化烴罐、防火堤、變配電間等,大約有十五人;生產區主要有丁苯橡膠裝置、順丁橡膠裝置、丁二烯抽提裝置等,大概有一千二百三十九人;輔助生產區有消防泵房、器材庫、化驗室、機修間等,大概有六十五人;行政管理區有辦公室、傳達室、宿舍、浴室等,大概五百九十人。騰龍公司橡膠廠液化烴整個罐區建在自然形成的深谷中,深約17m,東至西長760m,南至北寬105m。共有24個儲罐(球罐占大多數為地上儲罐),分為東方和西方組,每組有十二個貯罐。西下罐區儲存的量為11300m3,東下罐區儲存的量為7200m3。儲罐區儲存的物質主要是裂解碳四、丁二烯、丁烷原料及產品。其中西下貯存丁二烯的儲罐有11個,儲量為10700m3。儲量裂解四碳儲罐有1個儲量為600m3。東下貯存丁烷的儲罐有12個,儲量為7200m3。罐組之間的間距為30m,且儲罐之間的間距符合規格要求。在整個罐區深谷的周圍有一條6m寬的圓形防火通道,具有在不緊急情況下無法使用深谷防火通道的情況下,降低到儲罐的優勢。2.2儲罐區安全距離2.2.1儲罐與儲罐之間的安全距離乙、丙類液體儲罐間的防火間距如表2-1所示。表2-1甲、乙、丙液體儲罐之間防火間距表液體類別單罐容量m3地上式固定頂罐半地下式固定頂罐地下式固定頂罐浮頂儲罐臥式儲罐甲、乙類<10000.75D0.5D0.4D0.4D不小于0.8米>10000.6D續表2-1甲、乙、丙液體儲罐之間防火間距表液體類別單罐容量m3地上式固定頂罐半地下式固定頂罐地下式固定頂罐浮頂儲罐臥式儲罐丙類不論容量大小0.4D不限不限--注:D是指兩個緊挨的儲罐中直徑相對大的那個的直徑。該企業選用的儲罐是臥式的,由于液化烴屬于甲類危險化學品,按照表2-1的規定,儲罐之間的間距至少是0.8m。該企業儲罐之間的間距設置為1m。所以,企業儲罐之間的安全距離符合要求。2.2.2儲罐與周邊廠房的安全距離根據GB50016-2018《建筑設計防火規范》的規定。甲、乙、丙類液體儲罐與周圍建筑物的防火間距如2-2所示。表2-2甲乙丙類液體儲罐與建筑物的防火間距表建筑物耐火等級及防火間距(m)名稱一個罐區的總儲量(m3)一、二級三級四級甲乙類液體1-501212051-200152025201-10002025301001-5000253040丙類液體5-250121520251-10001520251001-50002025305001-25000253040液化烴屬于甲類液體,該企業液化烴總儲量在201m3-1000m3之間,而一般的廠房耐火等級為二級。該企業液化烴儲罐區與周圍建筑物的間距為20m。因此,該企業滿足規范要求。2.2.3液化烴儲罐區與廠區周邊道路安全距離根據GB50016-2018《建筑設計防火規范》的規定,儲罐區與周邊鐵路、公路中心校的安全距離如表2-3所示。表2-3甲、乙、丙類液體儲罐區與周邊道路安全距離表鐵路、道路防火間距(m)廠內鐵路中心線廠內道路路邊名稱主要次要液化石油氣儲罐351510甲類物品庫房30105甲、乙類液體儲罐251510丙類液體儲罐20105可燃、助燃氣體儲罐20105由于液化烴屬于甲類危險化學品,據調查,儲罐區與廠內鐵路中心線相距25m,與廠內主要道路路邊相距15m,與廠內次要道路路邊相距10m。由表2-3可知,該企業儲罐區與廠區周邊道路安全距離均滿足要求。2.2.4液化烴儲罐區與室外變電站、泵房的安全距離按照《危險化學品儲存》的內容,得到儲罐區與變電站、泵房的安全見表2-4所示。表2-4甲乙丙類液體與室外變電站、泵房的安全距離表名稱一個罐區的總儲量/m3室外變電站安全距離/m泵房安全距離/m甲乙類液體1-50251551-2003020201-100040301001-50005040該企業液化烴儲罐區與室外變電站的安全距離為40m,與泵房的安全距離為30m。由表可知,該企業均滿足規范要求。2.3儲罐區內附屬設施2.3.1消防設施通常,液化烴儲罐區都有一個流淌速度為1250m3/h,水泵向上揚起的高度是125m的專用消防泵房;配備了兩臺流淌速度是32.4m3/h,水泵向上揚起的高度是80m的備用泵。有一個專用的滅火池,容量為500m3;五個備用水池,容量1800m3。補水系統連接著工廠的消防水管線。消防滅火時的水流速度是96L/S,供水時間為6.65h。在儲罐區的周邊均安裝了環形的專門用來消防的網。網上一共設置了12門PSD-40型可以遠距離操作的消防水炮,其發射距離是60m,射水角度為270°。17個消火栓。用于滅火和保護滅火人員的安全。2.3.2監測報警及安全聯鎖設施(1)監測報警每個儲罐均按照了一個可燃氣體報警探頭并設有可燃氣體報警儀。也安裝了溫度壓力檢測儀和液位檢測儀,可以隨時確保灌內液體處于正常狀態。同時裝置電視監控系統、火災探測系統,用來隨時掌握灌區的詳細情況,對罐區有一個全方面的了解,從而實現罐區的安全生產。(2)安全聯鎖設施為了在罐區實現安全聯鎖,企業在罐區建立了安全聯鎖電路,并安裝了安全儀表系統。同時,安全聯鎖電路中的組件都可以滿足安全完整性等級要求。2.3.3安全泄壓設施呼吸閥門,快速泄壓閥門等都屬于儲罐的安全泄放設施,選擇這些安全設施時,請確保呼出量和吸入量的值準確,定壓和超壓數值要做到合乎常理,采取多重保護措施,確保儲罐的設計可靠又合理。2.3.4其他設施噴淋降溫裝置:造成儲罐爆炸的因素是罐內的壓力升高和罐壁溫度的增加致使罐體材質下降,采用噴淋降溫這種方法可以降低這種情況發生的可能性,從而就可以控制和預防儲罐在發生火災時發生爆炸。電氣防爆裝置:靜電是引起火災和爆炸的原因之一,防靜電可有效減少火災和爆炸的可能性。2.4安全生產管理狀況(1)安全責任制其內容是企業各級領導,應該對所管理范圍內的安全負主要責任,各單位的技術人員和工人在自己的崗位,使生產安全進行。具體的評價內容為:工廠主要負責人的安全生產職責像是經理等;各組織責任人的安全生產責任;車間主任的安全生產責任;職工工對自己的生產安全負責。(2)對該企業的員工進行安全生產教育具體的教育內容為:對新來的員工進行三級安全教育在上崗前;對特殊工種的員工要進行專業的培訓;對全員進行安全教育;對中層干部進行安全教育。(3)安全技術措施計劃企業還要準備安全技術措施以及財務和技術計劃。其費用須申報規范流程實現生產實際情況使用。計劃中也說明了限制的時間和相關人員等內容。而且,企業年度工作計劃中也有安全標值。(4)安全生產檢查該企業能定期的對組織的各方面進行檢查。車間和班組也經常進行檢查。安全管理人員也進行了季節性的安全檢查。對于重要部分重點進行安全檢查。(5)建立企業職工安全生產獎勵制度以增強職工安全生產意識為目標,促進職工主人翁意識,制止職工失誤或懈怠的行為,以達到生產單位的正常運行,各單位情況不一樣,其構成的安全生產危險程度也大相徑庭,編制了一些安全生產規范。其內容為:安全生產獎勵制度;安全值班制度;危險品的生產、使用、貯存和管理制度;安全用電制度和危險崗位巡回檢查制度。(6)該企業建立了安全生產管理機構主要為:創建了企業安全生產委員會;指定了安全管理組織機構。(7)該企業能定期進行事故統計分析企業有系統完整的事故紀錄;并對事故做了分析和調查報告;制定了年度、月度事故統計分析的圖表。(8)該企業按時對儲罐區的危險源實行評價與整頓,并且編制了危險源分組管理制度;可能發生事故的隱患要進行整頓;罐區等危險場所被列為重要安全管理對象。(9)該企業針對危險場所制定了可靠、可行的應急措施。有應急時的指揮機構;設置了可靠的向外界報警的系統;標記了可以躲避危險的場所的位置;安全入口和安全出口一直是可以使用的狀態,并且數量和規格都符合規定;場地有足夠且滿足要求的急救設備設施;聯絡系統一直保持有效狀態;與附近的醫院等急救組織保持密切的聯系;每年都能進行一次安全事故應急訓練和演習。(10)該企業建立了防火安全委員會;擬定了由領導負責的順序防火責任制;配備了有專業的防火安全人員,并會按時按線路進行巡回檢查;在防火區有標明了安全防火標識;根據《消防條例》建立了消防站、消防栓、滅火器等,且都符合消防安全規定;準備了足夠的消防用水和干粉等滅火用品;企業每年至少進行一次消防演練,并對演練結果進行評判和改善。第3章橡膠廠液化烴儲罐區危險有害因素辨識3.1主要危險有害物質分析該企業液化烴儲罐區主要儲存的危險有害物質是裂解碳四、丁二烯、丁烷等原材料。這其中裂解碳四的儲存量相對來說比較小,所以在對生產活動進行安全評價時主要考慮丁二烯和丁烷兩種物質。(1)丁二烯的理化性質及危險特性如表3-1所示。表3-1丁二烯的理化性質及危險特性物質名稱丁二烯分子量54.9理化性質外觀與性狀無色無臭氣體熔點(℃)-108.9沸點(℃)-4.5飽和蒸氣壓(kPa)245.27/21℃燃燒爆炸危險特性閃點(℃)-78引燃溫度(℃)415爆炸上限(v%)16.3爆炸下限(v%)1.4危險特性容易燃燒,遇到空氣后兩種氣體混合會形成容易爆炸的物質。如果遇到了火星或者熱源可能會造成爆炸。溫度高時,可能是低分子相互結合產生高分子,而放出熱量,高溫也可能導致罐體發生破損。由于氣體比空氣重,所以可能會從低處散播到遠的地方,遇明火可能重新燃燒。(2)丁烷的理化性質及危險特性如表3-2所示。物質名稱丁烷理化性質外觀與性狀無色氣體,有輕微異味表3-2丁烷的理化性質及危險特性續表3-2丁烷的理化性質及危險特性理化性質熔點(℃)-138.4沸點(℃)-0.5飽和蒸氣壓(kPa)106.39/0℃燃燒爆炸危險特性閃點(℃)-60自燃溫度(℃)287爆炸上限(v%)1.5爆炸下限(v%)8.5危險特性易燃,與空氣混合能夠形成爆炸性的混合物。遇高熱、明火能引起燃燒爆炸。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到很遠的地方,遇到火源能引著回燃。如果遇高熱,容器內壓增大,可能導致容器開裂和爆炸事故。3.2儲罐區設備、設施的危險有害因素辨識3.2.1儲罐的危險液化烴儲罐是液化氣體儲罐。可能會因為罐體本身、人為及周圍環境等因素而發生爆炸、泄漏和火災等,從而影響人的身體健康和造成財產損失。(1)由于長期在外經受風吹日曬,很容易造成儲罐的局部泄漏從而導致事故的發生。所以儲罐的選材應具有耐腐蝕性、耐高溫的特點。(2)根據GB50160-2018《石油化工企業設計防火規范》,在儲罐區這樣的危險場所,罐體應該配備至少兩個安全閥,并且兩個安全閥的入口和出口截止閥應該用電氣設備本體的機械傳動部分進行控制,為了使在任何時候都能達到球罐要求的泄放面積[11]。(3)儲罐的安全附件①泄壓裝置在儲罐泄漏或者發生火災時,安全閥并不能起到自動泄壓的作用,它只能在自己能力的范圍內進行控制工作。因此,泄壓裝置的安裝是不容小覷的,用來填補彌補安全閥的不足。②該企業液化烴的儲罐還應設置聯鎖裝置、報警裝置、壓力表和液位計等,為了在儲罐發生泄漏、超壓、火災爆炸等事故時能及時被發現,以確保人員及設備設施的安全。③防爆裝置該企業的液化烴儲罐區是有燃燒爆炸危險性的生產裝置,為了保護設備和生產裝置的安全運行,防止在意外情況下發生爆炸,應設有相應的防爆裝置。④防雷、防靜電裝置由于雷擊和人為等因素引起的靜電在這個易燃、易爆的環境中很容易引起火災或爆炸。因此,液化烴儲罐區的防雷、防靜電的裝置也是必不可少的。3.2.2管道老化危險儲罐中液化氣通過泵前過濾器,在烴泵的壓力下充滿鋼瓶。液化烴排放管和高壓橡膠軟管都容易老化和破碎,使灌內的氣體發生泄漏。泄漏后的氣體會大大影響人的身體健康對環境也會造成巨大損害,具體表現有以下幾個方面:(1)容易使人員中毒泄漏的氣體可能是有毒的,其毒害機制是刺激呼吸和肺部,最終導致肺氣腫并引發死亡。尤其是在大風的情況下,有毒氣體會沿著風向擴散,擴大污染范圍,嚴重威脅群眾的健康[12]。(2)事故處理非常難因為管道本身因素或者是外界因素而導致管道老化或者破損,都會引起罐體內的氣體發生泄漏。因為罐體破損處性狀等具有不確定性,所以處理起來非常的困難。而且,環境因素可能影響事故的處理。所以,難以實施堵塞漏洞的措施。3.3液化烴儲罐區環境危險危害因素辨識3.3.1雷擊危害和靜電危害該地區的雷暴日為年平均28天,相對來說較少。在防雷靜電方面,該企業為了防止雷擊和靜電給企業造成嚴重危害,一直以來,堅持要求資質部門按規定標準進行檢測,并制定了《液化烴儲罐區防雷應急預案》。液化烴儲罐和廢液儲罐均安裝了避雷針和防雷帶防雷接地。經市雷電防護管理局檢測該液化烴儲罐區避雷裝置符合國家規范要求。在防靜電方面,該公司對液化烴儲罐和廢液儲罐也都安裝了保護接地,接地電阻均小于4Ω。液化烴是甲類易燃液體,在運輸過程中,如果流速太快,很容易在運輸管道中引起靜電積聚。如果未擰緊或損壞管道法蘭之間的金屬線,則會發生靜電危險。3.3.2氣候條件危害該地區極端最高氣溫是35.8℃,極端最低氣溫是-25.5℃,低溫可能導致閥門無法及時打開或出現故障,從而對設備和管道的防凝露和防凍產生不利影響。在嚴重的情況下,可能會危及設備的安全運行。在寒冷環境下工作的操作人員也容易被凍傷,并且對腦功能有一定影響,因此他們的注意力不集中,反應時間長,并且操作錯誤率增加。如果沒有有效的保護措施,就有凍傷或打滑的危險。據調查該地區夏季高溫多濕。年平均相對濕度為68.8%,月平均最高相對濕度為82%。濕度可能會造成罐體的老化或被腐蝕而有生銹現象,從而導致泄漏、火災爆炸等事故的發生。高溫也會使工作人員注意力不集中,反應時間過長,作業失誤率增多,提高了發生危險的可能性。該企業為工作人員配備了防寒服、防寒手套等勞保用品,設備及閥門也裝設了保溫措施,對罐體也進行了涂層保護。減少了因氣候條件而發生事故的可能性。3.3.3高壓電線儲罐區周圍有110kv高壓線,距離儲罐區最近距離為250m,如果發生漏電現象,車輛途徑時非常容易觸電引發火災爆炸大型事故。3.3.4河流洪水北部有季節性河流,距離儲罐區最近距離為85m,河寬為22m,旱季水位低,水位小于0.5m。夏季暴雨容易泛濫,儲罐區容易發生洪水和滲漏事故,有引發火災和爆炸事故的危險。3.3.5廠區布局由于橡膠廠健在年最小頻率的上風向,當儲罐區發生火災也大大的降低了對周圍建筑物的危害。廠區的西側有一眼深井,為本企業生產、生活提供水源。深井泵一開一備,每臺泵的流量為234m3/h,可以滿足該企業一次用水和消防補水要求。該企業的供電由市電供給,廠區設一臺800kv的變壓器,電源質量相對可靠穩定。3.4儲罐區工作人員危險危險因素辨識儲罐區一共配備了15名工作人員。若操作工人在作業過程中有違反勞動紀律、操作規程或違法失職的現象,就大大增加了事故發生的可能性,進而導致設備設施的損壞或對工人造成人身傷害和對企業造成經濟損失。為了降低因工作人員造成事故的概率,該企業從業人員都接受安全技術培訓,他們只有通過考試后才能工作。工作期間不得佩戴手機;進入廠區必須正確穿著防靜電服或防護服;工作期間禁止飲酒、禁止吸煙;進行儲罐內部作業時,要求“一人工作,一人監護”,并在儲罐區進口處放置警告牌;該企業定期對員工進行安全知識教育,增強員工的安全意識;該企業每年都會給員工進行體檢,保證員工在健康的狀態下工作。第4章安全評價方法選擇4.1安全評價方法的選擇所謂評估方法是指為了辨識,預測和判斷體系中的危險源以及危險源可能造成的嚴重后果而采用的措施方案[13]。4.1.1安全評價方法選擇的過程選擇安全評價方法時,前提是確保自己了解了盡可能多的安全評估方法,并將其分類整理,其次要分析被評估的對象,明確想要獲得的評估結果,掌握被評估的對象能給予的基礎數據、過程參數等資料,然后根據安全評估要獲得的成果去選擇適宜的安全評估方法[14]。一般可按圖4-1所示步驟選擇安全評價方法。明確評價目標明確評價目標分析被評價系統分析被評價系統收集評價方法收集評價方法明確被評價系統能夠提供的基礎數據和資料明確被評價系統能夠提供的基礎數據和資料選擇安全評價方法選擇安全評價方法圖4-1安全評價方法的選擇過程4.1.2安全評價方法選擇注意事項(1)全面的斟酌被評估體系的特征。(2)全面的斟酌被評估對象的風險性。(3)全面的斟酌對評估資料的掌握情況。(4)全面的斟酌被評估的目標和要求的成果。4.2確定重大危險源根據GB18218-2009《危險化學品重大危險源辨識》,要想對危險源進行辨識的依據首要是:好幾種物質同時存在一個單元中時時,那么推算方案如下,如果滿足下式,那么可以確定這個單元屬于重大危險源:4-1公式中:q1,q2,…,qn——每種危險物質實際存在量(t);Q1,Q2,…,Qn——與各危險物質相對應的生產場所或貯存區的監界量(t)。根據對儲罐區的考察,1~11儲罐內丁二烯的儲量為10700m3,其質量為6.58t,臨界量為10t;12~24儲罐內丁烷的儲量為7200m3,其質量為17.64t,臨界量為10t;帶入公式4-1得:因此,儲罐區內的物質可以確定為重大危險源。4.3橡膠廠液化烴儲罐區安全評價方法騰龍公司是一家集石化、煤化工和天然氣化工于一體的超大型綜合企業。化工生產中普遍存在容易爆炸和容易燃燒的液體,且其儲量也完全構成了重大危險源。由此可以確定,對液化烴儲罐區進行安全評估使用的評估方法為易燃易爆有毒重大危險源評價法和作業條件危險性評價法。第5章采用易燃易爆有毒重大危險源評價法對儲罐區的安全評價5.1重大危險源評價模型將重大危險源的評估分為兩類:固有危險性評價和現實危險性評價。現實危險性的基礎是固有危險性考慮各種不同風險的控制因素,代表了人們控制事故發生的主觀行動和事故后果的擴大[15]。我國“八五”國家科技攻關專題“易燃、易爆、有毒重大危險源辨識、評價技術研究”由勞動部勞保所等單位實現,提出的重大危險源評價模型的層次結構如圖5-1所示。現實危險性評價現實危險性評價A固有危險性評價B1危險性的抵消因子B2固有危險性評價B1危險性的抵消因子B2事故嚴重度評價B12工藝、設備、容器建筑構抵消因子B21事故嚴重度評價B12工藝、設備、容器建筑構抵消因子B21事故易發性評價B11人員素質抵消因子B22安全管理抵消因子B23事故強度評價B121事故強度評價B121危險物質事故易發性評價B111危險物質事故易發性評價B111工藝過程事故易發性評價B112事故現場環境因素評價B122圖5-1重大危險源評價指標體系圖評價的數字模型如下:5-1式中:——第i種物質危險性評價;——第j種工藝危險性評價;——第j項工藝與第i種物質危險性的相關系數;——事故嚴重度評價值;——工藝、設備、容器、建筑結構抵消因子;——人員素質抵消因子;——安全管理抵消因子。5.2物質事故易發性B111的評價具有燃燒和爆炸性特質的有害物質:(1)爆炸性:。(2)氣體燃燒性物質:。(3)液體燃燒性物質:。(4)固體燃燒性物質:。(5)自燃物質:。(6)遇水易燃物質:。(7)氧化性物質:。(8)毒性:。根據每種物質的整體風險敏感性,對每種物質都賦予一個權重分;根據與反應敏感性相關的理化參數值,對每種物質給予狀態分G;每種大類型的物質都分為幾個子類別,總共19個子類別。對每個主要類別或子類別,狀態點的評估準則被分別給出。重量得分與狀態得分的乘積是危險物質事故易發性的得分值B111。有害事物對發生事故的影響因素主要是:①毒性等級;②物質的狀態;③氣味;④重度。事故的敏感性和造成的后果同時被毒性的強弱決定著。氣體的有毒物質比液體的有毒物質更容易造成事故。因為氣體的有毒物質泄漏后不容易向上方擴散,所以更加容易造成人員中毒的事故。物質危險性的最大分值定為100分。橡膠廠液化烴儲罐區內存放的是丁二烯和丁烷,如果發生泄漏是以氣體形態存在,所以屬于第二類:氣體燃燒性。按照危險的性質可以將可以燃燒的氣體分成爆炸性氣體和助燃性氣體兩類。爆炸性氣體的分級判據如圖5-2所示。爆炸性氣體爆炸性氣體90分最大安全縫隙MESG10分fe爆炸極限最大安全縫隙MESG10分fe爆炸極限20分20分最小點燃電流MICR20分引燃溫度20分最小點燃能量20分T=100至8520分Ⅰ1.145分T=100至8520分Ⅰ1.145分ⅡB0.5至0.915分5分T>4505分T=300至20011分T=450至3008分T=135至10017分ⅡA0.9至1.145分ⅡC<0.510分T=200至13514分ⅡC小于0.45ⅡC小于0.4520分ⅡB0.45至0.815分ⅡA0.8至1.010分Ⅰ1.05分圖5-2爆炸性氣體分級判據爆炸極限的分級可根據危險度H進行:5-2式中:——表示爆炸上限;——表示爆炸下限。MICR的含義是根據IEC79-3的方法計算出的最小點燃電流與甲烷測得的最小點燃電流的比值。爆炸極限的分級判據如表5-1所示。最小點燃能量Emin的分級判據如表5-2所示。表5-1爆炸極限的分級判據危險等級1級2級3級4級5級6級分級判據H/%H≥2015≤H<2010≤H<155≤H<101≤H<5H≤1評分/分2017141185表5-2最小點燃能量Emin的分級判據危險等級1級2級3級4級5級6級分級判據Emin%<0.10.1—0.30.3—0.50.5—0.70.7—0.9≥0.9評分/分2017141185選取丁二烯、丁烷作為物質易發性評價的對象。物質的物化性質如表5-3所示。表5-3物質的主要物化性質物質名稱丁二烯丁烷相對分子質量54.0958.12液體密度g/cm30.62110.58沸點/℃4.4-0.522燃點/℃450287閃點/℃-60-60爆炸上限/%128.5爆炸下限/%21.5臨界溫度/℃161.8152丁二烯的危險度H:丁二烯事故易發性B111的計算見表5-4。表5-4丁二烯事故易發性B111計算表爆炸性氣體特性性質分級得分最大安全縫隙0.9-1.1410爆炸極限2%-12%11最小點燃電流0.8610最小點燃能0.31mJ14引燃溫度4500C8總分G=53易發性系數1.0危險系數1.053=53化學活潑系數K0.12丁二烯的物質事故易發性B111=(1+K)=53(1+0.12)=63.6丁烷的危險度H:丁烷事故易發性B111的計算見表5-5。表5-5丁烷事故易發性B111計算表爆炸性氣體特性性質分級得分最大安全縫隙0.9-1.1410爆炸極限1.5%-8.5%8最小點燃電流0.8-110最小點燃能0.25mJ17引燃溫度3650C8總分G=53易發性系數1.0危險系數1.053=53化學活潑系數K0.12丁烷的物質事故易發性B111=(1+K)=53(1+0.12)=63.65.3工藝過程事故易發性B112的評價工藝過程中事故的發生幾率由過程中的反響形式、物料治理經過、工作場所三個因素影響[16]。影響工藝過程事故易發性的因素為21項,即:原料治理;原料貯存;操縱方式;卓殊操縱要求;腐化;泄漏;設施原因;工藝結構;摩擦與沖突;溫度高的物體等。對于一個工藝過程,可以從火災和爆炸事故的危險和工藝過程的毒性兩個角度對其進行評估。(1)火災爆炸危險系數B112以下幾個方面有特殊表現構成了工藝過程事故易發性[17]。①放熱反應系數B112-1丁二烯、丁烷容易與空氣形成爆炸性混合物,因此選取:能形成爆炸性混合物及不安定化合物反應為125。②粉塵系數B112-6若因設備本身或因員工操作失誤而導致故障,則設備內部和外部可能會形成爆炸性粉塵或煙霧,在這種情況下粉塵系數B112-6取100。③高溫系數B112-8丁二烯和丁烷的燃點比較低,并且它們都是在常溫下存放所以符合。操作溫度>燃點,B112-8取75。④高壓系數B112-10,工藝過程中員工操縱工作時的壓力越大危險性也就越高。高壓系數與操作壓力的關系如表5-6所示。表5-6高壓系數B112-10與操作壓力P的關系P/MPa0.1-0.80.8-1.61.6-4.04.0-1010-70>70B112-530457590130150按照上述原則,B112-10取30,因為是液化易燃氣體。所以乘以1.3做修正,301.3=39。⑤燃燒范圍及附近的操作系統B112-11針對容易燃燒的液體儲罐,可能會因為突然冷卻或液體飛濺而吸入空氣,在這種情況下,B112-11取50。⑥泄露系數B112-13選取泄露系數B112-13的方法為:由于設備本身的劣質或者人為因素導致可以燃燒的氣體泄漏,例如一氧化碳的水封高度不夠等。此時B112-7取20。(2)工藝過程毒性系數b112液化烴儲罐區儲存的丁二烯和丁烷的毒性比較小,所以在工藝過程中就不考慮丁二烯和丁烷的毒性。(3)工藝過程事故易發性的計算方法工藝過程火災爆炸事故易發性的計算公式5-3:5-3式中:m——所涉及的火災爆炸危險條款數目。工藝過程毒性事故易發性的計算公式見5-4:5-4式中:n——所涉及的工藝過程毒性條款數目。所以液化烴儲罐區工藝過程火災爆炸事故易發性為:=5.795.4事故易發性B11事故易發性B11的計算公式為:5-5在工藝過程中,想要確實事故的易發性我們必須先確定工藝-物質風險相關系數Wij,Wij的值根據專家的咨詢意見,如表5-7所示。物質類工藝類1.11.21.31.41.52.12.210.90.70.90.70.50.7020.200.2000.7030.90.70.70.200.90.240.90.70.90.50.20.7050.90.50.70.200.5060.90.70.70.20.20.20.2700000000.9080.90.70.90.70.50.70.590.200.2000.90.2100.70.70.50.20.20.70.2110.50.50.50.20.20.90.5120.90.50.70.20.20.90.2130.20.20.2000.90.2140.90.70.90.20.20.90.5150.90.70.90.70.50.90.5160.90.70.90.70.70.90.2170.90.70.70.50.20.90.2180.90.70.90.50.50.90.2190.90.70.90.50.50.90.2200000000表5-7工藝-物質危險性相關系數根據所取的工藝事故易發性和表5-7。相關系數的取值如表5-8。表5-8相關系數的取值表影響因素內與參數B112相關系數B112-1放熱反應系數125Wij=2.1j=1=0.7B112-2吸熱反應系數2Wij=2.1j=2=0.7B112-6粉塵系數100Wij=2.1j=6=0.2B112-8高溫系數75Wij=2.1j=8=0.7B112-10高壓系數39Wi=2.1j=10=0.9B112-11燃燒范圍及附近的操作系統50Wij=2.1j=11=0.7B112-12腐蝕系數20Wij=2.1j=12=0.9B112-13設備泄漏20Wij=2.1j=13=0.9B112-21液體流動30Wij=2.1j=21=0根據公式5-5,事故易發性B11為:63(1250.7+200.7+1000.2+750.7+390.9+500.7+200.9+200.9)+63.6(1250.7+200.7+1000.2+750.7+390.9+500.7+200.9+200.9)=35628.725.5儲罐區的傷害模型及傷害破壞半徑儲存丁二烯與丁烷的儲罐發生燃燒和爆炸將是罐區域造成后果最嚴重的火災爆炸危險,若儲存的液體在泄漏的瞬間遇到火源,則沸騰的液體膨脹屬于蒸汽爆炸。泄漏后,將迅速蒸發,并與周圍空氣混合成容易燃燒和容易爆炸的混合物,在隨著風向散播時如果遇到點火源,也會發生蒸氣云爆炸;如果沒有遇到火源,它將無害的消失。儲罐區的傷害模型分為兩種類型:(1)蒸氣云爆炸(VCE)模型;(2)沸騰液體擴展蒸汽爆炸(BLEVE)模型。前者屬于爆炸型,后者屬于火災型。由于傷害模型的不一樣也會產生不一樣的的傷害一破壞半徑。傷害一破壞半徑分為四種:死亡半徑、重傷(二度燒傷)半徑、輕傷(一度燒傷)半徑和財產破壞半徑。橡膠廠液化烴儲罐區內丁二烯儲量是9900m3,丁烷的儲量是7200m3。因此丁二烯的總質量W1=6600621.1=4099262(kg)。丁烷的總質量W2=7200580=4176000(kg)。總質量W=4099262+4176000=8275262(kg)。(1)蒸氣云爆炸蒸汽云爆炸是一種發生持續時間短、多發而且嚴重的爆炸事故。容易爆炸的氣體和容易揮發的氣體,如果溢出并碰到引燃物質,那么就會發生爆炸。如果沒有引燃的情況,就會無害的消失。它的危害程度可以用TNT當量法計算[18]。①TNT當量計算首先計算出總的爆炸能量,丁二烯的爆熱QB,1為46977.7kJ/kg,丁烷的爆熱QB,2取231.1kJ/kg。根據公式5-5:=46977.74099260+231.14176000=1.91011kJ爆源的TNT的當量(kg),按下式計算:5-6式中:1.8——地面爆炸系數;——蒸氣云當量系數,取=0.04;WTNT——TNT的當量(kg);E——爆炸總能量,kJ;QTNT——TNT爆熱,可取QTNT=4520kJ/kg。所以物質的TNT當量為:(kg,TNT)。②死亡半徑內徑為零,外徑為R0.5,它與爆炸量之間的關系如下式確定:5-7所以儲罐區死亡半徑:m③重傷半徑其內徑就是死亡半徑R0.5,外徑記為Rd0.5,它要求的沖擊波峰值超壓為44000。計算公式為:5-8其中,。注意這里的的單位是psi,1psi=6.9kPa。所以重傷半徑=562.1m。④輕傷半徑輕傷區內徑為重傷區的外徑Rd0.5,外徑為Rd0.01,它要求的沖擊波峰值超壓為17000Pa。應用超壓準則,計算公式采用5-8。所以輕傷半徑=1008.7m。⑤財產損失半徑對于爆炸性破壞,財產損失半徑的計算公式為:5-9式中:KII——二級破壞系數,取5.6。財產損失半徑=814.9m。將結果列表如表5-9所示。傷害/破壞區域如圖5-3所示。表5-9蒸氣云爆炸傷害蒸氣云爆炸傷害死亡半徑重傷半徑輕傷半徑財產損失半徑破壞半徑/m265.7562.11008.7814.9圖5-3橡膠廠的傷害模型及傷害/破壞半徑(2)擴展蒸汽爆炸(BLEVE)沸騰液體的膨脹爆炸是指由外部火焰立即破裂的LNG儲罐引起的爆炸。壓力會不平衡,LNG迅速供應后被火點燃[19]。沸騰的液體蒸氣爆炸后,最大的危害是爆炸產生的火球熱。火球半徑的計算公式為:5-10式中:R——火球半徑,m;W——火球中消耗的可燃物質量,kg,多罐貯存時按多罐總容量的90%計,單罐充裝系數取90%。所以液化烴儲罐區的火球半徑:R=2.9W1/3=2.9(0.98275262)1/3=566.3m火球持續時間的計算實驗證明,火球持續時間也和可燃物質量W的立方根成正比。火球持續時間的計算公式如下:5-11式中:t——火球持續時間,s。所以:t=0.45W1/3=0.45(0.98275262)1//3=87.9s當傷害幾率Pr=5時,傷害百分數D=,死亡、一度、二度燒傷及燒毀財物,都以D=50%定義。下面求不同傷害、破壞時的熱通量:①死亡計算公式為:5-12式中:Pr——取5;t——火球持續時間,t=87.9s。則=8224.3w/㎡。②二度燒傷(重傷)計算公式為:5-13式中:Pr——取5;t——火球持續時間,t=87.9s。則=5447.4w/㎡。③一度燒傷(輕傷)計算公式為5-14式中:Pr——取5;t——火球持續時間,t=87.9s。則=2395.4w/㎡。④財產損失計算公式為:5-15式中:t——火球持續時間,t=87.9s。則=25587.4w/㎡。由熱輻射通算計算公式:5-16式中:R——火球半徑,取R=566.3m;q0——球形罐取200000w/㎡;r——目標到火球中心的水平距離。已知火球半徑R=566.3m,傷害/破壞半徑應有Ri>R。求解為:a)按死亡熱通量=8224.3w/㎡,計算擴散蒸汽爆炸的死亡半R1=1969.1m;b)按重傷(二度燒傷)熱通量=5447.4w/㎡,計算擴展蒸汽爆炸時的重傷(二度燒傷)半徑R2=2441.3m;c)由輕傷(一度燒傷)熱通量=2395.4w/㎡,計算輕傷(一度燒傷)半徑R3=3679.7m;d)有財產燒毀熱通量=25587.4w/㎡,擴展蒸汽爆炸的財產破壞半徑R4=992.5m;綜合各項,得擴散蒸汽爆炸傷害/破壞半徑如表5-10所示。傷害/破壞區域如圖5-4所示。表5-10沸騰液體擴散蒸汽爆炸傷害/破壞半徑/m死亡半徑重傷半徑輕傷半徑財產破壞半徑1961.92441.33679.7992.5圖5-4擴展蒸氣云爆炸傷害/破壞區域5.6事故嚴重度B12的估計因為有蒸氣云爆炸和擴展蒸氣爆炸兩種模型,對于死亡人數、重傷人數、輕傷人數、財產損失必須分別進行計算。計算過程如下。(1)死亡人數的計算假定死亡半徑為R1(m),則死亡人數N1(人)可按式5-17計算:5-17式中:R0——無人區半徑,m,對池火災模型取池半徑,對其他模型,R0取零;——平均人員密度,人/m2。其中人員密度==2.69人/m2.。所以蒸氣云爆炸模型的死亡人數:=567人;擴展蒸汽爆炸模型的死亡人數:=32751人。(2)重傷人數的計算重傷人數N2(人)可按式5-18估計:5-18所以蒸氣云爆炸模型的死亡人數:=2669人;擴展蒸汽爆炸模型的死亡人數:=50342人。(3)輕傷人數的計算輕傷人數N3(人)可按式5-19估計:5-19所以蒸氣云爆炸模型的死亡人數:=8595人;擴展蒸汽爆炸模型的死亡人數:=114369人。(4)財產損失的計算假定財產損失半徑為R4(m),則事故直接財產損失C(萬元)可按式5-20估算:5-20式中:——破壞區平均財產密度,萬元/m2。財產密度==1.67萬元/m2。所以蒸氣云爆炸模型的財產損失:C=3482208.4萬元;擴展蒸汽爆炸模型的財產損失:=5165438.0萬元。(5)損失工作日的計算由于人員傷亡而損失的工作日數N(天)為:5-21式中:6000,3000,105——分別為死亡、重傷和輕傷一人折合成的損失工作日。所以蒸氣云爆炸模型的損失工作日:N==12311475(天);擴展蒸氣云爆炸模型的損失工作日:==359543580(天)。(6)事故總后果的計算事故嚴重程度用符號S表示,它反映了事故造成的經濟損失程度。可以用總財產損失S(萬元)這個量來反映事故的嚴重程度,嚴重度S的公式為:5-22式中:b—如果死亡一個人將會損失的價值,建議取為20萬元。C由式5-23給出,N/6000表示有由式5-24得到的總損失工作日數N相當的死亡人數。傷害/破壞半徑構成圓面積財產價值和死傷人數決定了事故嚴重度B12。由于該儲罐區內可能同時發生兩種爆炸破壞模型,分別是蒸氣云爆炸和擴展蒸氣爆炸,因此,儲罐爆炸事故嚴重度應該是兩種爆炸破壞模型的總和,對于2.1類爆炸性物質發生事故時,事故嚴重度S按下式計算:5-23S1、S2——蒸氣云爆炸以及沸騰液體擴展為蒸汽的爆炸傷害模型計算的事故后果A、1-A——蒸氣云爆炸以及沸騰液體擴展為蒸汽爆炸發生的概率,取A=0.9。蒸氣云爆炸的可能性遠遠的超過了擴展蒸氣爆炸,所以,蒸氣云爆炸是首要的。事故嚴重度計算結果為:S1==3482208.4+=3523246.65萬元;S2==5165438+=6363916.6萬元。S=AS1+(1-A)S2=0.93523246.65+0.16363916.6=3807313.65萬元。液化烴儲罐區爆炸事故的嚴重度計算如表5-11。表5-11儲罐區爆炸事故嚴重度事故模型死亡重傷輕傷財產破壞半徑/m波及范圍暴露人員半徑/m波及范圍暴露人員半徑/m波及范圍暴露人員半徑/m波及范圍暴露人員貯罐爆炸蒸氣云爆炸265.7罐區生產區約567人562.1整個廠區1008.7波及其他區域814.9廣泛區域擴展蒸汽爆炸1969.1廠區全部人員2441.33679.7992.5全部財產(8)固有危險性B1儲罐區的固有危險性為:5.7抵消因子B2及單元控制等級評估(1)工藝設備、建筑物抵消因子工藝設備、建筑物補償因子分為工藝設備、建筑物火災爆炸補償因子以及工藝設備毒性、預防中毒的補償因子兩類[20]。如表5-12所示。表5-12工藝設備、建筑物火災爆炸抵消因子項目子項目內容得分是否B21-1設備維修保養8(or)1.嚴格按照計劃對設備檢查、維修、保養8是2.基本按照計劃對設備檢查、維修、保養6否B21-2抑爆裝置35(and)1.處理粉塵或蒸氣的設備有抑爆裝置或設備本身有抑爆作用24是B21-3惰性氣體保護15(or)1.盛裝易燃氣體設備有連續的惰性氣體保護13否2.惰性氣體系統量足夠并自動吹掃整個單元15否B21-4緊急冷卻12(or)1.冷卻系統能保證在出現故障時維持正常冷卻10min以上10否2.備用冷卻系統冷卻能力為正常需要量的1.5倍,且至少維持10min12是續表5-12工藝設備、建筑物火災爆炸抵消因子項目子項目內容得分是否B21-5應急電源12(or)1.單元中設有雙電源等多路電源12是2.單元中備有柴油發電機組12否B21-6電氣防爆7(or)1.電氣設備為隔爆型7/5否2.電氣設備為增安型7/5否3.電氣設備為本質安全型7/5否4.電氣設備為正壓型7/5否5.電氣設備為充油型7/5否6.電氣設備為充砂型7/5否7.電氣設備為無火花型7/5否8.電氣設備為防爆特殊型7/5是B21-13工藝參數控制11(or)1.同一參數有一套儀表監測11/7否2.同一參數有并行兩套(或以上)儀表監控,手動控制11/7否3.同一參數有并行兩套(或以上)儀表監控,自動控制11/7是B21-14泄漏檢測裝置與響應15(or)1.氣體或蒸氣泄漏檢測裝置能報警和確定危險帶11是2.該裝置既能能在達到燃燒極限之前使保護系統動作15否B21-15故障報警及控制裝置35(and)1.設有某一種流體管線發生故障時能可靠切斷另一種流體的連鎖裝置11是2.在容器或泵的吸入側設有遠距離控制閥11是3.上述振動儀能使設備自動停止13否B21-16事故排放與處理62(and)1.備用貯槽能安全地直接接受單元內的物料11是2.備用貯槽安置在單元外13否3.應急通風管能將全部安全閥捧至火炬或密閉受槽13是B21-17廠房通內6處理易燃性液體的單元以及研磨、噴涂樹脂、熟化及敞口罐的單元安裝在室內,但廠房有充分換氣6是B21-18建筑物泄壓8(or)1.危險操作隔離廠房設有壓力升高時能自動打開的窗8是2.隔離廠房設有安全孔8否續表5-12工藝設備、建筑物火災爆炸抵消因子項目子項目內容得分是否B21-19裝置監控40(and)1.操作人員能用無線電或類似設備同控制室聯系10是2.重要項目能用計算機或閉路電視監視12是B21-20廠房結構25(and)1.合理劃分生產的火災危險分類5是2.廠房的耐火等級、層數及占地面積符合規定5是工藝、設備抵消因子評價的應得分為:8+35+12+12+7+7+35+36+11+15+35+62+6+8+40+25+10=364(分)實得分為:8+35+12+12+7+7+35+24+11+11+22+49+6+8+40+25+5=317(分)5.8安全管理評價正確的安全管理也可以大大的抵消儲罐區的固有危險性。安全管理評價指標體系包括安全生產責任制、安全生產教育、安全技術措施計劃、安全生產檢查、安全生產規章制度、安全生產管理機構及人員、事故統計分析、危險源評估與整改、應急計劃與措施、消防安全管理十個項目,每個項目為100分,總分1000分。安全管理評價表如5-13至5-22所示。表5-13安全生產責任制序號分級責任管理范圍是否達標1廠長或經理全面領導責任整個廠區通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到該公司全部達標,因此得分為1002副廠長或副經理主要領導責任整個廠區3技術負責人負責安全生產技術整個安全生產過程4各職能部門負責人領導責任本部門5車間主任具體領導責任本車間6班組長日常生產責任本組7生產工人直接責任個人表5-14安全生產教育序號對象考察內容是否達標1新工人崗前三級安全教育通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到公司在復工工人的教育方面存在缺陷,因此得分為802特殊工種工人專業技能培訓3復工的工人崗前三級安全教育4全體工人定期安全教育培訓5班組長定期安全教育培訓6采用新工藝、新設備的工人安全技術培訓表5-15安全技術措施計劃序號考察內容是否達標1安全技術措施計劃是否編制通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到該公司全部達標,因此得分為1002安全技術措施費用提取計劃3安全技術措施計劃是否有明確負責人4安全技術措施計劃是否有明確期限5安全目標值是否制定表5-16安全生產檢查序號考察內容標準是否達標1全廠多久進行一次全面性的安全檢查每年通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到公司在節假日安全檢查方面存在缺陷,因此得分為802是否按規定每年進行一次專業的安全檢查是3是否有安全管理人員的定期檢查是4車間、班組一個月進行幾次安全檢查至少一次5要害部門是否做到重點檢查是6是否有季節性安全檢查是7節假日是否有安全檢查是表5-17安全生產規章制度序號考察內容是否達標1是否制定安全值班制度通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到公司在防止物料泄漏方面存在缺陷,因此得分為802是否有危險作業審批制度3是否有防護用品管理和使用制度4是否有危險崗位巡回檢查制度5是否有危險品的貯存和管理制度6是否有安全用電制度7是否有防止物料泄漏的管理制度表5-18安全生產管理機構及人員序號對象考察內容是否達標1企業是否建立職能完善的安全管理組織機構通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到公司在企業工會勞保組織的設定方面存在缺陷,因此得分為802廠區是否有專業或兼職的安全管理人員3車間是否有專職安全管理人員4專職安管人員是否具備安全管理資格5企業工會是否有勞保組織和專兼職勞保干部表5-19事故統計分析序號考察內容是否達標1企業是否有系統完整的事故記錄通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到公司完全達標,因此得分為1002罐區是否有年度、月度事故統計3事故調處分析報告是否詳細、完整表5-20危險源評估與整改序號考察內容標準是否達標1企業多久進行一次安全評價2年通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到公司完全達標,因此得分為1002是否有危險源分級管理制度是3罐區是否列為重要安全管理對象是表5-21應急計劃與措施序號考察內容是否達標1應急指揮機構責任是否明確通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到公司完全達標,因此得分為1002通訊設備與報警系統是否靈敏可靠3急救設備和防護用品是否符合要求4針對事故起因,每年進行一次針對性事故救援演習5確定應急救援路線并與應急服務機構建立聯系6是否有疏散口裝置和避難場所位置圖7是否有場內外應急計劃和報警裝置表5-22消防安全管理序號考察內容是否達標1是否有完善的三級火災隱患管理制度通過對騰龍公司液化烴儲罐區的考察,得到公司在火災隱患管理制度上存在缺陷,因此得分為902每年至少一次消防演習3是否有專職或兼職的防火安全人員4消防設施是否配備齊全并符合消防安全規定5是否配備有干粉等滅火劑并保證消防用水充足6是否有重點防火部位分布圖結合評分要求得到檢查結果如下:安全管理評價的實得分為:100+80+100+80+80+80+100+100+100+90=910(分)5.9危險崗位操作人員素質評價重大危險源進行考核和監控的對象稱為單元,其人員可靠性記為Ru。崗位是指由于個人工作過失而蒙受損失并造成設備和財產損失的那些工作,其人員可靠性記為RP。原料罐區有6名操作人員,在六年的工作期間內未發生任何意外,并且所有這些都已經獲得許可才能工作,他們每天平均工作8小時。單個人員的可靠性RS是人員合格性R1、熟練性R2、穩定性R3與負荷因子R4的乘積,即:5-24人的合格性R1表示為:5-25根據實際情況R1=1。人員的熟練性R1表示為:5-26式中:k2——比例系數,其取值為4;t——人員在崗位工作的時間;T2——達到某一熟練程度所需要的時間,崗位熟練,其工作年限大于2年,取值6個月。所以人員的熟練性:人員的操作穩定性R3表示為:5-27式中:k3——比例系數,其值取2;t——發生事故后人員在崗位的工作時間;T2——達到某一熟練程度所需的時間,對
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