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火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法在油庫風(fēng)險評價中的應(yīng)用

更新時間:2025-02-27 點擊量:2672

火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法在油庫風(fēng)險評價中的應(yīng)用


作者:劉穎 顧益民 宣美菊

作者單位:中國電子工程設(shè)計院,北京
摘要:油庫因儲存物料易燃易爆等特性,一般構(gòu)成重大危險源,易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。本文采用美國道化學(xué)公司的火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法,對油庫火災(zāi)爆炸事故的危險性進(jìn)行定量分析,計算火災(zāi)、爆炸危險指數(shù),確定事故影響范圍,并針對影響范圍內(nèi)設(shè)施制定防范措施,給出安全措施補(bǔ)償系數(shù)。經(jīng)安全措施補(bǔ)償后,火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)減少,事故危險等級降低,影響范圍縮小,為油庫工程風(fēng)險管理提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:危險指數(shù)法;環(huán)境風(fēng)險評價;火災(zāi)爆炸

一、前言

油庫儲存物質(zhì)具易燃、易爆、易揮發(fā)擴(kuò)散特性,貯存量大于一定標(biāo)準(zhǔn)即構(gòu)成重大危險源。其事故風(fēng)險值高,對人員、財產(chǎn)安全和周圍環(huán)境危害影響大。準(zhǔn)確確定火災(zāi)爆炸事故波及范圍是環(huán)境風(fēng)險評價重要內(nèi)容,也為事故防范和應(yīng)急措施提供科學(xué)依據(jù)。本文將火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法應(yīng)用于某油庫項目環(huán)境風(fēng)險評價,計算事故波及范圍(暴露區(qū)域面積),給出安全措施補(bǔ)償系數(shù),為油庫工程風(fēng)險管理提供理論依據(jù)和新的評價方法。
收稿日期:[具體日期]
作者簡介:劉穎([出生年份] - ),女,山東榮城人,畢業(yè)于大連理工大學(xué),碩士,環(huán)境影響評價工程師,主要從事環(huán)境影響評價工作。
火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法是對工藝裝置及所含物料潛在火災(zāi)、爆炸和反應(yīng)性危險逐步推算的客觀評價。評價定量依據(jù)是以往事故統(tǒng)計資料、物質(zhì)潛在能量和現(xiàn)行安全防災(zāi)措施狀況。該方法可客觀量化潛在風(fēng)險、預(yù)期損失,確定引發(fā)或擴(kuò)大事故的設(shè)備,分析安全措施效果。其綜合考慮生產(chǎn)設(shè)施風(fēng)險性(由工藝單元危險系數(shù)反映)和生產(chǎn)過程中物質(zhì)風(fēng)險性(由物質(zhì)系數(shù)反映)計算火災(zāi)、爆炸危險指數(shù),并考慮安全措施對事故的預(yù)防和降低危害作用,修正該指數(shù),確定暴露半徑及暴露區(qū)域面積。
某油庫項目設(shè)有多個常壓原油儲罐儲存原油,安裝加熱爐維溫,設(shè)有輸油泵房向外輸油。原油火災(zāi)危險類別為甲類,泄漏易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故且后果嚴(yán)重,本文以原油泄漏引發(fā)的事故為例分析。

二、評價方法及步驟

(一)選擇評價單元

將評價對象劃分為若干單元,劃分原則是工藝上相對獨立、布置因防火墻等也相對獨立的部分。選擇評價單元時主要考慮危險性較大的單元。該油庫項目將原油儲罐區(qū)、罐區(qū)泵房和加熱爐作為評價單元。

(二)確定單元的物質(zhì)系數(shù)

物質(zhì)系數(shù)是火災(zāi)、爆炸指數(shù)計算和危險性評價的基礎(chǔ)數(shù)值,表述物質(zhì)由燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起火災(zāi)、爆炸過程中釋放能量大小的內(nèi)在特性,由美國消防協(xié)會確定的物質(zhì)可燃性(F&EI)和化學(xué)活潑性(不穩(wěn)定性)求得。通常 F&EI 是指正常環(huán)境溫度下的情況,當(dāng)物質(zhì)溫度超過一定值時,需對物質(zhì)系數(shù)進(jìn)行修正。常溫油庫以原油為評價對象,其物質(zhì)系數(shù)及其他特性見表 [具體表格編號]。

(三)一般工藝危險系數(shù)

一般工藝危險性是確定事故損害大小的主要因素,共包括六項內(nèi)容:放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、物料處理和輸送、封閉單元或室內(nèi)單元、通道、排放和泄漏。根據(jù)具體情況選取恰當(dāng)系數(shù)填入計算表,相加得到單元的一般工藝危險系數(shù)。

(四)特殊工藝危險系數(shù)

特殊工藝危險性是影響事故發(fā)生概率的主要因素,包括十二項內(nèi)容:季度性物質(zhì)、負(fù)壓操作、在爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作、粉塵爆炸、釋放壓力、低溫、易燃和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量、腐蝕、泄漏、明火設(shè)備、熱油交換系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動設(shè)備。

(五)單元危險系數(shù)

單元危險系數(shù)等于一般工藝危險系數(shù)和特殊工藝危險系數(shù)的乘積。其正常范圍為 [具體范圍],如果超過則取為 [具體值]。

(六)計算火災(zāi)爆炸指數(shù)

火災(zāi)爆炸危險指數(shù)用來估算評價單元發(fā)生事故可能造成的破壞情況,等于物質(zhì)系數(shù)與單元危險系數(shù)的乘積。油庫項目各評價單元的火災(zāi)爆炸指數(shù)見表 [具體表格編號]。F&EI 值與危險程度的關(guān)系可定量評價火災(zāi)、爆炸的嚴(yán)重程度。該油庫三個工藝單元危險指數(shù)分別為 [具體數(shù)值],相應(yīng)危險等級為 “中等",說明工程火災(zāi)爆炸危險性較大。

(七)確定單元危害系數(shù)

單元危害系數(shù)由單元工藝危險系數(shù)和物質(zhì)系數(shù)確定,代表單元中物料泄漏或反應(yīng)能量釋放所引起火災(zāi)、爆炸事故的綜合效應(yīng)即破壞程度,可由相關(guān)值查圖讀取。

(八)確定暴露面積

用暴露半徑乘以 [具體數(shù)值] 即為暴露半徑,由暴露半徑可計算出暴露區(qū)域面積(見表 [具體表格編號]),即事故波及范圍,該區(qū)域內(nèi)設(shè)施、設(shè)備會在火災(zāi)、爆炸中遭受破壞。

(九)安全措施補(bǔ)償

科學(xué)合理的安全措施能預(yù)防事故發(fā)生,降低事故發(fā)生概率和危害,減少事故損失。安全措施分為三類:工藝控制、物質(zhì)隔離和防火設(shè)施。安全措施補(bǔ)償系數(shù)是對所采取安全措施在預(yù)防事故發(fā)生和減少事故損失的評定,補(bǔ)償系數(shù)越小,降低火災(zāi)爆炸事故危險性的作用越明顯。該油庫工程采取了冷卻裝置、緊急切斷裝置、計算機(jī)控制、制定操作規(guī)程等工藝控制安全措施,遙控閥等物質(zhì)隔離安全措施,泄漏檢測裝置、消防水供應(yīng)系統(tǒng)、泡沫滅火裝置、手提式滅火器材和噴水槍、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等防火安全措施,計算結(jié)果如表 [具體表格編號] 所示。
采取上述安全措施后,各工藝單元安全性得到很大改善,危險指數(shù)由原來的 [具體數(shù)值] 分別減小為 [具體數(shù)值],相應(yīng)危險等級由 “中等" 級變?yōu)?“輕微" 級,風(fēng)險可控。未采取安全措施時,原油儲罐、加熱爐、輸油泵房周圍一定區(qū)域?qū)⒃獾狡茐?;采取安全措施補(bǔ)償后,相應(yīng)區(qū)域破壞范圍明顯縮小。雖然三個評價單元物質(zhì)系數(shù)相同(均為 [具體數(shù)值]),但因生產(chǎn)設(shè)施危險性(單元危險系數(shù)不同),最終可能破壞范圍和程度不同;同樣,有的評價單元危險系數(shù)相同,但因物料危險性(物質(zhì)系數(shù)不同),最終可能破壞范圍和破壞程度也不同。

三、結(jié)論

本文采用火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法對某油庫項目火災(zāi)爆炸事故危險性進(jìn)行定量分析,計算火災(zāi)爆炸危險指數(shù),確定事故影響范圍,針對影響范圍內(nèi)設(shè)施采取防范措施,給出安全措施補(bǔ)償系數(shù),為油庫工程風(fēng)險管理提供理論依據(jù),為其他油庫項目火災(zāi)爆炸事故分析提供參考,具有實際應(yīng)用價值。

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