某发电厂油罐区重大事故后果模拟及重大危险源评价实例

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某发电厂油罐区重大事故后果模拟及重大危险源评价实例 唐开永

某发电厂油罐区重大事故后果模拟及重大危险源评价实例

唐开永

(注册安全工程师、一级安全评价师)

某发电厂油罐区包括X油罐区和Y油罐区。其中X油罐区拥有1000m3柴油储油罐2个,总储量为2000 m3,约1660吨。Y油罐区拥有500m3柴油储油罐2个,总储量为1000 m3,约830吨。柴油闪点一般在61~63℃。该类柴油未《重大危险源辨识》(GB18218-2000)物质类别和国家安全生产监督管理总局《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号)重大危险源中。但按照中国华电集团公司《发电企业重大危险源安全管理指导意见》 “关于闪点≥60℃的柴油、重油、润滑油等临界量目前没有国家标准,结合公司实际临界量暂确定为300t”的规定,应委托评价单位要求,对其视同重大危险源进行重大事故后果及重大危险源分级评价。 1.某发电厂油罐区重大事故后果模拟分析

事故后果分析是安全评价的一个重要组成部分,其目的在于定量地描述一个可能发生的重大事故对工厂、厂内职工、厂外居民,甚至对环境造成危害的严重程度。分析结果为企业或企业主管部门提供关于重大事故后果的信息,为企业决策者和设计者提供关于决策采取何种防护措施的信息,如防火系统、报警系统等的信息,以达到减轻事故影响的目的。

通常一个复杂的问题或现象用数学模型来描述,往往是在一系列的假设前提下按理想的情况来建立的,有些模型经过小型的验证,有的则可能与实际情况有较大出入,但对事故后果评价来说是可参考的。 1.1泄漏重大事故模拟 1.1.1泄漏成因及后果

由于油库储油罐区、卸油罐区、发油罐区、中转输油罐区等设备损害或操作失误引起油品泄漏从而释放大量易燃、易爆、有毒物质,可能导致火灾、爆炸、中毒等重大事故发生。

1.主要泄漏设备

1)管道:包括管道、法兰、接头等;裂口取管平均直径20%—100%。 2)连接器,裂口取管平均直径20%—100%。

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3)阀、壳体、阀盖、阀杆等损坏泄漏,均按管径20%—100%取值。 4)泵、泵体、密封压盖处密封失效,取连接管径20%—100%。 5)贮罐、裂口、接头泄漏等。 2.泄漏原因 1)设备缺陷;

2)设备维修维护不及时、不当; 3)操作失误; 4)其他事件影响。 3、泄漏后果

一般情况下,泄漏的油品(可燃液体)在空气中蒸发而生成气体,泄漏后果与液体的性质和贮存条件(温度、压力)有关。油库油品泄漏属于常温常压下液体泄漏。这种液体泄漏后聚集在防漏堤内或地势低洼处形成液池,液体由于地表面风的对流而缓慢蒸发,如遇引火源就会发生池火灾。 1.1 2泄漏量的计算

在一般情况下,油库作业过程中发生泄漏的设备的裂口是规则的,而且裂口尺寸及泄漏物质的有关热力学、物理化学性质及参数是已知的,可以根据流体力学中的有关方程式计算泄漏量:

液体速度:可用流体力学的柏努利方程计算,即 Q0=CdAρ[2(P-P0)/ρ+2gh]1/2 (Kg/s) 式中:

Q0——液体泄漏速度,㎏/ s; Cd——液体泄漏系数; A—裂口面积,㎡; ρ—泄漏液体密度,㎏/㎡; P—容器内介质压力,Pa; P0——环境压力,Pa; g—重力加速度,9.8m/ s; h—裂口之上液位高度,m。 1. 管道、连接器、阀、泵等泄漏。 均取平均管径0.15m,裂口取管径的40%,

裂口面积A=0.4(Π/4)×D2=0.4×(3.14/4)×0.152≈0.007㎡

雷诺数Re>100,取泄漏系数Cd=0.55,根据油库泵油输油情况,设介质平均压力P=3×101.3Kpa,

柴油泄漏速度计算: ρ柴油≈830 Kg/m3

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Q0= CdAρ[2(P-P0)/ρ+2gh]1/2 ( h=0) = 0.55×0.007×830× [(2×2×101.3×103)/830] 1/2 =70.6(Kg/s) 2、容器泄漏。

若裂口直径0.05 m, Re>100, Cd=0.55,根据油库油罐情况,设介质压力为环境压力P=1×101.3Kpa,取裂口上液位高度h=10 m,则

柴油泄漏速度计算: ρ柴油≈830 Kg/m3 Q0= CdAρ[2(P-P0)/ρ+2gh]1/2 ( h=0) = 0.55×0.007×830× [(2/830+2×9.8×10) 1/2 =44.74(Kg/s)

1.1.3泄漏后的扩散

油库油品泄漏属于液体泄漏后扩散。液体泄漏后立即扩散到地面,一直流到低洼处或人工边界,如防火墙、岸墙等,形成液池。油品泄漏后扩散如果达到障碍物边界,其最大液池面积为该障碍物圈定的面积。如果没有达到边界,则可假设液体的泄漏点为中心呈扁圆柱形在光滑平面上扩散,且属于瞬时泄漏,这时液池半径r用下式计算:

1、瞬时泄漏(取30s)液池半径计算 r=(8gm/πρ)1.369 式中:

r—液池半径,m; m—泄漏的液体量,㎏; g—重力加速度; ρ—液体密度; t—泄漏时间,s。

A.管道、连接器、阀、泵造成泄漏的液池半径: 柴油瞬时泄漏液池半径:

R=[(8×9.8×70.6×30)÷(3.14×830)]1.369=295 m B.容器造成泄漏的液池半径: (2)柴油瞬时泄漏液池半径:

R=[(8×9.8×44.74×30)÷(3.14×830)]1.369=158 m 2、连续泄漏(取600s)液池半径计算 r=(32gmt3/πρ)1/4 式中:

r—液池半径,m;

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m—泄漏的液体量,㎏; g—重力加速度; ρ—液体密度; t—泄漏时间,s。

A.管道、连接器、阀、泵造成泄漏的液池半径: 柴油连续泄漏液池半径:

R=[(32×9.8×70.6×6003)÷(3.14×830)] 0.25=206 m B.容器造成泄漏的液池半径: 柴油连续泄漏液池半径:

R=[(32×9.8×44.74×6003)÷(3.14×830)]0.25=185 m

根据液池半径即可以计算出相应的液池面积,并结合实际划出泄漏后果模拟图形。 通过计算可知,油品瞬时泄漏和连续泄漏的液池面积都很大,由此,必须采取事故泄漏池、防护堤坝等措施,来减小事故泄漏发生后的液池面积。事故泄漏池、防护堤坝可以和防火墙(堤坝)结合起来设置。并可同时参考道化学火灾、爆炸指数评价法关于暴露面积的计算和本评价办法下文死亡半径的计算,综合考虑事故泄漏池、防护堤坝的半径和面积。

1.2火灾重大事故模拟

柴油等可燃液体泄漏后流到地面形成液池,或流到水面并覆盖水面,遇到火源燃烧而成池火。因此,我们分析油品火灾重大事故就是分析池火事故后果。项目柴油属于丙A类可燃液体,因有关资料缺乏,此处参照乙B类可燃液体分析。

在泄漏模式中容器连续泄漏后果最为严重,但因油库防火堤和防泄漏设施健全,容器无障碍物连续泄漏遇火源产生池火事故后果模型的模拟分析,对加强油库管理较少实际的指导意义。结合评价对象实际,我们以罐区的防火堤半径作为液池半径分别进行了分析,以对企业提供更多的具有一定操作性的安全技术管理方面的参考。 1.2.1.燃烧速度

油品燃烧速度,查手册可得: 柴油为49.33 Kg·㎡/s。 1.2.2火焰高度

设液池一半径为r的园池子,其火焰高度可按下式计算: h=84r[(dm/dt)/ρ0(2gr)0.5]0.6 式中:

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h—火焰高度,m; r—液池半径,m;

dm/dt—燃烧速度,Kg.㎡/s; ρ

0——

周围空气密度,1.293 Kg/m3

g—重力加速度,9.8 m/ s2。

X罐区防火堤为长方形,按椭圆形近似计算,面积为1352㎡,其泄漏液池半径r约为21 m。Y罐区防火堤也为长方形,面积为907㎡,按椭圆形近似计算,其泄漏液池半径r约为17 m(扣除罐体)。

1、X罐区泄漏池火事故火焰高度计算如下: h=84×21[49.33÷(1.293×(2×9.8×21) 0.5)] 0.6 =1795 m

2、Y罐区泄漏池火事故火焰高度计算如下: h=84×17[49.33÷(1.293×(2×9.8×17) 0.5)] 0.6 =1568 m 1.2.3.热辐射通量:

当液池燃烧时放出的总热辐射通量为:

Q=(πr2+2πrh)dm/dt×η×Hc/[72(dm/dt)0.61+1] 式中:

Q—总热辐射通量,W; dm/dt—Kg.㎡/s;

η—效率因子,可取0.13~0.35,此处取0.20; Hc—燃烧热值,J/ Kg; H—火焰高度,m; r—液池半径,m。

柴油燃烧热值Hc=18.7KBtu/lb=43496242 J/㎏。 1、X罐区泄漏池火事故总热辐射通量计算如下:

Q=(3.14×212+2×3.14×21×1795)×49.33×0.2×43496242÷(72×49.330.61+1) =1.31×1011 W

2、Y罐区泄漏池火事故总热辐射通量计算如下:

Q=(3.14×172+2×3.14×17×1568)×49.33×0.2×43496242÷(72×49.330.61+1) =9.29×1010 W

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1.2.4.伤亡半径计算

假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来,则在距液池中心某一距离x处的入射热辐射强度为 I=Qtc/4πx2 式中:

I—热辐射强度,W/㎡; Q—总热辐射通量,W;

tc—热传导系数,在无相对理想的数据时,可取为1;此次空气热传导系数取30℃时系数为0.027W/m·k;

x—目标点到液池中心的距离,m。

如已知I,即人员死亡、重伤、轻伤的热辐射强度(见表9-2-4-1),则可推导出求伤亡半径的公式如下: x= [Qtc/4πI]0.5

表1-2-4-1 热辐射的不同入通量所造成的损失 入射通量/(KW/㎡) 37.5 对人的伤害 1%死亡/1s, 100%死亡/1min 25 重大损伤1/10 s, 10%死亡/1min 12.5 1度烧伤/10 s, 1%死亡/1min 4.0 1.6 20 s以上感觉疼痛,未必起泡 长期辐射无不舒服感 在无火焰\\长时间辐射下, 木材燃烧的最小能量 有火焰时,木材燃烧, 塑料熔化的最低能量 对设备的损害 操作设备全部损坏

1.2.4.1死亡半径计算

1、X罐区泄漏池火事故死亡半径(I取37.5 KW/㎡,tc取空气热传导系数取30℃时系数为0.027W/m·k,下同): x= [Qtc/4πI]0.5

=[(1.31×1011×0.027)÷(4×3.14×37.5×103)]0.5 =87 m

2、Y罐区泄漏池火事故死亡半径(I取37.5 KW/㎡,tc取空气热传导系数取30℃时系数为0.027W/m·k): x= [Qtc/4πI]0.5

=[(9.29×1010×0.027)÷(4×3.14×37.5×103)]0.5

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=73 m

1.2.4.2重伤半径计算

1、X罐区泄漏池火事故重伤半径(I取25KW/㎡,tc取空气热传导系数取30℃时系数为0.027W/m·k,下同): x= [Qtc/4πI]0.5

=[(1.31×1011×0.027)÷(4×3.14×25×103)]0.5 = 106m

2、Y罐区泄漏池火事故重伤半径(I取25 KW/㎡,tc取空气热传导系数取30℃时系数为0.027W/m·k,下同): x= [Qtc/4πI]0.5

=[(9.29×1010×0.027)÷(4×3.14×25×103)]0.5 = 89m

1.2.4.3轻伤半径计算

1、X罐区泄漏池火事故轻伤半径(I取12.5KW/㎡,tc取空气热传导系数取30℃时系数为0.027W/m·k,下同): x= [Qtc/4πI]0.5

=[(1.31×1011×0.027)÷(4×3.14×12.5×103)]0.5 =150 m

2、Y罐区泄漏池火事故轻伤半径(I取12.5 KW/㎡,tc取空气热传导系数取30℃时系数为0.027W/m·k,下同): x= [Qtc/4πI]0.5

=[(9.29×1010×0.027)÷(4×3.14×12.5×103)]0.5 =126 m

1.3重大事故后果模拟分析汇总 1.3.1油库泄漏重大事故后果分析汇总表

通过以上分析,事故后果量化结果汇总如下表(表1-3-1-1)。 表1-3-1-1 油库泄漏重大事故后果分析汇总表 序号 1 2 3 4 5 项 目 液池半径 火焰高度 死亡半径 重伤半径 轻伤半径 X罐区(m) 21 1795 87 106 150 7

Y罐区(m) 17 1568 73 89 126

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1.3.2重大危险源快速评价分级

重大危险源快速评价方法主要依据重大危险源可能导致的事故后果进行评价,以预测事故发生的死亡半径为主要评价指标,以死亡半径的大小进行重大危险源的分级。 根据重大事故后果模拟分析,根据死亡半径,可以对X和Y罐区进行重大危险源分级,分级标准如下:

一级重大危险源:R≥C1 二级重大危险源:C2≤R<C1 三级重大危险源:C3≤R<C2 四级重大危险源:R<C3

C1 C2 C3的取值建议为C1=200m,C2=100m,C3=50m。(可根据政府管理需要酌情进行调整) 根据这一标准,可以对被评价单位储油罐区重大危险源分级如下表(表1-3-2-1)。 表1-3-2-1 油库重大危险源快速评价分级表

序号 1 2 项 目 死亡半径 危险级别 X罐区(m) 87 三级 Y罐区(m) 73 三级 因此,均X和Y油罐区均属于三级重大危险源。

快速评价分级法仅着眼于事故后果,没有考虑安全控制效果等的危险性抵消因子的作用,对重大危险源的评价有一定的局限性。因此,有必要用易燃、易爆、有毒重大危险源评价法作进一步全面的评价,以作出更准确的判断。 2. 易燃、易爆、有毒重大危险源评价

易燃、易爆、有毒重大危险源评价法是“八五”国家科技攻关专题《易燃、易爆、有毒重大危险源辨识评价技术研究》提出的分析评价方法,是在大量重大火灾、爆炸、毒物泄漏中毒事故资料的统计分析基础上,从物质危险性、工艺危险性入手,分析重大事故发生的原因、条件,评价事故的影响范围、伤亡人数和经济损失,提出应采取的预防、控制措施。该方法用于对重大危险源的安全评价,能较准确地评价出系统内危险物质、工艺过程的危险程度、危险性等级,较精确地计算出事故后果的严重程度(危险区域范围、人员伤亡和经济损失),提出工艺设备、人员素质以及安全管理三方面的107个指标组成的评价指标集。

按照评价方法规定的原则、程序和方法,我们对某发电厂视同重大危险源的柴油罐区评价如下。

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2.1油品罐区的事故易发性B11评价

油品罐区事故易发性B11包含物质事故易发性B111和工艺事故易发性B112两方面及其耦合。

2.1.1物质事故易发性B111 X油罐区柴油储罐基本情况: 编 号 直径/m 容积/m 储存物质名称 最大量/ m 331#罐 10 1000 柴油 1000 2#罐 10 1000 柴油 1000

Y油罐区柴油储罐基本情况: 编 号 直径/m 容积/m 储存物质名称 最大量/ m 331#罐 9 500 柴油 1000 2#罐 9 500 柴油 1000

化学物质的主要化学特性如表2-1-1-2所示。

表2-1-1-2 物质物化特性 物质名称 GB编号 液体密度/T/m 沸点/C 燃点/C 闪点/C 爆炸上限(体积分数)% 爆炸下限(体积分数)% 燃烧热/KBtu/lb 。。。3柴油 0.80~0.87 157 350~380 55(本项目为61~63) 0.6 6.5 18.7

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选取汽油作为易发性评价的对象。列表2-1-1-3计算。

表2-1-1-3 柴油事故易发性计算表

性 质 一级易燃液体 二级易燃液体 三级易燃液体 易发性系数 危险系数Cij=αiG 化学活泼系数K 柴油物质事故易发性B111=Cij(1+K)

2.1.2工艺过程事故易发性B112

从21 种工艺影响因素中找出油品罐区工艺过程实际存在的危险,在以下几方面有特殊表现,构成工艺过程易发性。

物质事故易发性与工艺事故易发性之间的相关性用相关系数Wij表示。如表2-1-2-1所示。二者耦合成为事故易发性B11。

表2-1-2-1 工艺过程事故易发性B112与相关系数Wij 影响因素 燃烧范围内及附近操作B112-11 泄漏系数B112-13 电器火花系数B112-20 静电系数B112-21 内容与参数 柴油储罐等放空会形成可燃气体 垫片、连接处泄漏 液体流动 30 20 30 0.5 0.5 0.5 B112 50 Wij 0.5 分级判据 闪点/℃ 沸点/℃ ≤35 >35 ≤-18 -18~23 23~61 得 分 80 60 40 80 0.9 36 0.02 36.72 液燃体烧性 2.1.3事故易发性B11

事故易发性B11计算为:

B11=36.72×(50×0.5+30×0.5+20×0.5+30×0.5)+40×(50×0.5+30×0.5+20×0.5+30×0.5)=4986.8

总 分 液体燃烧性系数0.9 40×0.9 柴油NR=1 36×(1+0.02) 10

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2.2油品罐区的伤害模型及伤害—破坏半径

由于柴油属于易燃液体,因此其伤害模型为池火灾伤害模型。

油品罐区只有柴油一种物质,选取罐区柴油池火灾伤害事故后果的损失作为该单元总损失进行评价。

柴油火灾事故损失和伤害-破坏半径在上文已经有分析结果,这里不再重复。由于本评价方法是借鉴道化学火灾爆炸指数法和重大事故后果数学模型分析法建立起来的,评价方法之间有相同之处,结果可以引用。此处引用如下(见表2-2-1)。 表2-2-1 油库泄漏重大事故后果分析汇总表 序号 1 2 3 4 5 项 目 液池半径 火焰高度 死亡半径 重伤半径 轻伤半径 X罐区(m) 21 1795 87 106 150 Y罐区(m) 17 1568 73 89 126 2.3事故严重度B12的估计

根据本评价方法要求,选取罐区柴油池火灾伤害事故后果的损失作为该单元总损失进行事故严重度的估计。

事故严重度B12用符号S表示,反映发生事故造成的经济损失大小。它包括人员伤害和财产损失两个方面,并把人的伤害也折算成财产损失(万元)。由于罐区伤害半径覆盖了整个库区及相邻区域,据企业提供的资料分析,分别约1100万元和700万元(柴油价格按2006年价)。

用下式表示总损失值: S=C+20(N1+0.5N2+105N3/6000) 式中:

C—财产损失,万元;

N1 N2 N3 —事故中人员死亡、重伤、轻伤人数。 则事故严重度B12计算结果为: 2.3.1X油罐区事故严重度

S=1100+20 ×(3+0.5×6+105×10/6000) =1223.5(万元)

油品罐区池火灾事故严重度计算如表10-2-1。

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表2-3-1 油品罐区池火事故严重度

事故死亡 波及范围暴露人员 池火 87 罐区、油泵室等3人 106 重伤(二度烧伤) 轻伤(一度烧伤) 财产破坏 半径/ m 波及范围暴露人员 相邻区域等6人 150 半径/ m 波及范围暴露人员 波及其他区域10人 150 半径/ m 波及范围暴露人员 罐区、附近区域(多为闲置房屋和道路) 类型 半径/ m

2.3.2Y油罐区事故严重度

S=700+20 ×(3+0.5×6+105×10/6000) =823.5(万元)

油品罐区池火灾事故严重度计算如表2-3-1。 表2-3-1 油品罐区池火事故严重度

事故死亡 波及范围暴露人员 池火 73 罐区、油泵室及堆石场等3人 89 重伤(二度烧伤) 轻伤(一度烧伤) 财产破坏 半径/ m 波及范围暴露人员 相邻区域等6人 126 半径/ m 波及范围暴露人员 波及其他区域10人 126 半径/ m 波及范围暴露人员 罐区及附近区域 类型 半径/ m 2.4固有危险性B1和危险性等级 2.4.1X油罐区的固有危险性

B1=B11×B12

=4986.8×1223.5=6101349.8 危险等级为:

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A=㏒10(B1/105)=1.8

根据本评价方法危险程度分级标准: 一级重大危险源:A≥3.5 二级重大危险源:2.5≤A<3.5 三级重大危险源: 1.5≤A<2.5 四级重大危险源:A<1.5

判定:X油罐区属于三级重大危险源。 2.4.1Y油罐区的固有危险性

B1=B11×B12

=4986.8×823.5=4106629.8 危险等级为: A=㏒10(B1/10)=1.6

根据本评价方法危险程度分级标准: 一级重大危险源:A≥3.5 二级重大危险源:2.5≤A<3.5 三级重大危险源: 1.5≤A<2.5 四级重大危险源:A<1.5

判定:Y油罐区属于三级重大危险源。 2.5抵消因子B2及单元控制等级估计 2.5.1安全管理评价

安全管理评价的主要目的是评价企业的安全行政管理绩效.安全管理指标体系共10个项目,72个指标,总分1000分。安全管理评价如下表所示。

表2-5-1-1 安全生产责任制 序号 1.1 评价内容及标准 企业主要负责人对安全生产工作负全面领导责任 1.2 分管安全生产工作的副职对安全生产负主要领导责任 1.3 分管其他工作的副职对分管范围内的安全生产工作负直接领导责任 是 否 √ 应得分 实得分 5

√ 100 100 √ 13

某发电厂油罐区重大事故后果模拟及重大危险源评价实例 唐开永 1.4 技术负责人对安全生产在技术上负全面责任,负责提出对使用新技术、新工艺、新材料、试制新产品过程中的安全技术措施 1.5 职能部门负责人对各自业务范围内的安全生产工作负领导责任 1.6 车间主任对职责范围内的安全生产工作负领导责任 1.7 班组长对职责范围内的安全生产工作负直接责任 1.8 1.9 生产工人对本岗位的安全生产负直接责任 工会负责人对安全生产工作负监督责任 √ √ √ √ √ √ 表2-5-1-2 安全生产教育 序号 2.1 2.2 2.3 评价内容及标准 新工人上岗前三级教育 特殊工种工人专业培训 对采用新技术、新工艺、新设备、新材料的工人进行安全教育 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 对复工工人进行安全教育 对调换新工种的工人进行安全教育 中层干部安全教育 班组长安全教育 全员安全教育 是 否 √ √ √ √ √ √ √ √ 100 100 应得分 实得分 表2-5-1-3 安全技术措施计划 序号 3.1 评价内容及标准 企业在编制生产、技术、财务计划时,必须同时编制安技措施计划 3.2 3.3 3.4 按规定提取发技措施费用、专款专用 安全技术措施计划有明确的期限和负责人 企业年度工作计划中有安全目标值 是否 √ √ √ √ 100 100 应得分 实得分 表2-5-1-4 安全生产检查 序号 4.1 4.2 4.3 评价内容及标准 定期组织全面安全检查 车间、班组进行经常性检查 安全管理人员进行专门的安全检查 14

是 否 √ √ √ 100 100 应得分 实得分

某发电厂油罐区重大事故后果模拟及重大危险源评价实例 唐开永 4.4 4.5 4.6 4.7 每年要按规定进行专业性的安全检查 季节性安全检查 节假日检查 要害部门重点检查 √ √ √ √ 表2-5-1-5 安全生产规章制度 序号 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 评价内容及标准 安全生产奖励制度 安全值班制度 各工种安全技术操作规程 特种作业区设备管理制度 危险作业管理审批制度 易燃、易爆、剧毒、放射性、腐蚀性等危险物品的生产、使用、储运、管理制度 5.7 5.8 5.9 防护用品发放和使用制度 安全用电制度 加班加点审批制度 是 否 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 100 100 应得分 实得分 5.10 危险场所动火审批制度 5.11 危险岗位巡回检查制度 5.12 防止物料泄漏、跑损管理制度 5.13 安全标志管理制度 表2-5-1-6 安全生产管理机构及人员

序号 6.1 6.2 6.3 6.4 评价内容及标准 建立企业安全生产委员会 建立或指定安全管理组织机构 班组按规定配专职或兼职安全管理人员 企业工会设三级劳保组织,配专职或兼职劳保干部,负责安全保卫工作,对日常出现的问题进行分析处理,并上报备案 6.5 专职安全管理人员具备安监部门认可资格 √ √ 是 否 √ √ √ 100 100 应得分 实得分 表2-5-1-7 事故统计分析 序号 7.1 7.2 7.3 评价内容及标准 有系统完整的事故记录 有完整的事故调查、分析报告 有年度、月度事故统计、分析图表 15

是 否 √ √ √ 100 100 应得分 实得分

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表2-5-1-8 危险源评估与整改

序号 8.1 8.2 8.3 8.4 评价内容及标准 两年内是否进行过危险评价(安全评价) 有无危险源分级管理制度 对事故隐患是否按要求整改 仓库、锅炉等重要部位是否列为重要安全管理对象 是 否 √ × √ √ 100 75 应得分 实得分 表2-5-1-9 应急计划与措施 序号 9.1 9.2 9.3 9.4 评价内容及标准 有应急指挥和组织机构 有场内应急计划、事故应急处理程序和措施 有场外应急计划和向外报警程序 有安全装置、报警装置、疏散口装置、避难场所位置图 9.5 安全进、出口路线畅通无阻,数量、规格符合要求 9.6 急救设备(担架、氧气瓶、防护用品等)符合规定要求 9.7 9.8 9.9 通讯联络与报警系统可靠 应急服务机构(医院、消防)建立联系 每年进行一次事故应急训练和演习 是 否 √ √ √ × 应得分 实得分 √ 100 90 √ √ √ √ 表2-5-1-10 安全生产检查 序号 评价内容及标准 是 否 √ √ √ 应得分 实得分 10.1 有防火安全委员会 10.2 有领导负责的逐级防火责任制 10.3 有专职或兼职的防火安全人员,并按规定进行时间路线进行巡道 10.4 有健全的三级火灾隐患管理制度,并建立了隐患治理台账 10.5 防火区设有防火安全标志 10.6 有重点防火部位分布图、灭火计划平面图 根据《消防条例》设有消防站或消防车、消防10.7 艇、消防栓、灭火器(干粉、泡沫、水)等,且符合消防安全规定 16

√ √ √ √ 100 100

某发电厂油罐区重大事故后果模拟及重大危险源评价实例 唐开永 10.8 消防用水、干粉等灭火剂充足 10.9 火灾通讯系统完备可靠 10.10 每年进行一次消防演习 √ √ √ 安全管理评价的实得分为:

100+100+100+100+100+100+100+75+90+100=965(分) 2.5.2危险岗位操作人员素质评价

基于对系统中人的行为特征的分析,从操作人员的合格性、熟练性、稳定性及工作负荷量四个方面对工业设施危险岗位操作人员的群体素质进行评估。

两厂油品罐区最多有4名操作工,均是持证上岗,岗位工龄为10年,无事故工作时间为10年,每天平均工作8小时。按照本评价方法规定计算如下:

1、人员的合格性: R1=1

2、人员的熟练性为:

R2=1-1/[к2(t/T2+1)]=1-1/[4(10/0.5+1)]=0.988095 3、人员的操作稳定性为:

R3=1-1/[к3 (t/T3)2+1]=1-1/[1(10/0.5)2+1] =0.997506

4、操作人员的负荷因子为;

R4=1-к4 (t/T4-1)2=1-к4 (8/8-1)2=1 5、单个人员的可靠性为:

RS=R1R2R3R4=1×0.988095×0.997506×1=0.985631 6、指定岗位人员素质的可靠性为: RSi=∑Rs/N (N,i=0)

=(0.985631/4)+(0.985631/4)+(0.985631/4)+(0.985631/4) =0.985631

RP=ΠRSi (n,i=0) =0.9856314=0.943751 7、单元人员素质的可靠性为 R u =1-Π(1-RPi)(m,i=0)

=1-(1-0.985631)( 1-0.943751)=0.999192 2.5.3工艺设备、建筑物抵消因子评价

工艺设备、建筑物抵消因子用表2-5-3-1计算。

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表2-5-3-1 工艺设备、建筑物抵消因子

项目 B21-1设备保养8(or) 子项目内容 1、严格按照计划对设备检查、维修、保养 2、基本按照计划对设备检查、维修、保养 1、处理粉尘或蒸汽的设备有抑爆装置或设备本身有抑爆作用 2、设备上有防爆膜或泄爆口 1、盛装易燃气体设备有连续的惰性气体保护 2、惰性气体系统量足够并自动吹扫整个单元 11 13 15 10 √ 得 分 8 6 24 是 否 √ B21-2抑爆装置35(and) B21-3惰性气体保护15(or) B21-4紧急冷却12(or) 1、冷却系统能保证在出现故障时维持正常冷却10min以上 2、备用冷却系统冷却能力为正常需要量的1.5倍,且至少维持10min B21-5应急电源12(or) 1、单元中设有双电源等多路电源 2、单元中备有柴油发电机 B21-6电气防爆7(or) 1、电气设备为隔爆型 2、电气设备为增安型 3、电气设备为本质安全型 4、电气设备为正压型 5、电气设备为充油型 6、电气设备为充砂型 7、电气设备为无火花型 8、电气设备为防爆特殊型 9、电气设备为粉尘防爆型 10、单元的防爆区域等级(在备注栏中)填写 B21-7防静电35(and) 1、生产过程中尽量少产生静电荷 2、泄漏和导走静电荷 3、中和物体上聚集着的静电荷 4、屏蔽带静电的物体 5、使物体内外表面光滑和无棱角 B21-8避雷35(and) 12 12 12 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 7/5 √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1、防雷接地电阻小于10Ω 2、避雷针、避雷带与接地线采用焊接连接 18

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3、独立的避雷针及接地装置不设在行人经常通过的地方,与道路或建筑物出入口及其他接地体的距离大于3m 4、装有避雷针或避雷线的构架上不架设低压或通讯线 5、系统的定期检查,保证接地处于完好状态 B21-9阻火装置36(and) 1、使用阻火器 2、液封 3、其他阻火材料 B21-13工艺参数11(or) 1、同一参数有一套仪表监测 2、同一参数有并行两套(或以上)仪表监控,手动控制 B21-14泄漏检测装置与响应15(or) 1、气体或蒸汽泄漏检测装置能报警和确定危险带 2、该装置既能报警又能在达到燃烧之前使保护系统动作 B21-15故障报警及控制装置55(and) 1、设有某一流体管线发生故障时能可靠切断另一种流体的连锁装置 2、在容器或泵的吸入侧设有远距离控制阀 3、压缩机、透平、鼓风机等装有振动测定仪,振动能报警 4、上述振动仪能使设备自动停车 5、其他装置 B21-16事故排放与处置62(and) 1、备用贮槽能安全地接受单元内的物料 2、备用贮槽安置在单元外 3、应急通风管能将全部安全阀、紧急排放阀及其它气体、蒸汽物料排至火炬或密闭受槽 4、装有易燃性液体和液化气的管道、容器有双套夹套 5、易燃性液体的贮罐区域设有防护堤 B21-17厂房通风6 处理易燃性液体的单元以及研磨、喷涂树脂、熟化及敞口罐的单元安全在室内,但厂房有充分换气 11 6 √ 14 13 10 11 13 13 √ √ √ √ 11 10 √ 11 15 11 √ 7/5 12 12 12 11/7 11/7 √ √ √ √ √ 7/5 √ 7/5 √ 19

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1、危险操作隔离厂房设有压力升高时能自动B21-18建筑物泄压8(or) 打开的窗 2、隔离厂房设有安全孔 3、其他泄压设施 B21-19装置监控40(and) 1、操作人员能用无线电或类似设备同控制室联系 2、重要项目能用计算机或闭路电视监视 3、在线计算机有故障时应急停车或故障排功能 B21-20厂房结构25(and) 1、合理划分生产的火灾危险分类 2、厂房的耐火等级、层数及占地面积符合规定 3、合适的厂房防火间距 4、厂房的防爆措施适当 5、厂房的安全疏散口符合要求 B21-21工业下水道10(or) 1、含有易燃易爆的工业下水道符合要求 2、隔油池符合规范 5 5 5 5 5 √ √ √ √ 5 5 √ √ 12 18 √ √ 8 8 10 √ 8

工艺设备、建筑物抵消因子应得分为: 8+12+12+7+35+35+36+11+55+62+40+25+10=348 实得分为:

8+12+12+7+35+35+36+11+34+35+40+20+10=295 2.5.4抵消因子的关联算法

对于油品罐区: V1=295/348=0.847701 V2=0.999192 V3=965/1000=0.965

XAB=min(V1,V2)=0.847016 XAˊB=min(1-V1,V2)=O.152176 XABˊ=min(V1,1-V2)=0.000685 XAˊBˊ=min(1-V1,1-V2)=0.000123

XAC=min(V1,V3)=0.818031 XACˊ=min(V1,1-V3)=0.02967

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XAˊC=min(1-V1,V3)=0.146969 XAˊCˊ=min(1-V1, 1-V3)=0.00533

XBC=min(V2,V3)=0.96422 XBCˊ=min(V2,1-V3)=0.034972

XBˊC=min(1-V2,V3)=0.00078 XBˊCˊ=min(1-V2,1-V3)=0.000028

XT1=0.847016+0.000685+ O.152176+0.000123=1 XT2=0.818031+0.02967+0.146969+0.00533=1 XT3=0.96422+0.034972+0.00078+0.000028=1 W(ab)= XAB/ XT1=0.847016 W(aˊb) = XAˊB/ XT1=O.152176 W(abˊ) = XABˊ/ XT1=0.000685 W(aˊbˊ) = XAˊBˊ/ XT1=0.000123 W(bc) = XBC/ XT3=0.96422 W(bˊc) = XBˊC/ XT3=0.00078 W(bcˊ) = XBCˊ/ XT3=0.034972 W(bˊcˊ) = XBˊCˊ/ XT3=0.000028 W(ac) = XAC/ XT2=0.818031 W(aˊc) = XAˊC/ XT2=0.146969 W(acˊ) = XACˊ/ XT2=0.02967 W(aˊcˊ) = XAˊCˊ/ XT2=0.00533

B2A=0.96422×0.982+0.034972×0.522+0.00078×0.254+0.000028×0.216 =0.965324

B2B=0.818031×0.969+0.02967×0.792+0.146969×0.775+0.00533×0.658 =0.933579

B2C=0.847016×0.923+0.000685×0.379+ O.152176×0.569+0.000123×0.347 =0.868686

B21= B2A×V1=0.965324×0.847701=0.818306 B22= B2B×V2=0.933579×0.999192=0.932825 B23= B2C×V3=0.868686×0.965=0.838282 综合抵消因子为:

B2=∏(1-B2κ) (n=3,κ=1)

=(1-0.818306)( 1-0.932825)( 1-0.838282) =0.001974

根据本评价方法单元危险性控制程度分级标准(见表2-5-4-1),油品罐区危险性控制

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程度为B级。油品罐区危险等级是三级,控制能力等级是B级,达到了危险源受控标准,说明安全措施和安全管理达到了较为理想的状况。

表2-5-4-1 重大危险源控制程度分级

单元危险控制程度级别 B2 备 注 ≤0.001 0.001~0.01 0.01~0.1 >0.1 A级 B级 C级 D级 各级重大危险源应该达到的受控标准是:一级危险源在A级以上二级危险源在B级以上,三级和四级危险源在C级以上。

2.6现实危险性A

油品罐区发生池火灾的现实危险性由于抵消因子的抵消和控制作用,已经较固有危险性大大降低。

2.6.1X罐区发生池火灾的现实危险性

A=B1B2=6101349.8×0.001974 =12044.06

2.6.2Y罐区发生池火灾的现实危险性

A=B1B2=4106629.8×0.001974 =8106.49

两厂油罐区现实危险性A值是固有危险性B1值的0.19%,可见有效的安全技术装备和管理会使系统的危险性大大降低。

2.7油库重大危险源评价结论

油品罐区的安危关系到其自身和近邻的安危,罐区的安全装备、安全管理至关重要。 罐区发生油品池火灾事故是极小概率事件,是可以预防的。但是一旦发生后果是严重的。用数学模型计算分析预测表明,两厂油品罐区是三级重大危险源,一旦发生池火灾将是毁灭性的,可能导致库区及邻近区域人员死亡或重伤,大部分财产受损。

但需要说明的是,由于两厂油罐区储存的为高闪点柴油,由于现有有关评价资料和方法所限,对其分析是参照闪点为55℃的车用柴油为依据进行模拟计算的。鉴于国家对此类油品尚未纳入重大危险源管理,为严格电力企业安全管理,提高本质安全程度,同时又尽量考虑安全投入的经济合理性,并且其控制能力等级较高,现实危险性较低,综合评价,

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建议从本项目柴油火灾危险性比车用柴油(乙B)低一个级次(丙A类)角度参考,企业内将两厂油罐区视同四级重大危险源管理。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/dbt7.html

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