摘要: 根據(jù)石化企業(yè)儲罐區(qū)的火災(zāi)危險因素, 應(yīng)用道化法對某罐區(qū)進(jìn)行火災(zāi)危險性評價, 定量分析了石化企業(yè)儲罐區(qū)的火災(zāi)爆炸危險性。

關(guān)鍵詞: 儲罐區(qū); 火災(zāi)危險性; 評價; 道化法

1　前言

　　在石油的煉制過程中, 一般是通過各種物理的或化學(xué)的方法, 經(jīng)過餾分、精制、調(diào)和工序得到各種產(chǎn)品:汽油、煤油、柴油、石油芳香烴以及液化氣、乙烯、丙烯、乙炔等。這些產(chǎn)品多為易燃、易爆危險品, 閃點和燃點較低, 極易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。尤其在石化產(chǎn)品的儲存過程中, 外部條件復(fù)雜, 影響因素較多, 火災(zāi)事故極易發(fā)生。一旦儲罐區(qū)發(fā)生火災(zāi), 往往形成大面積燃燒, 火災(zāi)波及的范圍廣, 經(jīng)常是“一罐失火, 四鄰遭災(zāi)”, 殃及周圍儲罐或建筑。而且火災(zāi)持續(xù)時間長, 撲救困難, 人員和財產(chǎn)損失巨大。

　　因此, 了解石化企業(yè)儲罐區(qū)火災(zāi)的危險性, 有效地查改儲罐區(qū)消防工作的漏洞和消防設(shè)施的缺陷, 是保證石化企業(yè)的安全生產(chǎn)和儲運的重要保障。

2　道化法簡介

　　火災(zāi)危險性評價就是對生產(chǎn)過程或操作過程的固有的或潛在的火災(zāi)爆炸危險, 以及對這些危險可能造成后果的嚴(yán)重性進(jìn)行識別、分析和評估, 并以設(shè)定的指數(shù)、級別或概率, 對所評估的系數(shù)或某項操作的危險性給以量化處理, 確定其發(fā)生概率和危險程度, 以便采取最經(jīng)濟(jì)、合理及有效的安全對策。發(fā)達(dá)國家較早就開始了這項工作, 60 年代早期美國道化學(xué)公司就應(yīng)用其開發(fā)的物質(zhì)指數(shù)作為系統(tǒng)安全工程評價方法。我國化學(xué)工業(yè)從70 年代末, 也開始應(yīng)用了系統(tǒng)安全工程的危險分析和評價方法。

　　道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)法是美國道氏化學(xué)公司于1964 年在《化工過程及生產(chǎn)裝置的火災(zāi)爆炸危險度評價法及其相應(yīng)措施》中提出的。在以后的20 多年里, 該公司的火災(zāi)爆炸指數(shù)法在第一版的基礎(chǔ)上, 不斷對其實用性與合理性進(jìn)行了調(diào)整, 已先后修改了6 次, 并于1989 年發(fā)表了第七版。由于它方法獨特, 且易于掌握,對于千差萬別的化工生產(chǎn)、貯運和使用過程的危險性,都能較客觀地進(jìn)行評價, 受到工業(yè)發(fā)達(dá)國家的重視。如在日本、英國等國及有關(guān)企業(yè), 受其啟發(fā), 也先后開發(fā)、制定了適合本國及本企業(yè)的多種派生方法, 如“匹田教授法”、“蒙德(Mond) 法”等。評價范圍也進(jìn)一步得到擴展, 除適用于化工生產(chǎn)、貯運外, 還適用于供水(汽) 系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及整流器、變壓器、鍋爐、發(fā)電機等設(shè)備和具有一定潛在危險的中試裝置等。美國道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法應(yīng)用于確定物質(zhì)設(shè)備及作業(yè)場所潛在危險性的原理和步驟, 可定量計算事故可能導(dǎo)致的危害程度和停產(chǎn)損失。

3　石化企業(yè)儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸危險性評價

　　以某石油化工企業(yè)儲罐區(qū)為例, 應(yīng)用道化法評價其火災(zāi)爆炸危險性。該企業(yè)石油儲罐區(qū)位于該企業(yè)東南角, 為半地下建筑形式, 占地面積400 m², 周圍700m² 內(nèi)無居民居住。儲罐區(qū)內(nèi)有儲油罐12 個, 其中罐裝原油30 噸的4 個, 裝汽油20 噸的4 個, 裝柴油10 噸的2 個, 裝煤油10 噸的2 個。

3.1　火災(zāi)爆炸指數(shù)的計算

　　(1) 一般工藝危險系數(shù)(F1) 的計算

表1　一般工藝危險系數(shù)的確定

　　一般工藝危險系數(shù)是指那些在事故損失中的基本影響因素, 包括六項內(nèi)容, 根據(jù)該儲罐區(qū)的具體情況,參照道氏法第七版有關(guān)系數(shù)的選擇及確定標(biāo)準(zhǔn), 確定各項的取值如表1 所示。

F₁=1+0. 85+0.50+0.35=2.70

　　(2) 特殊工藝危險系數(shù)(F₂) 的計算

　　特殊工藝危險是影響事故發(fā)生概率的基本因素,包括十二項內(nèi)容, 如表2 所示:

表2　特殊工藝危險系數(shù)的計算

　　根據(jù)該儲罐區(qū)的具體條件及道氏法第七版的有關(guān)規(guī)定:

F₂= 2.45

　　(3) 單元工藝危險系數(shù)(F 3) 的計算

F₃=F₁×F₂= 2.70×2.45= 6.1

　　(4) 物質(zhì)系數(shù)M F 的計算

　　物質(zhì)系數(shù)是計算火災(zāi)爆炸指數(shù)的一個基本數(shù)據(jù),表示物質(zhì)在火災(zāi)爆炸事故中所釋放能量大小的特性。按物質(zhì)系數(shù)M F 值查道氏法第七版附錄A: 得汽油的M F = 16, 原油的M F 值為16, 柴油的M F 值為10, 取最高值M F = 16。

　　(5) 火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&E 的計算

F&E = F 3×M F = 6. 61×16= 106

　　由于F&E 值達(dá)到106, 火災(zāi)爆炸危險等級屬于中等。

3.2　最大可能財產(chǎn)損失的計算

　　(1) 影響區(qū)域半徑R 的計算:

　　影響區(qū)域是指區(qū)域內(nèi)的設(shè)備將會暴露在火災(zāi)爆炸環(huán)境中, 在火災(zāi)爆炸事故中可能受到破壞。

　　R = 0. 256×106= 27. 07 (m )

　　影響區(qū)域的面積為230　Im 2。

　　(2) 單元危險系數(shù)D F 的計算

　　危害系數(shù)達(dá)標(biāo)火災(zāi)爆炸事故的綜合效應(yīng), 根據(jù)D F 與F 3 和M F 的關(guān)系曲線, 查得D F = 0. 63

　　(3) 安全措施修正系數(shù)

　　安全措施補償修正系數(shù)是根據(jù)所采取的安全措施對降低火災(zāi)爆炸事故的作用, 包括工藝控制、物質(zhì)隔離、防火措施三部分, 根據(jù)該儲罐區(qū)的情況, 安全措施修正系數(shù)經(jīng)計算得0.45。

　　(4) 基本M P PD 和實際M P PD 的計算

　　經(jīng)財務(wù)核算和估算, 影響區(qū)域內(nèi)設(shè)備財產(chǎn)的價值約450 萬元, 升級系數(shù)取值為1, 得到:

　　基本MPPD = 450×0. 82×1= 369 (萬元)

　　實際MPPD = 369×0. 45= 166 (萬元)

　　(5) M P PO 損失日的確定

　　根據(jù)M P PD 的值, 查出M P PO 曲線圖, 知M P PO 損失日為(4～ 15) 天。

3.3　計算結(jié)果分析

　　評價結(jié)果如表3 所示:

表3　評價結(jié)果

　　從評價結(jié)果可以看出, 儲罐區(qū)存在較大的固有火災(zāi)爆炸危險性。為了提高儲罐區(qū)的消防安全標(biāo)準(zhǔn), 必須采取措施來降低風(fēng)險。除了工藝控制、物質(zhì)隔離、防火措施之外, 重要的是加強消防管理工作, 提高員工的消防安全意識及應(yīng)急能力, 減少直至避免因人為失誤造成火災(zāi)爆炸事故, 保證儲罐區(qū)安全。

4　結(jié)束語

　　道化法是對石化企業(yè)儲罐區(qū)風(fēng)險性進(jìn)行量化評價行之有效的方法, 尤其是對系統(tǒng)和單元的固有危險性及安全設(shè)施降低危險性的安全補償作用進(jìn)行認(rèn)識和評價, 為石化企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化安全管理和保險業(yè)提供了科學(xué)依據(jù)。然而道化法強調(diào)從宏觀上分析評價風(fēng)險性事故嚴(yán)重度, 即事故造成的財產(chǎn)損失, 而無法從宏觀上分析認(rèn)識產(chǎn)生事故的原因和事故發(fā)生的概率。所以, 在應(yīng)用道化法評價時, 還應(yīng)借助于其它方法, 從微觀上有重點、細(xì)微地分析辨識危險源, 采取針對性更強的措施。啟示如下: 道化法評價中所列種種危險和修正項目都是我們?nèi)粘０踩芾砗捅O(jiān)督的重點; 在實際危險中必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝技術(shù)規(guī)程, 并十分重視安全設(shè)備的完好率和投用率。

參考文獻(xiàn):

[ 1 ]　中國化工安全衛(wèi)生技術(shù)協(xié)會防火防爆專業(yè)委員會編譯.道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價方法(第七版) ,1997.

[2 ]　惠中玉等. 工業(yè)企業(yè)防火工程. 北京: 警官教育出版社,1998.