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文档简介

1、道化学火灾道化学火灾、爆炸法爆炸法 在某原油储备库安全评价中的应用在某原油储备库安全评价中的应用 作者:石磊 西安科技大学学报 目录目录 0 引言 油库基本情况 实施评价 油库安全评价结果 结论 1 2 3 4 0 0 引引言言 道化学火灾、爆炸指数法是化工领域安全评价广泛应用 的一种方法,已发展到目前的第7版,其主要原理是通过 对工艺单元危险物质的辨识,以评价单元中的重要物质 系数(MF)为基础,用一般工艺危险系数(F1)确定影响事 故损害的大小,以特殊工艺危险性系数(F2)来表示事故发 生的主要概率,并根据MF,F1,F2三者之间的关系,来 确定工艺单元的危害系数(DF)和火灾爆炸危险指数

2、(F EI),并以此来确定危害区域和危害程度,即单元基本最 大可能财产损失(BaseMP-PD),然后根据生产工艺或储 罐是否采取消防安全措施,求出安全措施补偿系数(C), 并确定事故发生时实际可能造成的最大可能财产损失 (ActualMPPD)和停产损失(BI) 。 0 0引言引言 由于文中的研究对象主要是某原油储罐的安全危险性, 故采取道化学火灾、爆炸指数法,目的在于通过对商业 储备油库的详细调查了解,熟悉物质性能、工艺流程和 消防安全措施的基础上,运用道化学方法进行安全性能 评估,确定可能引起火灾、爆炸事故发生或使事故扩大 的依据,及时向有关部门通报潜在的火灾、爆炸危险性 ,为更好地做好

3、原油库的消防工作提供理论依据。 1 1油油库基本情况库基本情况 咸阳某商业储备油库于 2011 年 5 月建成并投入运营,占 地面积 253 080 m,总建筑面积101798m,共设有 7 个拱顶储罐,单罐设计库容 100 000mm,装满度 85% 油罐分区设置,每个分区设置7个油罐,单元分区内设 有防火堤坝。罐区消防通道畅通,消防设施较齐全, 设 有独立和自动报警系统、自动喷水灭火系统和消防给水 设施,储罐区有专用消火栓34个,消防水泡数量38门。 为便于监控和管理, 还没有消防控制中心,并进行联动 监控,消防安全组织机构和消防管理制度健全。原油储 罐物质储备情况见表 1。 1 1油库基

4、本情况油库基本情况 2 2实施评价实施评价 2 2 1 1 评价程序评价程序 根据文献 4 5 确定的评价程序和方法进行评价。其基本程序 如图 1 所示。 2 2实施评价实施评价 2 2 2 2 评价计算评价计算 原油物质系数( MF) 是表示原油在燃烧或其他化学反应引起火灾、 爆炸时释放能量大小的特征,是一个最基础的数值。通过查 DOW 指数法附录,求出 MF = 16 见表 2 2 22. 12. 1确定物质系数确定物质系数( MF )( MF ) 2 2实施评价实施评价 2 2 2 2 评价计算评价计算 火灾、 爆炸危险指数( FEI) 反映的是事故可能造成的破坏,它由 工艺单元危险系数

5、( F3 ) 与 MF的乘积求出。而 F3由一般工艺危险系 数 F1和特殊工艺危险系数 F2 乘积求出, 正常值范围 1 8, 若F3 8,也按最大值 8 计。F1有放热化学反应、 吸热反应、 物质的处 理和输运、 封闭式结构单元、 通道、排放和泄漏控制等 6 项内容, F2有毒性物质、 负压、爆炸极限及附近操作、 粉尘爆炸、 压力、 低温、 易燃及不稳定物质的重要、 腐蚀和磨损、 泄漏 接头和填 料、 使用明火设备、 热油交换系统和转动设备等12 项内容。根据 油库的具体情况, 参照道化学火灾、 爆炸指数分析法关于有关系数 的选择及确定标准,进行合理选值, 求出 F1 = 2 2, F2 =

6、 3 13 , F3= 6 89,FEI = 110 24 见表 3 2 22.2. 2 2 计算火灾、计算火灾、 爆炸指数爆炸指数( F( FEI)EI) 2 2实施评价实施评价 2 2实施评价实施评价 2 2 2 2 评价计算评价计算 暴露区域面积意味着其内的设备将暴露在本单元的火灾或爆炸环境 中, 由暴露半径决定,按计算。暴露半径用 FEI 与 0.83 乘 积求出,它的单位可以是英尺或 m,转化为 m 还要乘以转换系数 0.305 本例中, FEI 为 110.24,则求出 为 28.24 m,S 为 2505 m 2 22. 3 2. 3 计算暴露区域面积计算暴露区域面积( S )(

7、 S ) 2 22. 4 2. 4 确定暴露区域内财产价值确定暴露区域内财产价值 暴露区域内财产价值可由区域内含有的财产( 包括在其中贮存的物料 ) 的更换价值来确定 更换价值 = 原来成本 0. 82 增长系数 其中,上式中系数 0. 82 是考虑到事故发生时有些成本不会遭到损失 或无需更换, 如场地、 平整、 道路、 地下管线和地基、 工程等, 如能作出更精确的计算,系数可以改变。由于文中所涉及的建设成 本未知,更换价值以 A 代替。 2 2实施评价实施评价 2 2 2 2 评价计算评价计算 危害系数( DF) 由单元危险系数( F3 ) 和物质系数( MF) 确定,当 F3 8 时,则最

8、大值 8 来确定危害系数。它代表单元中物质泄漏或反 应能量释放所引起的火灾、 爆炸事故的综合效应。它的求出可以查 表和通过计算得出,文中按照计算公式 Y = 0.256 741 + 0.019 886X + 0.011 055X0.000 88 Xm 式中 X 为单元危险系数 F3 的值, 原油的 F3 为 6.89,MF 为 16, 计算得 DF = 0.63。 2 22. 5 2. 5 确定单元危险系数确定单元危险系数( DF)( DF) 2 22. 6 2. 6 计算基本最大可能财产损失计算基本最大可能财产损失( Base MPPD)( Base MPPD) 基本最大可能财产损失( Ba

9、se MPPD) 由区域财产损失与危害系数的 乘积求得, 它是假定没有任何 一 种 安 全 措 施 来 降 低 损 失。文 中, DF 为0. 65,暴露区域内财产价值设定为,则 Base MPPD,为 0.65 A 2 2实施评价实施评价 2 2 2 2 评价计算评价计算 安全措施不仅能预防严重事故的发生, 也能降低事故的发生概率和 危害。安全措施可以分为工艺控制、 物质隔离、 防火措施三类, 其 补偿系数分别为 C1, C2, C3。根据油库安全措施实际情况,经合 理取值,计算得 C1 为 0 696, C2 为 0 839, C3 为= 0 720 和原油罐区的安全补偿系数 C 为 0

10、420,经补偿后的原油库火灾 、 爆炸指数 FEI* 为 46 3见表 4 2 22. 7 2. 7 计算安全措施补偿系数计算安全措施补偿系数( C )( C ) 2 2实施评价实施评价 表 4 原油库安全措施补偿系数汇总表 * 无安全补偿系数时, 填入 1 00; 是所采用的各项补偿系数的乘积。 2 2实实施评价施评价 2 2 2 2 评价计算评价计算 实际最大可能财产损失(Actual MPPD) 表示采取适当( 但不完全理想) 防护措施后事故造成的财产损失,它由 Base MPPD 与 C 的乘积求 得。如果这些 防 护 措 施 出 现 故 障, 其 损 失 值 应 接 近 于Base

11、MPPD 文中已求出 Base MPPD 为 0 65 A, C为 0 420,则 求出 Actual MPPD 为 0 27 A 2 22. 2. 8 8 计算实际最大可能财产损失计算实际最大可能财产损失( Actual MPPD)( Actual MPPD) MPDO 由确定的 Actual MPPD, 一般情况下,根据 MPPD( X) 与停 工日( Y) 之间正常值的方程式求出,如果能精确地确定停工日期,就 可不采用方程来加以确定。方程式如下正常值的方程式为 lgY = 1 325 132 + 0 592 471( lgX) 由于 A 未确定,MPDO 无法求出,用d代替。 2 22.

12、 9 2. 9 确定可能工作日损失确定可能工作日损失( MPDO)( MPDO) 2 2实实施评价施评价 2 2 2 2 评价计算评价计算 停产损失 BI 按美元计,其计算公式如下 BI = ( MPDO/30) VPM 0 7 = 0 0233 MPDO VPM 式中 VPM 为 每 月 产 值; 0 7 代 表 固 定 成 本 和利润。 2 22. 10 2. 10 确定停产损失确定停产损失( BI)( BI) 3 3油油库安全评价结果库安全评价结果 将上述对原油库安全评价结果进行汇总, 结果见表 5,表 6。 F&EI: 火灾爆炸指数 3 3油库安全评价结果油库安全评价结果 4 4结结论

13、论 通过对该油库进行评价, 油库在未采用安全措施之前, 火灾、 爆炸危险指数为 110 24, 危险等级为中等,通 过采取各种安全措施后, 火灾爆炸指数降为 46 3, 属 于“最轻” , 降了 2 个等级, 评价最大可能财产损失较基 本最大可能财产损失下降41 27% 虽然火灾、 爆炸 指数下降到可接受范围,但如前言所述, 由于其固有的 危险程度是客观存在的,仍需要采取更加有效的安全措 施, 强化对储罐设施的维护保养, 提高安全防范效能, 确保消防安全。 参考文献参考文献 1 赵敏学, 吴立志, 商靠定 石化企业的消防安全评价 J 安全与环境学报,2003( 3) : 54 57ZHAO M

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