加油站重大危险源分级管理与风险控制评价.

1、加油站重大危险源分级管理与风险控制评价摘要：本文根据加油站安全评价实践， 运用重大危险源快速评价理论和岩土中爆炸的研究成 果，对我国现行标准汽车加油站重大危险源分级管理与风险控制进行了应用性研究，得出了我国现行加油站重大危险源属于四级重大危险源，并提出了加油站风险控制指标体系和控制程度判定意见。关键词：风险评价；重大危险源；加油站汽车加油站是基层政府和安全评价人员经常遇到的重大危险源单位。如何在较科学的风险定量评价基础上，对其进行重大危险源分级， 进行风险控制状态的评判， 无论在理论和实践上 都具有重要的意义。1.加油站重大危险源概述1、危险物质特性及临界量加油站储存的 90#、93#、97#

2、等车用汽油属于重大危险源辨识（GB18218 2000 ）中规定的第 2 类（易燃物质）中的低闪点易燃物质（闪点 闭口 为-24 的第 11 种，储存场 所临界量为 20T ;而车用 0#等柴油属于高闪点易燃液体（闪点闭口 为 55 ），未列入重大危险源辨识（GB18218 2000 ）危险物质中，但在加油站重大危险源风险评价时也应 给予相应的关注。2、重大危险源类别原国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察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200456 号）将重大危险源分为 7 大类。加油站属于第 1 类易燃、 易爆、有毒物质的储罐区（储罐）中的可燃液体储罐区（储罐）重

3、大危险源。按照国家现有 技术标准规定，加油站油品储罐应为直接埋地方式。3、周围环境影响加油站一般选在交通便利的地方，宜靠近城市道路，但不宜选在城市干道的交叉路口附近。 一级加油站不应建在城市建成区内。离居民住宅、生产单位、机关团体、公共场所、交通要 道或其他重要公共建筑等应按照国家技术标准要求保持安全防火间距或采取安全防护措施。2.加油站重大事故的发生原因和概率加油站因工艺管线泄漏或加油作业操作不当，形成油蒸气遇明火或高温，引发火灾，由于其燃烧物质质量有限，其后果比较而言较轻。 加油站油罐内油品是重大危险源所在， 一旦失控， 可能酿成重大事故。加油站油罐埋地设置后有效地预防甚至杜绝了地上油罐可

4、能因泄漏、油蒸气等引发火灾事故的可能性。从有关统计资料分析，近年来汽车加油站埋地油罐几乎未发生过因泄漏、油蒸气等引发的火灾事故。埋地油罐如果发生爆炸，主要是因罐内油品蒸气达到爆炸极限，形成爆炸性混合气体，遇静电火花、明火、高温、雷电等引起的。埋地油罐爆炸事故，只要严格按照汽车加油加气站 设计与施工规范的规定，在防雷电、防静电、防电火花、防明火、防高温、防泄漏漫溢等 方面安全技术措施到位后，其发生概率很小。同时，埋地油罐因为在土壤中爆炸，周围的土壤要吸收一部分爆炸能量，爆炸波在地下衰减的较快，对地面影响范围小。爆炸后，罐体上部所覆盖的砂土和四周充填的砂土均可起到灭火和消减爆炸性混合气体形成的作用

5、，使其难以形成液池火灾，而发生二次或伴生火灾，有效的降低了事故后果。 所以埋地油罐即使因明火或高温等火源发生爆炸，其后果的严重性也远远小于地上油罐。因此，加油站应严格按照国家标准规定，采用油罐直接埋地，严禁设在室内或地下室内。3 .加油站重大危险源快速评价方法介绍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。1、评价原则与假设条件重大危险源快速评价方法遵循最大危险原则和概率求和原则。即如果危险源具有多种危险物质或多种事故形态，按后果最严重的危险物质或事故形态考虑；如果一种危险物质具有多种事故形态

6、，且它们的事故后果相差悬殊，则按后果最严重的事故形态考虑。如果一种危险物质具有多种事故形态，且它们的事故后果相差不太悬殊，则按统计平均原理估计总的事故后果考虑。在估算事故后果时，假设事故的伤害效用是各向同性，且无障碍物；伤害区域以单 元的中心为圆心、以伤害半径为半径的圆形区域。2、事故后果计算模型的确定加油站可能发生的事故中以埋地油罐爆炸后果为最严重。其原因是油罐内油品气化形成混合性爆炸气体并达到爆炸极限，遇明火或高温造成的。因此，适用蒸气云爆炸的伤害模型。可采用范登伯格(Van den Berg )和兰诺伊(Lannoy )估计蒸气云爆炸的 TNT 当量 WTNT的 公式。加油站埋地油罐普遍

7、埋设在砂质土壤中，发生爆炸应属于在砂质亚粘土中的爆炸，其对周围人员和建筑物的伤害主要决定于埋地油罐爆炸冲击波和爆炸振动速度。由于埋地油罐爆炸和地上油罐爆炸的爆炸能量及危害后果是不同的，当埋地油罐爆炸时，周围的土壤要吸收一部分能量，爆炸的影响范围比较小。就爆炸后果来看，储罐设置在地下要比在地上安全。根据有关研究资料，埋地储罐爆炸其死亡半径、重伤半径、轻伤半径、安全距离分别相当于地上 储罐的 74.5%、57.6%、46.9%、40.7% ;随着伤害程度的减轻，埋地储罐在砂质土壤中 爆炸与地上储罐在空气中爆炸之比成递减规律。因此，如果仍运用现有的地上油罐重大事故后果的评价方法如易燃、易爆、有毒重大

8、危险源评价法、重大事故后果分析方法、火灾爆炸指数法等对埋地油罐罐内油蒸气爆炸后果进行估 算，误差将会很大。因此，应从能量释放的角度出发，以岩土中的爆炸理论为基础，利用爆 破技术中已经得出的结论，来研究埋地油罐爆炸事故的爆炸能量及危害后果。目前可以应用G.M 莱克霍夫关于在砂质亚粘土中爆炸试验得到的爆炸冲击波与距离的关系式进行估算， 能较近似的模拟出埋地油罐爆炸事故伤害结果。为政府和企业编制事故应急预案，进行汽车加油站储油罐重大危险源管理提供较为科学的依据。4.加油站重大危险源伤害结果模拟4.1 埋地油罐爆炸能量1、计算公式根据爆炸力学理论，采用范登伯格（Van den Berg ）和兰诺伊（L

9、annoy）TNT 当量法，将其他易燃、易爆物质转化成相对应的X 千克当量 TNT，来描述爆炸事故的威力，即能量释放程度（爆炸能量）。认为某次爆炸事故造成的破坏状况与X 千克 TNT 爆炸造成的破坏状况相当。就可以利用长时间以来军事上积累的大量的TNT 药量与目标破坏程度之间关系的试验数据，计算出危害程度。计算公式如下：WTNT=a-QQTNTWf式中：WTNT蒸气云的 TNT 当量，kg；a蒸气云的当量系数，通常取 4% ;Qf燃料的燃烧热，MJ/kg；查美国 DOW 公司火灾爆炸指数法附录物质系数和特性表并换算，汽油为 43.7 MJ/k，柴油为 43.5 MJ/kg；QTNT TNT 的

10、爆炸热，4.52 MJ/kg;Wf蒸气云爆炸中燃烧掉的总质量，kk。2、埋地储油罐爆炸能量计算车用汽油爆炸极限，根据有关资料爆炸下限为1%，上限为 8% ;柴油爆炸下限为 0.6%，上限为 6.5%。埋地储罐爆炸一般是罐内油品蒸气形成爆炸性混合气体，遇到明火或高温等火 源发生爆炸。因此应以油罐容积为限，计算其达到爆炸极限时油品蒸气的爆炸能量。已知汽油相对标准状态下干空气的密度为3.5。标准状态下干空气密度为1.293 kk /m?;。（柴油爆炸能量为汽油的 50%，按照最大危险原则考虑，可按50%比例折合成汽油计算。）设油罐容积为 X,且假设整个储罐为一个点爆炸源。设 1m?;达到爆炸极限的汽

11、油蒸气质量为 B,则有：B下=3.5 X1.293 X1%=0.045255 ,B上=3.5 X1.293 X8%=0.36204代入上式，则Wf=XB根据已知条件，如下：可对现国家规定的一、二、三级汽车加油站地下储油罐可能的爆炸能量计算表 1 汽车加油站埋地罐爆炸能量计算加油站等级三级二级一级油罐取大总容积（m?,）60120180爆炸能量（WTNT,k）1.05 8.402.10 16.83.16 25.20表 2 汽车加油站常用埋地罐单罐爆炸能量计算油罐取大容积 m?,）1020304050爆炸能量（WTNT,k）0.18 1.40.35 2.80.53 4.20.7 5.60.88 7

12、4.2 爆炸冲击波对人员伤害和建筑物破坏范围1、计算公式如前所述，埋地储罐爆炸冲击波计算应采用岩土爆破研究的有关成果，结合埋地储油罐属于沙土覆盖和充填，采用 G.M 莱克霍夫的研究成果。莱克霍夫对于砂质土壤中的冲击波超压， 有 Pm=8R/（WTNT）1/3-3式中： Pm爆炸冲击波超压，kgf/cm?;R爆心到所研究点的距离，m;WTNT蒸气云的 TNT 当量，kg。根据上式，R= 8 WTNT/ Pm1/32、埋地储油罐爆炸冲击波对人员伤害范围计算根据爆炸事故后果模拟评价方法中的超压准则，冲击波对人体的伤害和建筑物破坏作用如下表：表 3 人员伤害超压准则序号伤害程度超压 PX105( Pa

13、)伤害情况1轻微0.2 0.3轻微挫伤2中等0.3 0.5听觉、气管损伤、中等挫伤、骨折3严重0.5 1内脏严重挫伤，可能造成死亡4极严重 1大部分人死亡表 4 建筑物破坏的超压准则超压 PX105(Pa)破坏作用超压 PX105(Pa )破坏作用0.05 0.06门窗玻璃部分破碎0. 6 0. 7木建筑厂房房柱折断，房架松动0.06 0. 1受压面的门窗玻璃大部分破碎0. 7 1砖墙倒塌0. 15 0. 2窗框损坏12防震钢筋混凝土破坏，小 房屋倒塌0.2 0. 3墙裂缝23大型钢架结构破坏0. 4 0. 5墙大裂缝,房瓦掉下设厶 P= Pm，将爆炸能量计算结果代入上式，可对现国家规定的一、

14、二、三级汽车加油站 埋地储油罐爆炸冲击波对人员伤害和建筑物破坏最大范围（WTNT取上限值）计算如下:表 5 汽车加油站埋地罐爆炸冲击波对人员最大伤害计算加油站等级三级二级一级油罐最大总容积（m?,）60120180最大爆炸能量（kg）8.4016.825.20人员死亡半径（m）4.15.15.9人员死亡伤害区域（怦）5382109人员重伤半径（m）5.16.57.4人员重伤伤害区域（怦）82133172人员轻伤半径（m）7.08.810.0人员轻伤伤害区域（怦）154243314女全距离（m）8.811.012.6表 6 汽车加油站埋地罐爆炸冲击波对建筑物损坏计算加油站等级三级二级一级油罐最大

15、总容积（m?,）60120180最大爆炸能量（kg）8.4016.825.20严重损坏半径（m）4.15.15.9严重损坏区域（怦）5382109中等损坏半径（m）7.08.810.0中等损坏区域（怦）154243314轻微损坏半径（m）1113.915.9轻微损坏区域（怦）380607794安全距离11.915.017.1表 7 汽车加油站埋地罐单罐爆炸冲击波对人员最大伤害计算油罐最大容积（m?,）1020304050爆炸能量（WTNT ,k）1.42.84.25.67人员死亡半径（m）2.22.83.23.63.8人员死亡伤害区域（怦）1525324145人员重伤半径（m）2.83.64.

16、14.54.8人员重伤伤害区域（怦）2541536472人员轻伤半径（m）3.84.85.56.16.5人员轻伤伤害区域（m）457295117133安全距离4.86.17.07.78.2表 8 汽车加油站埋地罐单罐爆炸冲击波对建筑物损坏计算油罐最大容积（m?;）1020304050爆炸能量（WTNT, kg）1.42.84.25.67严重损坏半径（m）2.22.83.23.63.8严重损坏区域（m）1525324145中等损坏半径（m）3.34.24.85.35.7中等损坏区域（m）34557288102轻微损坏半径（m）6.17.78.89.610.4轻微损坏区域（m）1171862432

17、89340安全距离6.58.29.410.411.24.3 加油站重大危险源分级管理意见根据埋地油罐爆炸后果模拟和重大危险源快速分级方法，汽车加油站如果发生埋地油罐爆炸事故，其最大规模的加油站（一级加油站）死亡半径 R 仅为 5.9m，死亡伤害范围为 109m2,较之地面罐而言较小。因此，在汽车加油站汽油储量达到或超过20T 时，可以视为四级重大危险源（RV50 m），属于最低级别重大危险源，建议由县（区）级政府管理监察。汽车加油站重大危险源管理，在综合考虑自身的工艺和设备、人员可靠性、安全管理（应急救援）的同时，对周围环境影响也应作为重要的控制目标和管理对象。在周边有危及公共安全的重要设施、

18、单位、目标、危险源时，应纳入加油站重大危险源管理系统综合评价。通过对加油站重大危险源快速评价后，可以得知按照GB50156-2002 建成的标准三级、二级、一级汽车加油站，发生重大事故，其最大伤害范围（轻伤）半径依次为11 m、13.9 m、15.9 m，伤害面积依次为 380m、607m、794m,般均在加油站范围内，不会影响到周围地区。因此，对不符合 GB50156-2002 规定的非标准加油站，为提高其本质安全程度， 应限期进行改造，重新规划和布局。5.加油站风险控制指标体系加油站应牢固树立 安全第一、预防为主”的安全生产指导思想，加强重大事故危险控制与风 险消减措施。由于汽车加油站一般

19、位于城镇边沿和公路沿线，一旦发生重大事故， 其后果和社会影响都将十分严重。加油站重大事故危险控制与风险消减措施应从严格工艺和设备管理、提高人员素质、加强危险源安全管理等方面入手， 运用安全工程系统理论和方法， 全面地系统地辨识危险有害因素， 全面提升重大危险源控制水平。按照易燃、易爆、有毒重大危险源评价方法的要求，加油站属于四级重大危险源，其受控标准应达到C 级以上。但是，对加油站重大危险源控制程度的评价， 如果采用易燃、易爆、有毒重大危险源评价方 法，其判定的指标体系比较复杂，而且不太符合加油站的实际。建议可以采用检查表法快速 检查加油站有否应受控而未受控的指标，如果有，则需要立即整改，以达

20、到受控标准。下面，根据笔者近 4 年来对四川省内 500 多座加油站的调查和评价，列出安全管理较差加油站（主要是 2002 年前建成的加油站，尤其是农机加油站点）存在的50 项常见的安全隐患（风险控制指标）以及相应的控制消减措施，供政府和企业加强监管、改进管理参考。表 9 加油站风险控制指标体系表项目序号常见的安全隐患（风险）风险控制消减措施控制级别、周围环境影响1重大事故伤害区域超出加油站，可能波及周边地区扩大加油站建设面积，保证重大 危险源安全距离A2事故伤害区域内有居民住宅、生产单位、机关团体、公共场所、交通要道及其他重要公共建筑按照规定建设防火区或隔离墙A3火灾爆炸危险区域范围内有火源

21、应采取防火墙隔离、安全间距等专门的安全技术措施A4火灾爆炸危险区域内有输配电装置应采取防火墙隔离、安全间距等专门的安全技术措施A5火灾爆炸危险区域内有其他的易燃、易爆危险源应采取防火墙隔离、安全间距等专门的安全技术措施A6一级加油站在城市建成区内应予以搬迁A7城市建成区内的加油站建在城市干道的交叉路口附近应予以搬迁A_ 、油罐设备8油罐属于非标准罐，材质不合格，钢板 厚度不够应采用符合国家标准的钢制油罐A9油罐未经过水压试验应经过水压试验A10油罐外表面防腐绝缘保护层缺之或不合格应采用规定级别的防腐绝缘保护层A11油罐埋地顶部覆土和四周回填沙土厚度不合格顶部覆土厚度不应小于0.5 m ,周围充

22、填沙土厚度不应小于0.3mA12油罐顶部采用混凝土或预制板覆盖应采用砂质土覆盖A13油罐埋设在地下室或半地下室内禁止设在室内或地下室内A14油罐量油孔未设带锁的量油帽应设带锁的量油帽A15一二级加油站的油罐不带咼液位报警功能的液位计宜带高液位报警功能的液位计B16油罐与有关建筑物、设施安全距离不够应严格按规定留够安全距离A.、工艺系统17油罐车卸油未采用密闭卸油方式应采用密闭卸油方式AB18汽油罐车卸油未采用卸油油气回收系统宜采用卸油油气回收系统19采用卸油油气回收系统时，油罐车油气 回收管道接口未装设手动阀门；密闭卸油管道的操作接口处未设快速接头及 闷盖；未在站内油气回收管道接口前设 手动阀

23、门；卸油管道接口、油气回收管 道接口未设在地面以上； 油罐未设带有 高液位报警功能的液位计。油罐车油气回收管道接口应装 设手动阀门；密闭卸油管道的操 作接口处应设快速接头及闷盖； 应在站内油气回收管道接口前 设手动阀门；卸油管道接口、油 气回收管道接口应设在地面以 上；油罐应设带有高液位报警功 能的液位计。B20加油机设在室内不应设在室内A21未采用油罐装设潜油泵的一泵供多机（枪）的配套工艺宜采用油罐装设潜油泵的一泵供多机（枪）的配套工艺B22固定工艺管道未采用无缝钢管宜采用无缝钢管B23工艺管道未埋地敷设应埋地敷设A24油品管道与管沟、电缆沟和排水沟相交应采取相应的防渗漏措施A叉时，未米取相

24、应的防渗漏措施25油罐通气管高出地面不足 4m ;沿建筑 物的墙（柱）向上敷设的通气管管口， 高出建筑物的顶面不足 1.5 m;通气管 管口未安装阻火器。油罐通气管应高出地面 4m 及以 上；沿建筑物的墙（柱）向上敷 设的通气管管口， 高出建筑物的 顶面 1.5 m及以上;通气管管口 应安装阻火器。A26采用卸油油气和加油油气回收系统，汽油通气管管口未安装机械呼吸阀。汽油通气管管口应安装机械呼 吸阀A四、电气装置27一二级加油站未设事故照明应设事故照明A28小型内燃发电机组排烟管口未安装阻火器管口应安装阻火器A29电力线路未采用电缆并直埋敷设宜采用电缆并直埋敷设B30爆炸危险区域电气设备等失爆

25、电气设备应选用 dnAT3 隔爆型电气设备A31油罐防雷接地只有 1 处应不少于 2 处A32埋地油罐与露出地面的工艺管道相互未做电气连接并接地相互应做电气连接并接地A33地上或管沟敷设的油品管道始、末端和分支处未设防静电和防感应雷的联合接地装置应设防静电和防感应雷的联合接地装置A34汽油罐车时用的防静电接地装置未设置能检测跨接线及监视接地装置状态的静电接地仪宜设置能检测跨接线及监视接地装置状态的静电接地仪B35在爆炸区域内油品管道上的法兰、胶管两端等连接处未用金属线跨接应用金属线跨接A36加油加气合建站未设置可燃气体检测报警系统应设置可燃气体检测报警系统A五、人员可靠性37加油人员聘用临时工

26、应聘用熟练的并具备相应技术技能和上岗资格人员A38缺之加油站安全技术技能应加强加岗位安全技术技能B39应急训练和演练不足应定期和不定期进行应急训练和演练B40人员超负荷应合理定员定岗B八、安全管理41安全生产责任制不健全不落实应建立健全各级各部门各岗位安全生产责任制A42安全生产教育制度不健全不落实应建立健全新工人上岗前、特殊 工种、复工、全员等安全教育制 度B43未编制安全技术措施计划和落实安全投入资金应与生产、技术、财务计划冋时 编制安全技术措施计划，提取安 技措施费用A44安全生产检查不落实应定期、不定期的有针对性的进行安全检查A45未形成系统的可操作的安全生产规章 制度体系应按照岗位、

27、工种、危险作业、重大危险源、要害部位等制疋操作规程规范，形成一整套安全生产规章制度A46安全生产管理机构及人员未按国家有关规定落实到位应建立安全生产领导机构、管理 机构，主要负责人、专职安全管 理人员应具备国家规定的任职 资格A47事故统计分析制度不健全应形成未遂、已经发生的事故的系统完整的纪录和调查分析报告、年度月度事故统计B48危险源评估和整改未按规定进行应按规定定期进行安全评价、建立危险源分级管理制度，及时整改事故隐患A49应急计划和措施未按照有关规定健全落实应设立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、避难场所位置图， 安全进出口路线畅通，急救设备 符合要求，通讯系统与报警系统A可靠，与应急服务机构建立联 系，每年进行一次事故应急训练 和演习50消防安全管理体系不健全，设施