LNG液化天然气项目安全评价定性定量分析危险有害程度

LNG液化天然气项目安全评价定性定量分析危险有害程度1.1安全检查表分析评价1.1.1评价内容工程建设方案安全初始评价是根据本项目的可行性研究报告，从安全卫生防护要求、自然灾害的威胁程度及抗御的可能性、外部环境影响等角度对厂址选择、总平面布置等方面进行评价，并提出相的完善和防护措施，以达到工程的本质安全化要求。1.1.2评价方法将可行性研究报告的内容与国家相关的法规、标准、规范和规定的要求和相关的安全经验进行对比，以定性分析方法论证设计方案是否符合有关安全卫生的要求。本工程项目采用安全检查表的形式，对厂址选择、总平面布置等方面进行安全评价。1.1.3安全检查表的编制及评价分析安全检查表编制依据有：（1）国家、行业相关标准和规定（2）国类企业有关安全管理经验（3）以往事故案例1.1.4安全检查表评价（见表5-1）表5-1LNG装置安全检查表序号评价内容评价依据评价记录一厂址选择1化工企业的厂址选择应全面考虑建设地区自然环境和社会，认真收集拟建地区的地形测量、工程地质、水文、气象、区域规划等基础资料，进行多方案论证、比较、选定技术可靠、经济合理、交通方便、符合环境和安全卫生要求的建设方案HG20571-952.1.1项目选址经多方面比较,并结合厂区总布置√2选择厂址应充分考虑地震、软地基、湿陷性黄土、膨胀土等质因素以及飓风、雷暴、沙暴等气象危害，采取可靠技术方案，避开断层、滑波、泥石流、地下溶洞等比较发育的地区。HG20571-952.1.2已进行地勘,拟建厂址处于二三级湿陷性土地带，对建设项目有一定影响。×3厂址应不受洪水、潮水和内涝的威胁。凡可能受江、河、湖、海或山洪威胁的化工企业场地地高程设计，应符合国家《防洪标准》的有关规定，并采取有效的防洪、排涝措施HG20571-952.1.3建设项目所处地区南部塔尔山有产生滑坡的可能，LNG站选址在山沟口，故暴雨和洪水威胁站区和管网安全。×4厂址应避开新旧矿产采掘区、水坝（或大堤）溃块后可能淹设地区、地方病严重流行区、国家及省市级文物保护区，并与航空站、气象站、体育中心、文化中心保持有关标准或规范所规定的安全距离。HG20571-952.1.4厂址周围无重要保护设施√5化工企业之间、化工企业与其它工矿企业、交能线站、港埠之间的距离应符合安全卫生、防火规定HG20571-952.1.5√6化工企业的厂址应符合当地城乡规划，按工厂生产类型及安全卫生要求与城镇、村庄和工厂居住区保持足够的间距。HG20571-952.1.6符合规划要求√7工厂的居住区、水源地等环境质量要求较高的设施与各种有害或危险场所应按有关标准规范设置防护距离，并应位于附近不洁水体、废渣堆场的上风、上游位置。HG20571-952.1.7地表水执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）表1中Ⅲ类标准；地下水执行《地下水质量标准》GB/T14848-93Ⅲ类；√8化工企业厂址必须考虑当地风向因素，一般应位于城镇、工厂居住区全年最小频率风向的上方向HG20571-952.1.8根据当地的主导风向与四邻关系及工艺流程布置要求，将厂区划分为六块区域√9厂区具体定位应与当地现有和规划的交通线路、车站、港口进行顺捷合理的联结。厂前区尽量临靠公路干道；铁路、索道和码头应在厂后、侧部位，避免不同方式的交通线路平面交叉HG20571-952.1.9满足要求√二总平面布置及防火间距1化工企业厂区总平面应根据厂内各生产系统及安全、卫生要求进行功能明确合理分区的布置，分区内部和相互之间保持一定的通道和间距。HG20571-952.1.1厂区按功能分区布置√2厂房之间的防火间距不应小于《建规》表3.3.1的规定HG20571-952.1.3厂房之间的防火间距满足要求√3可燃液体罐区与建筑物的间距应满足《建规》表4.4.2的规定GBJ16-87（2001）3.3.1符合《建规》规定√4工厂主要出入口不应少于两个，且位于不同方位GBJ16-87（2001）4.4.2厂区设置2个出入口√5主要人流出入口与主要物流出入口分开设置人流及货流出入口分开设置√6工艺装置区应设环形消防车道。可燃液体的储罐区、装卸区及化学危险品仓库区应设环形消防车道。工艺装置区设置有环形消防车道√7装置内可供消防车通行的道路宽度不小于4m，路面上净空高度不低于4.5m。消防车道的道路宽度不小于5m，道路纵坡不小于0.1%，横坡不小于2%√三主体工艺方案1应尽量采用没有危险或危害较小的新工艺、新技术、新设备。淘汰毒尘严重难以治理的落后的工艺设备，使生产过程中本质安全型。HG20574-952.3.2采用国内先进的LNG生产工艺√2具有危险和有害因素的生产过程，应设计可靠的监仪器、仪表，并设计必要的自动报警和自动联锁系统。HG20574-952.3.3报告中提出自动报警和自动联锁控制√3生产设备、管道的设计应根据生产过程的特点和物料的性质选择合适的材料。设备和管道的设计、制造、安装和试压等应符合国家标准和有关规范要求。HG20574-953.1.10主要设备已提出详细材质，并符合规范但配管未明确提出要求，需要在后续设计中落实。△四设备设施1根据工艺要求、物料性质，按照《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083）进行化工专用设备设计应进行安全性评价。HG20574-952.3.8可研中未涉及，需要在后续设计中落实O2在可燃气体和粉尘泄露的封闭作业场所必须设计良好的通风系统，保证作业场所中危险物质的浓度不超过有关规定，并设计必要的检测和自动报警装置。HG20574-953.1.5报告中已提出通风和自动报警√3化工生产装置区内有准确划定爆炸和火灾危险环境区域范围，并设计和选用相应的仪表、电气设备。HG20574-953.1.8可研中有提及，但需要在后续设计中进一步落实。O4具有火灾爆炸危险的生产设备和管道应设计安全阀，爆破板等防爆泄压系统，对于输送可燃性物料并有可能产生火焰蔓延的放空管和管道间应设置阻火器、水封等阻火设施。HG20574-953.1.11可研中有提及，但需要在后续设计中进一步落实O5化工装置消防设计必须根据工艺过程特点及火危险程度、物料性质、建筑结构，确定相应的消防设计方案。HG20574-953.1.13.1可研中有提及，但需要在后续设计中进一步落实O6化工装置防静电设计，应根据生产工艺要求、作业环境特点和物料的性质采取相应的防静电措施。HG20574-953.2.2可研中有提及，但需要在后续设计中进一步落实O7化工生产装置的防雷设计应根据生产性质，环境特点以及被保护设施的类型，设计相应防雷设施。HG20574-953.3.2可研中有提及，但需要在后续设计中进一步落实O8化工装置消防设计必须根据工艺过程特点及火危险程度、物料性质、建筑结构，确定相应的消防设计方案。HG20574-953.1.13.1厂区建有一座标准型普通消防站，装置区内布置环状消防供水管网，在建构筑物、工艺生产装置等设置灭火器材√9化工装置防静电设计，应根据生产工艺要求、作业环境特点和物料的性质采取相应的防静电措施。HG20574-953.2.2可研报告中未进行详细的设计说明。O10化工生产装置的防雷设计应根据生产性质，环境特点以及被保护设施的类型，设计相应防雷设施。HG20574-953.3.2可研报告中未进行详细的设计说明。×说明：该检查表采用下述四种符号表示评价结果：“√”表示符合条件；“×”表示不符合条件；“△”表示部分符合，尚待后续设计时明确或细化；“O”表示需要在后续设计中进一步落实。1.1.5固有危险程度和风险程度的分析通过对本项目工程建设的初始方案利用安全检查表进行评价，得出以下评价结论：（1）本项目采用国内较为先进的LNG生产工艺，工艺技术成熟，工艺技术方案选择合理，满足安全生产要求。（2）本项目选址项目处于二三级湿陷性土地带，对建设项目有一定影响；所处地区南部塔尔山有产生滑坡的可能，设计和施工时应采取有效的措施。（3）LNG装置远离居民区、生产单位及其它构筑物等，项目位置基本满足安全条件要求。（4）LNG站选址在山沟口，故暴雨和洪水威胁站区和管网安全，其作用范围大；内涝浸渍设备，影响生产，对管道因冲刷易使管道破裂而引发火灾、爆炸事故。企业要按规定做好排水设计，采取措施防止洪涝灾害的危害。（5）装置区内按功能分区较明确，各装置之间的间距满足规范要求。（6）可研报告中对消防设施、防雷、防静电设施、防爆泄压等设施均有所提及，但尚需要在后续设计中逐一落实。1.2预先危险性分析评价1.2.1评价方法及评价内容1.2.1.1方法概述预先危险性分析（PHA）是系统安全方法之一，亦称“初步危险性分析法”。它是对系统存在的危险类别、出现危险状态的条件、导致事故的后果等进行概略分析的一种定性评价方法。它是在每一项工程活动之前，特别是在设计开始阶段，对系统进行危险性分析，以发现潜在危险的类别，并判定其危险性等级。1.2.1.2危险性等级危险程度可划分为四个等级，见表5-2。表5-2危险性等级划分级别危险程度可能导致的后果I安全的（可忽视的）不会造成人员伤亡和系统损坏。II临界的处于事故的边缘状态，暂不至于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能，但应予以排除，可采取控制措施。III危险的会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取防范措施。IV灾难性的造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故，必须予以果断排除并进行重点防范。1.2.1.3评价内容对各单元生产/储存过程存在的各种因素（类别、分布）、出现的条件和事故能造成的后果进行宏观、概略的系统分析。1.2.2LNG生产评价单元预先危险性分析本项目各生产单元的预先危险性分析见表5-3。表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（1）潜在事故火灾、爆炸危险因素可燃爆物质（天然气、LNG）泄漏触发事件一(1)故障泄漏①贮罐、各容器、设备、管线等破裂；②贮罐、充槽罐车等超装溢出；③阀门、法兰等泄漏；④膨胀机等转动设备密封处泄漏；⑤储罐、阀门、膨胀机、管道、流量计、仪表等连接处泄漏；⑥储罐、各容器、阀门、膨胀机、管道等因质量或安装不当泄漏；⑦撞击或人为破坏等造成容器、管道等破裂而泄漏；⑧由自然灾害造成的破裂泄漏，如雷击等。(2)运行泄漏①超温、超压造成破裂、泄漏；②进出料温度、流速不适当造成失控导致破裂、泄漏；③热量不能及时热交换，能量大量积蓄造成器、管等破裂、泄漏；④垫片撕裂；⑤物理的骤冷、急热造成破裂、泄漏。(3)其它①生产设备在进、出物料时出现泄漏；②装运物料时出现泄漏；③设备检修时，生产设备内物料未清理干净。发生条件(1)易燃易爆物蒸汽压达到爆炸范围；(2)易燃易爆物泄漏；(3)易燃物质遇明火；(4)存在点火源、静电、高温气体等引发能量。触发事件二(1)火花（如使用非防爆工具产生火花、穿带钉皮鞋、电器设备线路损坏超载、绝缘烧坏等引起火花、接线盒接触不良造成火花、车辆未戴阻火器、人体静电、雷击等）；(2)明火（如烟火、检修时违章动火、无关人员带入火种、电线负荷过大或电路短路起火等）；(3)高温表面。事故后果人员伤亡、财产受损失危险等级IV防范措施(1)控制与消除火源①严禁吸烟、携带火种、穿带钉皮鞋等进入易燃易爆区；②动火必须严格按动火手续办理动火证，并采取有效防范措施；③使用防爆型电器，进罐入器使用安全电压(12V)防爆灯；④严禁钢质工具敲打、撞击、抛掷；⑤按规定要求采取防静电措施，安装避雷装置；⑥运送LNG的槽罐车辆必须配戴完好的阻火器，正确行驶；⑦转动设备部位要保持清洁，防止因磨擦引起杂物等燃烧；⑧周围居民点在一定范围内不能燃放烟花爆竹。(2)严格控制设备质量及其安装质量①罐、器、阀、管线等设备及其配套仪表要选用合格产品，并把好安装质量关；②管道等有关设施在投产前要按要求进行试压；③对设备、管线、阀、仪表等要定期检查、保养、维修，保持完好状态；④按规定要求，安装电气线路，并定期进行检查、维修、保养，保持完好状态。(3)加强管理、严格工艺纪律①严格遵守各项规章制度、操作规程，严守工艺纪律，；②坚持巡回检查，发现问题及时处理；③加强培训、教育、考核工作；④制定应急预案。(4)安全设施要齐全完好①配齐安全设施，如消防设施等，并保持完好；②贮罐安装高低液位报警器；③易燃易爆场所安装可燃气体检测报警装置。表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（2）潜在事故中毒、窒息危险因素(1)物料泄漏；(2)检修、抢修作业时接触有毒或窒息性物料场所。触发事件一(1)生产过程中的主要有害物料氮气等原料发生泄漏；(2)泄漏原因如同前面分析表(1)“火灾、爆炸”触发事件一中“123”；(3)检修、维修、抢修时，釜、槽、器、管、阀等中的有毒有害物料未彻底清洗干净；(4)毒性物质的泄漏量较大且有积聚；(5)在容器内作业时缺氧。发生条件(1)有毒物料超过容许浓度；(2)毒物摄入体内；(3)缺氧触发事件二(1)毒物及窒息性物质浓度超标；(2)通风不良；(3)缺乏对泄漏物料的危险、有害特性及其应急预防方法的知识；(4)不清楚泄漏物料的种类，应急处理不当；(5)在有毒作业场所无相应的防毒过滤器、面具、空气呼吸器以及其它有关的防护用品；(6)因故未戴防护用品；(7)防护用品选型不当或使用不当；(8)救护不当；(9)在有毒或缺氧、窒息场所作业时无人监护；(10)职工自我保护意识不强。事故后果人员中毒窒息危险等级III防范措施(1)严格控制设备及其安装质量，具体措施与前面“火灾、爆炸”防范措施中的“2、3、4”中的各项相同；(2)严防车辆行驶时撞坏管线、管架及其它设备；(3)泄漏后应采取相应措施：①查明泄漏源点，切断相关阀门，消除泄漏源，及时报告；②如泄漏量大，应疏散有关人员至安全处，并采取应急处理措施；(4)定期检修、维护保养，保持设备完好；检修时，设备、容器、管道等必须彻底清洗干净并检测有毒有害物质浓度及氧含量，合格后方可作业；作业时，穿戴劳动防护用品，有人监护，并有抢救后备措施，保证通风良好；(5)要制定中毒应急救援预案，抢救时要正确使用防毒过滤器、氧气呼吸器及其它劳动防护用品；(6)组织管理措施①加强检查、检测有毒有害物质是否跑、冒、滴、漏；②教育培训职工掌握有关毒物的毒性，预防中毒、窒息的方法及其急救法；③要求职工严格遵守规章制度、操作规程，增强自我防护意识；④设立危险、有毒、窒息性标志；⑤设立急救点，配备急救药品、器材，培训医务人员的急救处理能力。表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（3）潜在事故烫伤、冻伤危险因素高温物料或高温器体及低温物料或低温器体触发事件一(1)高温物料、低温物料泄漏；(2)作业时无意触及高温器体或低温器体；(3)设备、管道、阀门、泵等连接处密封不良或腐蚀造成高温物料或低温物料泄漏；(4)密封件损坏，紧固件松动；(5)釜、罐、槽、管道等破损。发生条件高温、低温物料溅及人体或人触及高温器体、低温器体触发事件二(1)泄漏的高温物料或低温物料溅及人体；(2)工作时人员不小心触及高温物料或低温物料；(3)工作时人体无意触及高温器体或低温器体表面；(4)人员进入作业现场无个体防护措施。事故后果导致人员烫伤或冻伤、财产受损危险等级II防范措施(1)防止泄漏首先采用质量合格管线、容器等，并精心安装；(2)合理选用防腐材料，保证焊缝质量及连接密封性；(3)定期检查跑、冒、滴、漏，保持罐、槽、器、管阀完好，保温层完好无缺；(4)涉及高温物料或低温物料的作业，必须穿戴相应防护用品，如防护服、手套及防护眼镜等；(5)加强对有关高温物料烫伤、低温物料冻伤的预防知识和应急处理方法的培训和教育；(6)设立救护点，并配备器材和急救药品；(7)设立警示标志。表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（4）潜在事故触电伤害危险因素漏电、绝缘损坏、安全距离不够、雷击等触发事件一(1)设备漏电；(2)安全距离不够（如架空线路、室内线路、变配电设备、用电设备及检修的安全距离）；(3)绝缘损坏、老化；(4)保护接地、接零不当；(5)手持电动工具类别选择不当，疏于管理；(6)建筑结构未做到“五防一通”（即防火、防水、防漏、防雨雪、防小动物和通风良好）；(7)防护用品和工具质量缺陷或使用不当；(8)雷击。发生条件(1)人体接触带电体；(2)安全距离不够，引起电击穿；(3)通过人体的电流时间超过50mA/s；(4)设备外壳带电。触发事件二(1)手及人体其它部位、随身金属物品触及带电体，或因空气潮湿，安全距离不够，造成电击穿；(2)电气设备漏电、绝缘损坏，如电焊机无良好保护措施，外壳漏电、接线端子裸露、更换电焊条时人触及焊钳接变压器一次、二次绕组损坏，利用金属结构、管线或其它金属物作焊接回路等；(3)电气设备金属外壳接地不良；(4)防护用品、电动工具验收、检验、更新程序有缺陷；(5)防护用品、电动工具使用方法不当；(6)电工违章作业或非电工违章操作；(7)雷电。事故后果人员伤亡，引发二次事故危险等级III防范措施(1)电气绝缘等级要与使用电压、环境动作条件相符，并定期检查、检测、维护、维修、保持完好状态；(2)采用遮拦、护罩、箱匣等防护措施，防止人体接触带电体；(3)架空、室内线、所有电器设备及其检修作业要有安全距离；(4)严格按标准对电气设备做好保护接地和三相接零；(5)金属容器或有限空间内作业，宜用防爆型灯具，并有监护；(6)电焊机绝缘良好、接线不裸露，定期检测漏电，电焊作业者穿戴防护用品，防止夏季触电；(7)根据作业场所特点正确选择I、II、III类手持电动工具，确保安全可靠，并根据要求严格执行安全操作规程；(8)健全并严格执行电气安全规章制度和电气操作规程；(9)坚持对员工的电气安全操作和急救方法的培训、教育；(10)定期进行电气安全检查，按制度对线路加强管理、巡查、检修。；(11)防雷设施由有资质的单位进行定期检测，保持完好、可靠状态；(12)制定并执行电气设备使用、保管、检验、维修、更新程序；(13)特种电气设备执行培训、持证上岗，专人使用制度；表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（5）潜在事故物体打击危险因素物体坠落；物体弹击；挤压等触发事件一(1)高处有未被固定的物体被碰撞或风吹等坠落；(2)工具、器具等上下抛掷；(3)起重吊装作业，因捆扎不牢或浮物，或吊具强度不够或斜吊斜拉致使物体倾斜；(4)设施倒塌；(5)爆炸碎片抛郑、飞散；(6)物体弹击或挤压；(7)违章作业、违章指挥、违反劳动纪律等发生条件坠落物体击中人体触发事件二(1)未戴安全帽；(2)在起重或高处作业区域内行走、停留；(3)在高处有浮物或设施不牢，在即将倒塌的地方行走或停留；(4)吊具缺陷严重（如因吊具磨损而强度不够、吊索选用不当等）；(5)违反“十不吊”规定；(6)燃爆事故波及事故后果人员伤亡危险等级II防范措施(1)起重设备按规定进行检查、检测、保持完好状态；(2)起重作业人员持证上岗，严格遵守“十不吊”；(3)避免起重、高处作业区和其它有危险区域行走和停留；(4)高处需要的物件必须合理摆放并固定牢靠；(5)及时清除、加固可能倒塌的设施；(6)堆垛要齐、稳、牢，常检查设备，不带故障运行；(7)加强对员工的安全意识教育，杜绝“三违”；(8)加强防止物体打击的检查和安全管理工作；(9)作业人员、进入现场的其他人员都应该穿戴必要的防护用品，特别是安全帽表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（6）潜在事故高处坠落危险因素进行登高架式、检查、检修等作业触发事件一(1)高处作业有洞无盖、临边无栏以及栏高不符合要求，不小心造成坠落；(2)无脚手架、板，造成高处坠落；(3)梯子无防滑措施，或强度不够、固定不牢造成跌落；(4)高处行道、塔杆、管线架桥及护栏等锈蚀，或强度不够造成坠落；(5)未穿防滑鞋或防护用品穿戴不当，造成滑跌坠落；(6)在大风、暴雨、雷电、霜冻、积雪条件下登高作业，不慎跌落；(7)吸入有毒、有害气体或氧气不足、身体不适造成跌落；(8)作业时嬉戏打闹。发生条件(1)2m以上（含2m）高处作业；(2)作业下方是设备或硬质地面触发事件二(1)无脚手架和防范措施，踩空或支撑物倒塌；(2)高处作业面下无安全网；(3)未系安全带或安全带挂结不可靠；(4)安全带、安全网损坏或不合格；(5)违反“十不登高”规定；(6)未穿防滑鞋、紧身工作服；(7)违章作业、违章指挥、违反劳动纪律；(8)情绪不稳定，疲劳作业、身体有疾病，工作时精力不集中。事故后果导致人员伤亡危险等级II防范措施(1)人员必须在身体健康状态下登高作业，必须严格执行“十不登高”；登高作业人员必须正确穿戴防滑鞋、紧身工作服、安全帽，系好安全带；(2)事先搭设脚手架等安全设施；(3)在屋顶、塔杆、高位槽等高处作业顶设防护栏杆、安全网；(4)上下层交叉作业顶搭设严密牢固之中间隔板、罩棚作隔离；(5)临边、洞口要做到“有洞必有盖”“有边必有栏”以防坠落；(6)安全带、安全网、栏杆、护墙、平台要定期检查确保完好，并符合规定要求；(7)六级以上大风、暴雨、雷电、霜冻、大雾、积雪等恶劣气候条件下严禁高处作业；(8)可以在地面做的作业，尽量不要安排在高处做，即“尽可能高处作业平地做”；(9)加强对登高作业人员的安全教育、培训、考核工作；(10)坚决杜绝登高作业中的“三违”表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（7）潜在事故噪声危害危险因素膨胀机、空压机、消防泵、放散塔、等机械设备及气体管道触发事件一机械设备在运行时产生高于85dB噪声发生条件(1)作业人员在高噪声环境中连续工作8小时；(2)没有戴耳防护用品。触发事件二(1)设备在安装时未采取减震及减噪措施；(2)作业人员未戴个体护耳用具；(3)护耳用具失效；(4)操作人员本身有职业禁忌症，不适合高噪声岗位。事故后果听力损伤危险等级II防范措施(1)将发声物体与周围环境隔离开，如机械的传动部分可采用密闭消声罩等；(2)应用吸声材料和吸声结构将传播的噪声声能转化为热能等；(3)对接收者的防护主要是佩戴护耳器，如耳塞、耳罩等。对于要经常到高噪声环境的作业人员则需佩戴护耳器；(4)定期进行有害作业人员体检，有职业禁忌症及职业病者调离有害作业岗位。表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（8）潜在事故机械危害危险因素绞、割、碾、碰、挤、戳等伤及人体触发事件一(1)在生产检查、维修设备时，不注意而被碰、割、戳、碾、挤等；(2)衣物等被绞入转动设备；(3)旋转、往复、滑动物体撞击伤人；(4)人体被突出的机械部分、毛坯及工具设备边缘毛刺或锋利等处划伤。发生条件人体碰到转动、移动等运动物体触发事件二(1)工作时注意力不集中；(2)劳动防护用品未正确穿戴；(3)违章作业。事故后果人体伤害危险等级II防范措施(1)工作时注意力要集中，要注意观察；(2)正确穿戴好劳动防护用品；(3)作业过程中严格遵守操作规程；(4)设备转动部分设置防护罩（如外露轴等）；(5)危险运动部位的周围应设置防护栅栏；(6)机器设备要定期检查、检修，保证其完好状态位。表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（9）潜在事故车辆伤害危险因素车辆撞人，车辆撞设备、管线触发事件一(1)车辆有故障（如刹车、阻火器不灵、无效等）(2)车速过快；(3)道旁管线、管架桥无防撞设施和标志；(4)路面不好（如路面有陷坑、障碍物、冰雪等）(5)超载驾驶发生条件车辆撞击人体、设备、管线等触发事件二(1)驾驶员道路行驶违章；(2)驾驶员工作精力不集中（抽烟、谈话、打手机等）；(3)驾驶员酒后驾车；(4)驾驶员疲劳驾驶；(5)驾驶员情绪不好或情绪激动时驾车事故后果人员伤害、撞坏管线等造成泄漏，引起二次事故危险等级II防范措施(1)生产现场（特别是易燃易爆区）严禁未装阻火器车辆入内；(2)增设交通标志（特别是限速行驶标志）；(3)保持路面状态良好；(4)不在紧靠路边处设置管线等；(5)驾驶员遵守交通规则，道路行驶不违章；(6)加强驾驶员的教育、培训和管理（如要求行驶时不吸烟、不谈话，严禁疲劳驾驶、酒后驾驶，行驶时集中精力、谨慎驾驶等）；(7)行驶车辆要保持完好状态，无故障；(8)车辆不超载、不超速行驶；(9)厂内机动车辆驾驶员必须取得特种作业操作资格证，方可上岗作业。表5-3某燃气技术开发有限公司新建项目预先危险性评价分析表（10）潜在事故仪表及自动控制危险因素控制仪表失控触发事件一(1)使用的仪表不符合运行要求；(2)检测系统失灵；(3)控制系统出故障；(4)雷击。发生条件(1)未及时进行检修。(2)超温超压运行。(3)操作不当。(4)违反操作规程。事故后果系统超温超压引起泄漏甚至爆炸危险等级II防范措施(1)使用符合安全运行要求的仪表，要具有足够的灵敏度和线性范围，本身防爆性能好。(2)对压力表等仪表要进行强制性检查，保持其在有效期内使用(3)正确安装控制仪表。(4)严格遵守操作规程，正确使用控制仪表。(5)及时检查、维修控制仪表。(6)安装防雷系统。。1.2.3固有危险程度和风险程度分析通过预先危险性分析可知：该项目存在着火灾、爆炸、中毒、窒息、烫伤、冻伤、触电伤害、高处坠落、物体打击、噪声危害、机械伤害、交通事故等危险、危害因素。主要的危险是：火灾、爆炸，其危险等级为IV级（破坏性的）；其次是中毒、窒息、触电伤害，其危险等级为III级（危险的），再次是烫伤、冻伤、高处坠落、物体打击、噪声危害、机械伤害、交通事故等，危险等级为II级（临界的）。对于上述可能产生的各种危险、危害因素在分析表中均一一对应提出了初步的防范措施。1.3危险度分析评价1.3.1评价内容和评价方法1.3.1.1评价内容借鉴日本劳动省化工企业安全评价六阶段法，对本项目的各生产单元的危险度进行评价。1.3.1.2评价方法借鉴日本劳动省化工企业安全评价六阶段法的定量评价表，结合我国的《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92，1999年版）等规范，将此定量评价表的取值内容做了部分修改，编制一个适合我国标准的“危险度评价取值表”。同样规定单元危险度由物质、容量、温度、压力和操作五个项目共同确定，其危险度分别按A=10分、B=5分、C=2分、D=0分赋值计分，由分数之和确定各单元的危险等级。危险程度分级标准见表5-4。表5-4危险程度分级标准单元赋值累计等级危险程度16分以上Ⅰ高度危险11～15分Ⅱ中度危险10分以上Ⅲ低度危险16分以上是具有高度危险（Ⅰ级）的单元、11～15分为具有中度危险（Ⅱ级）的单元，10分以下为低度危险（Ⅲ级）单元。以其中单元最大危险度作为本装置的危险度。危险度评价取值方法见表5-5。表5-5危险度评价取值表分值项目10分（A）5分（B）2分（C）0分（D）物质（指原材料、中间体或产品中危险程度最大的物质）1.甲类可燃气体2.甲A类可燃液体及液化烃3.甲类固体4.极度危险物质1.乙类可燃气体2.甲B、乙A类可燃液体3.乙类固体4.高度危害介质1.乙B、丙A、B类可燃液体2.丙类固体3.中、轻度危害介质不属于A～C的物质评价单元中气体和液体的容量气体1000m3以上液体100m3以上气体500~1000m3液体50~100m3气体100～500m3液体10～50m3气体＜100m3液体＜10m31.对于充填了触媒的反应装置，容量系除掉触媒层的空间体积2.对于气液混合的反应装置，按照其反应时的形态确定3.精制装置按精制形态确定4.无化学反应的精制装置和储存装置，降一级进行评价温度在1000℃以上使用，其操作温度在燃点以上1.在1000℃以上使用，但操作温度未达燃点2.在250～1000℃内使用，其操作温度在燃点以上1.250～1000℃使用，但操作温度低于燃点2.在低于250℃使用，但操作温度在燃点以上使用温度低于250℃，操作温度在其燃点以下压力100Mpa以上20～100Mpa1～20Mpa1Mpa以下操作1.临界放热和特别剧烈的放热反应操作2.在爆炸极限范围内或其附近的操作1.中等放热反应2.系统进入空气中的不纯物质，可能发生危险的操作3.使用粉状或雾状物质，有可能发生粉尘爆炸的操作1.轻度放热反应（如加氢、水合、异构化、磺化、中和等反应）操作2.精制操作中伴有的化学反应3.单批式，但开始使用机械等手段进行程序操作4.有一定危险操作无危险的操作1.3.2危险度安全评价1.3.2.1单元设备的工艺参数确定LNG生产装置中针对各主要工序确定危险性较大的设备作为该评价单元的评价设备，这些评价单元设备的工艺参数详见表5-6。表5-6单元设备的工艺参数序号设备名称操作条件介质温度（℃）压力Mpa（表）1干燥器甲烷（气体）20℃3.0Mpa2过滤分离器甲烷（气体）20℃3.0Mpa3过滤器甲烷（气体）20℃3.0Mpa4二级透平膨胀机甲烷（气体）35℃3.7Mpa5过滤器甲烷（气体）35℃3.7Mpa6一级透平膨胀机甲烷（气体）35℃4.4Mpa7水分离器甲烷（气体）35℃4.4Mpa8液化冷箱甲烷（液体）～-120℃0.45Mpa9LNG分离器LNG-120℃0.43Mpa10LNG储罐LNG-120℃0.43Mpa1.3.2.2危险度评价依据危险度评价取得赋分标准和危险程度分级表，得出本装置各评价单元的危险度评价结果和危险度等级，见表5-7。表5-7评价单元危险度评价计算值汇总项目单元主要介质设备容量温度压力操作总分危险等级分值分值分值分值分值LNG生产工艺装置干燥器10222016Ⅰ过滤分离器10022012Ⅱ过滤器10022014Ⅱ二级透平膨胀机10022014Ⅱ过滤器10022014Ⅱ一级透平膨胀机10022014Ⅱ水分离器10022014Ⅱ液化冷箱10020517ILNG分离器10020012ⅡLNG储罐101020022I1.3.3固有危险程度和风险程度分析从危险度评价结果可以看出，LNG装置中干燥器、液化冷箱、LNG储灌危险度等级均为I级，属高度危险。过滤分离器、过滤器、二级透平膨胀机、过滤器、一级透平膨胀机、水分离器、LNG分离器危险度等级均为Ⅱ级，属中度危险。1.4事故树分析评价1.4.1事故树分析方法简介事故树分析（FaultTreeAnalysis，缩写FTA）是一种表示与导致灾害事故有关的各种因素之间因果关系和逻辑关系的分析法。FTA是对某一种失效状态在一定条件下进行逻辑推理和图形演绎，对可能造成系统事故或导致灾害后果的各种因素（包括硬件、软件、环境、人等）的层层分析，按工艺流程、先后次序和因果关系，把所有的失效原因、失效模式用逻辑和或逻辑积的关系绘制成的一个树形结构。通过定性和定量分析，判明灾害或功能故障的发生途经和导致灾害、功能故障的各种因素之间的关系，以及系统故障发生概率及其他定量指标（如结构重要度、概率重要度、临界重要度），最终找出系统的薄弱环节，采取相应措施加以改善，以提高系统的可靠性和本质的安全。事故树分析法作为一种工程系统可靠性分析与评价的有效方法，可快速、全面、形象、简明分析各因素的相互关系，为分析储罐火灾、爆炸事故提供了有效手段。1.4.2事故树的分析程序事故树的分析程序，常因分析对象、分析目的、粗细程度的不同而异，其主要内容包括：熟悉系统、事故调查、确定顶上事件、原因时间调查、建造事故树、修改和简化事故树、定性/定量分析、制定安全措施，如图5-1所示。熟悉系统熟悉系统确定顶上事件建造事故树修改简化事故树定性分析定量分析制定安全措施收集系统资料调查原因事件调查事故图5-1事故树分析程序1.4.3LNG储罐火灾与爆炸事故树根据顶事件确定原则，取“LNG储罐火灾、爆炸”作为顶事件。顶事件确定后，分析引起顶事件发生的最直接的、充分和必要的原因。引起LNG储罐火灾、爆炸有两种原因：一是化学爆炸模式，即罐内LNG泄漏，遇空气、火源发生火灾、爆炸；二是物理模式，即罐内压力急剧升高，罐体泄压系统失灵，压力超过罐体所能承受的压力，发生爆炸事故。然后把引起顶事件发生的各种可能原因又分别看作顶事件，采用类似的方法继续推理往下分析，建立以逻辑门符号表示的LNG储罐火灾、爆炸事故树，如图5-2所示。该事故树共考虑了25个不同的底事件，各符号所代表的事件如表5-8所示。表5-8事件类型表符号事件类型符号事件类型T储罐火灾爆炸X5误操作LNG泄漏P爆炸极限X6使用未带阻火器的汽车F1由火源引起爆炸X7罐区内吸烟F2储罐超压爆炸X8罐区内违章动火F3天然气气源存在X9使用电子通信工具F4火源X10未使用防暴电器F5安全阀失效X11防爆电器损坏F6LNG泄漏X12雷击F7明火X13未安装避雷设施F8电火花X14接地电阻超标F9雷击火花X15引下线损坏F10撞击火花X16接地端损坏F11静电火花X17使用铁质工具工作F12避雷器失效X18穿带铁钉的鞋F13储罐静电X19罐体静电聚集F14人体静电X20未设静电接地装置F15避雷器故障X21作业中与导体接触F16接地失效X22未穿防静电服工作X1罐区通风不良X23储罐压力超过限X2阀门密封失效X24安全阀弹簧损坏X3法兰密封失效X25安全阀选型不当X4罐体损坏图5-2LNG储罐火灾爆炸事故树图1.4.3.1定性分析定性分析是从事故树结构出发，分析各底事件的发生对顶事件发生所产生的影响程度。定性分析目的是找出事故树的所有最小割集，发现系统故障或导致顶事件发生的全部可能原因，并定性地识别系统的薄弱环节。最小割集是导致顶事件发生的必要且充分的底事件的集合。利用计算机得到事故树的所有最小割集如下：X1X2X6，X1X2X7，X1X2X8，X1X2X9，X1X2X10，X1X2X11，X1X2X17，X1X2X18，X1X2X21，X1X2X22，X1X3X6，X1X3X7，X1X3X8，X1X3X9，X1X3X10，X1X3X11，X1X3X17，X1X3X18，X1X3X21，X1X3X22，X1X4X6，X1X4X7，X1X4X8，X1X4X9，X1X4X10，X1X4X11，X1X4X17，X1X4X18，X1X4X21，X1X4X22，X1X5X6，X1X5X7，X1X5X8，X1X5X9，X1X5X10，X1X5X11，X1X5X17，X1X5X18，X1X5X21，X1X5X22X1X2X12X13，X1X2X12X14，X1X2X12X15，X1X2X12X16，X1X2X14X19，X1X2X15X19，X1X2X16X19，X1X2X19X20，X1X3X12X13，X1X3X12X14，X1X3X12X15，X1X3X12X16，X1X3X14X19，X1X3X15X19，X1X3X16X19，X1X3X19X20，X1X4X12X13，X1X4X12X14，X1X4X12X15，X1X4X12X16，X1X4X14X19，X1X4X15X19，X1X4X16X19，X1X4X19X20，X1X5X12X13，X1X5X12X14，X1X5X12X15，X1X5X12X16，X1X5X14X19，X1X5X15X19，X1X5X16X19X1X5X19X20，X23X24，X23X25计算结果表明，LNG储罐火灾、爆炸事故树有2个二阶最小割集；40个三阶最小割集；32个四阶最小割集。由割集理论可知，一般情况下，割集中出现次数最多的因素，其结构重要度就越大，直接影响着系统的安全性、可靠性，为系统的薄弱环节。1.4.3.2定量分析底事件结构重要度分析各底事件或最小割集在顶事件发生的事故树结构上的重要度称为结构重要程度，即各底事件或最小割集的发生对顶事件发生的贡献程度。由于不需考虑系统事件的发生概率，通过事故树定性分析后，只计算事故树的结构重要度系数并对系数进行排序，就可知道底事件对顶事件的影响大小的顺序。一次计算公式如下：式中，Iφ(Xi)——第i个底事件的结构重要度系数；kj——最小割集总数；nj——第i个底事件所在的最小割集kj的底事件总数；Xi∈kj——第i个底事件属于第j个最小割集。事故树计算机分析系统计算出的该事故树各底事件的结构重要度系数大小为：Iφ(X1)=14，Iφ(X2)=⋯=Iφ(X5)=3.5Iφ(X6)=⋯=Iφ(X11)=Iφ(X14)=⋯=Iφ(X18)=Iφ(X21)=Iφ(X22)=Iφ(X23)=1Iφ(X12)=Iφ(X19)=2，Iφ(X13)=Iφ(X20)=Iφ(X24)=Iφ(X25)=0.5从上述结果看出，在工程实际中，一次近似计算不能很好地解决影响因素相互交错问题，得出结果精确度不高。因而，底事件的结构重要度系数计算可用二次近似计算公式：式中，各符号同上。利用上式求得各结构重要度系数分别为：各底事件的结构重要度系数大小排序为：Iφ(X1)>Iφ(X2)=⋯=Iφ(X5)>Iφ(X12)=Iφ(X19)>Iφ(X23)>Iφ(X6)=⋯=Iφ(X11)=Iφ(X17)=Iφ(X18)=Iφ(X21)=Iφ(X22)>Iφ(X14)=Iφ(X15)=Iφ(X16)>Iφ(X24)=Iφ(X25)>Iφ(X13)=Iφ(X20)由分析结果可知，爆炸极限的结构重要度就是X1的重要度系数，Iφ(X1)最大值，(Iφ(X2),⋯,Iφ(X5)),Iφ(X12),Iφ(X19))，Iφ(X23)，(Iφ(X6),⋯,Iφ(X11),Iφ(X17),Iφ(X18),Iφ(X21),Iφ(X22)),(Iφ(X14),Iφ(X15),Iφ(X16))在结构重要度的排序中的数值也比较大。1.4.3.3评价结论防止LNG储罐发生火灾、爆炸事故，要从防止LNG泄漏和罐区火源两个方面入手，控制各底事件的发生，特别是结构重要度系数大的底事件，如“罐区通风不良”、“阀门密封失效”、“法兰密封失效”、“罐体损坏”、“误操作LNG泄漏”、“使用未带阻火器的汽车”、“罐区内吸烟”、“罐区违章动火”、“储罐压力超过安全极限”等底事件，从而达到预防储罐发生事故。1.4.3.4对策措施（1）加强对库区可燃性气体的含量监测，以及加强监测设备和报警设备的维护。（2）在罐体上加装喷淋设施和消防水幕，防止罐体温度过高而引起罐内压力过载。（3）正确选择阀门、法兰以及罐体的安全附件的型号，保证设备的本质安全性。（4）加强阀门、法兰、储罐安全附件和罐体完整性、安全性的检查，防止因腐蚀等原因造成罐体开裂，预防泄漏。（5）加强安全检查,禁止在罐区内吸烟，严格执行LNG罐区的动火规章制度。（6）禁止在库内使用电子通信设备，严禁使用非防爆电器，并加强对防爆电器的安全性检查。（7）定期检查和检测防雷防静电设施及附件，保证其符合安全规定；严禁使用铁器和用铁器敲打地面和管线、设备。（8）严格控制LNG输入与输出的工艺参数，预防储罐超压。（9）上岗必须穿戴符合安全规定的防静电工作服和个体劳动保护品。（10）加强人员的安全培训，重视事故中人的因素。因为大多数基本事件都与人的不安全行为有着直接或间接的关系。1.4.4管道泄漏事故树LNG生产装置中存在着天然气输送管道，引起管道泄漏的可能性很大，一旦发生泄漏，就有可能造成火灾、爆炸、人员中毒、灼伤等二次事故的发生。针对可能存在的管道泄漏隐患，从本质安全的角度进行事故树分析（见图5-3），以便找出引发管道泄漏的最根本原因，提前预防，强化管理，按时检修，防患于未然。该事故树共考虑了15个不同的底事件，各符号所代表的事件如表5-9示。表5-9管道泄漏事件类型表符号事件类型符号事件类型T管道泄漏事故X4违章作业A1管道损坏X5腐蚀摩擦A2管壁孔洞X6物料磨损A3阀门垫片开裂X7检修不到位B1撞断X8砂眼B2胀破X9未刷防腐漆B3腐蚀孔洞X10防腐层脱落C1高压X11应力裂纹C2管壁变薄X12质量问题X1违章作业X13安装受力不均匀X2马虎大意X14选型错误X3反应失灵X15失效TTX7A1A2A3B1B2B3C1C2+++++++++X1X2X3X4X5X6X8X9X10X11X12X13X14X15图5-3管道泄漏事故树图1.4.4.1定性分析求最小径集：T′=A1′A2′A3′=B1′B2′X8′B3′X11′X12′X13′X14′X15′=X1′X2′C1′C2′X9′X10′X11′X12′X13′X14′X15′=X1′X2′X3′X4′(X5′X6′+X7′)X9′X10′X11′X12′X13′X14′X15′=X1′X2′X3′X4′X5′X6′X9′X10′X11′X12′X13′X14′X15′+X1′X2′X3′X4′X7′X9′X10′X11′X12′X13′X14′X15′求得最小径集为：P1={X1，X2，X3，X4，X5，X6,X9，X10，X11，X12，X13，X14，X15}P2={X1，X2，X3，X4，X7，X9，X10，X11，X12，X13，X14，X15}1.4.4.2定量分析结构重要度分析IФ(1)=IФ(2)=IФ(3)=IФ(4)；IФ(9)=IФ(10)=IФ(11)=IФ(12)=IФ(13)=IФ(14)=IФ(15)；X5，X6,X7与其他事件无同属关系。所以IФ(1)=1/213-1+1/212-1=3/212IФ(9)=1/213-1+1/212-1=3/212IФ(5)=IФ(6)=1/213-1=1/212IФ(7)=1/212-1=1/211评价结果：最小径集为2个结构重要度排序为:IФ(1)=IФ(2)=IФ(3)=IФ(4)=IФ(9)=IФ(10)=IФ(11)=IФ(12)=IФ(13)=IФ(14)=IФ(15)>IФ(7)>IФ(5)=IФ(6)1.4.4.3评价结论从以上事故树分析可以看出，造成泄漏事故发生的主要原因是违章作业、马虎大意、反应失控等造成的管道损坏以及管壁产生的砂眼、裂纹还有由于质量、选型或安装受力不均而造成的阀门开裂等，其次就是管道内物料的摩擦及对管道的腐蚀作用而使管道损坏。因此，为了尽可能地减少泄漏事故的发生，要严格按照操作规程进行操作，加强设备管理，定期对设备、管道、阀门等进行保养、维修，加强巡检工作，责任到人，杜绝事故的发生。1.4.5中毒窒息事故树分析中毒窒息事故树如图5-4所示。··X14A1A2B1B2B3++X13++X9+X5X6X7X8X1X2X3X4TC1+X11X10X12图5-4中毒窒息事故树图该事故树共考虑了14个不同的底事件，各符号所代表的事件如表5-10所示。表5-10中毒、窒息事件类型表符号事件类型符号事件类型T中毒、窒息事故X5质量问题A1物料泄漏X6操作超压A2防护措施不当X7物体碰撞B1阀门垫片开裂X8腐蚀严重B2装置或容器破裂X9规章制度不全B3未落实专人监护X10管理不善C1规章制度不落实X11安全责任制度不落实X1质量问题X12监督处罚不力X2安装受力不均匀X13未戴防毒面具X3选型错误X14泄漏物料浓度超标X4失效中毒窒息成功树如图5-5所示。++X14ˊA1ˊ····X9ˊ·Tˊ·X10ˊA2ˊB1ˊB1ˊB1ˊC1ˊX13ˊX1ˊX2ˊX3ˊX4ˊX1ˊX2ˊX3ˊX4ˊX11ˊX12ˊ图5-5中毒窒息成功树分析1.4.1.1定性分析求最小割(径)集：Tˊ=Ａ１ˊ＋Ａ２ˊ＋Ｘ14ˊ＝Ｂ１ˊＢ２ˊ+Ｂ３ˊX13ˊ＋Ｘ14ˊ＋Ｘ14ˊ得出最小割集为：P1={P2={}P3={Ｘ14}1.4.1.2定量分析结构重要度分析根据结构重要系数计算公式得到：Iф(1)=Iф(2)=Iф(3)=Iф(4)=Iф(5)=Iф(6)=Iф(7)=Iф(8)=1/28-1=1/27Iф(9)=Iф(10)=Iф(11)=Iф(12)=Iф(13)=1/25-1=1/24Iф(14)=1因此，得出结构重要度顺序为：Iф(14)>Iф(9)=Iф(10)=Iф(11)=Iф(12)=Iф(13)Iф(1)=Iф(2)=Iф(3)=Iф(4)=Iф(5)=Iф(6)=Iф(7)=Iф(8)1.4.1.3评价结论从中毒窒息事故树分析可知，基本事件X14泄漏物料浓度超量是单事件的最小径集，其结构重要系数最大，是中毒窒息事故发生的最重要条件。防止毒物危害的最基本的措施就是控制毒物浓度，这就要求一要严格防止毒物泄漏，二要采取必要的防护措施。企业应定期对生产区、罐区和成品库进行有毒有害物浓度的监测，制定中毒应急救援预案。操作人员应正确穿戴劳动防护用品，加强室内通风，在未发生泄漏的状况下，保证以上各区域的有毒有害物浓度低于卫生标准，职业卫生条件符合要求。1.5道化学火灾、爆炸指数分析评价1.1.1道化学（DOW）评价方法简介道化学公司（DOW）火灾、爆炸危险指数评价法（第7版）根据以往的事故统计资料、物质的潜在能量和现行的安全措施情况，利用系统工艺过程中的物质、设备、物量等数据，通过逐步推算的公式，对系统工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸危险、反应性危险进行评价的方法。具体方法如下：根据单元物质系统MF、工艺条件（一般工艺危险系数F1和特殊工艺危险F2），通过一系列计算（单元火灾爆炸指数F&E、影响区域、破坏系数DF计算）确定单元火灾爆炸危险程度（最大可能财产损失及采取安全后的最大可能财产损失MPPD、最大可能损失日MPDO和停产损失BI），并与安全指标比较，判断事故损失能否被接受的评价方法。1.1.2评价程序道化学公司（DOW）火灾、爆炸危险指数评价法（第七版）评价程序如图5-6。确定工艺单元危险系数确定工艺单元危险系数F3=F1×F2确定火灾、爆炸指数F&E1=F3×物质系数确定暴露面积确定暴露区域内财产更换价值确定基本MPPD确定实际MPPD确定MPPD确定BI计算安全措施补偿系数C1=C2×C3确定危害系数选取工艺单元确定物质系数计算一般工艺危险系数F1计算特殊工艺危险系数F2图5-6（DOW）火灾、爆炸危险指数评价法（第七版）评价程序序1.1.3评价过程确定评价单元。包括评价单元的确定和评价设备的选择。求取单元内重要物质的物质系数MF。重要物质是指单元中以较多数量（5%以上）存在的危险性潜能较大的物质。物质系数（MF）是表述物质由燃烧或其它化学反应引起的火灾、爆炸过程中释放能量大小的内在特性，它由物质可燃性Nf和化学活泼性（不稳定性）Nr求得。根据单元的工艺条件，采用适当的危险系数，求得单元一般工艺危险系数F1和特殊工艺危险系数F2。一般工艺危险系数F1是确定事故损害大小的主要因素。特殊工艺危险系数F2是影响事故发生概率的主要因素。求工艺单元危险系数F3。F3=F1×F2。求火灾、爆炸指数F&EI。F&E1=F3×MF它可被用来估计生产过程中事故可能造成的破坏。用火灾、爆炸指数值查出单元的暴露区域半径R（m），并计算暴露面积A。A=π×R2（m2）确定安全措施补偿系数C。安全措施补偿系数C为工艺控制补偿系数C(1)物质隔离补偿系统数C2、防火措施补偿系数C3三者的乘积，即C=C1×C2×C3。计算安全措施补偿后的火灾、爆炸指数F&E1。1.1.4LNG储罐区道化学火灾、爆炸指数安全评价LNG储罐技术特性见表5-11，液化天然气特性见表5-12，储罐区运用道化学火灾、爆炸指数评价的计算结果见表5-13，评价单元安全措施运用前后各项安全指标见表5-14。表5－11储罐技术特性容器类别Ⅲ设计压力0.66MPa最高工作压力0.59MPa内胆设计温度－196℃内胆设计温度－162.3℃内胆材料0cr18Ni9Ti外胆材料Q235B绝热形式真空粉末公称容积150m3充装系数0.90表5－12液化天然气特性气化温度（℃）－162液相密度，Kg/m3437.7气相密度，Kg/m3（0℃，1atm）0.82气相膨胀系数，0℃584.44爆炸极限5～15％燃烧热Hc（KJ/mol）800表5-13道化学安全评价计算结果评价单元液化天然气储罐区主要物料甲烷CH4单元火灾爆炸危险指标1．物质系数MF=212．一般工艺危险性项目系数合计A．一般工艺危险基本系数1.002.35B．物料的处理和输送0.85C．排放和泄漏控制0.503．特殊工艺危险性A．特殊工艺危险基本系数1.002.91B．毒物性质0.20C．燃烧范围或其附近的操作0.30D．易燃和不稳定物质的数量0.68E．压力0.23F．低温0.30G．泄漏0.10H．腐蚀0.10危险系数F3=F1×F26.84火灾爆炸危险指数F﹠EI=F3×MF143.6安全补偿措施1．工艺控制安全补偿系数C1A．应急电源0.980.80B．冷却0.99C．操作规程0.91D．化学活性物质检查0.98E．紧急停车装置0.98F．其它工艺危险分析0.942．物质隔离安全补偿系数C2A．远距离控制阀0.980.87B．备用泄料装置0.98C．排放系统0.913．防火设施安全补偿系数C3A．泄漏检测装置0.940.78B．钢结构0.95C．消防水供应系统0.94D．洒水灭火系统0.97E．手提式灭火器材/喷水枪0.98F．电缆防护0.98安全补偿措施系数C=C1×C2×C30.54补偿后火灾爆炸危险指数F﹠EI′=F﹠EI×C77.5表5-14道化学评价单元补偿前后各项安全指标项目补偿前的情况补偿后的情况物质系数MF2121火灾爆炸危险指数F﹠EI143.677.5危险程度很大（128～158）较轻（61～96）暴露区域半径R（m）（R=F﹠EI×0.256）36.819.8暴露区域面积（m2）42521231危害系数（查单元危害系数计算图）0.810.811.1.5固有危险程度和风险程度分析道化学从物质系数、一般工艺危险系数和特殊工艺危险系数等三方面考虑了单元的危险因素，在未补偿前火灾爆炸危险指数F﹠EI为143.6，危险程度属于“很大”级别，一旦发生火灾爆炸事故，危害半径为36.8m，危害区域面积达到4252m2，且此区域内81％的设施将遭到破坏，其后果及造成的损失都是巨大的。LNG储罐区火灾爆炸危险级别属于一个较高的水平，危险性较大。经过安全措施补偿后，在未补偿前火灾爆炸危险指数F﹠EI下降到77.5，危险程度属于“轻度”级别，下降了两个危险级别，危害半径降为19.8m，危害区域面积将为1231m2。在补偿措施方面，道化学考虑了工艺控制、物质隔离、防火设施等三个方面的情况。由此可见，经过安全措施补偿后，很大程度上降低了储罐区的危险，在生产实践中必须落实这些安全补偿措施，以防止火灾爆炸事故的发生。1.6事故概率危险分析评价1.6.1事故统计与分析根据有关调查资料统计，天然气泄漏多发生在管道，其中外力事故的人为因素较高。据统计由外部人员和管道操作者导致的事故占80％以上，由如地震、洪水滑坡等自然因素造成的事故只占20％以下。此外，腐蚀也是管道泄漏的主要原因之一。管道事故按破裂大小可分为3类：针孔、裂纹(损坏处直径≤20mm)；穿孔(损坏处直径>20mm，但小于管道半径)；断裂(损坏处直径>管道半径)。各种事故发生的频率见表5-15。表5-15事故发生频率10－3次/km/a序号事故原因针孔/裂纹穿孔断裂总计1外部影响0.0730.1680.0950.3362带压开孔0.020.020.043腐蚀0.0880.010.0984施工缺陷和材料缺陷0.0730.0440.010.1275地移动0.010.020.020.0506其他0.0440.010.010.0647合计0.3080.2720.1350.715由表5-15可见，管道事故发生的频率为0.715×10－3次/km/a。其中针孔/裂纹发生的频率最高，穿孔次之，断裂最少。从事故原因分析，外部影响造成的事故频率最大，为0.336×10－3次/km/a，大多数属于穿孔；其次是因施工缺陷和材料缺陷而引发的事故，事故发生频率为0.127×10－3次/km/a；因腐蚀而引发事故的频率为0.098×10－3次/km/a，且很少能引起穿孔或断裂；由于地移动而造成的事故通常是形成穿孔或断裂的原因，发生频率为0.05×10－3次/km/a。管道发生事故之后，管线内喷出的天然气有可能被点燃，不同管道事故的天然气泄漏被点燃事故概率分析见表5-16。表5-16天然气被点燃的概率序号事故原因天然气被点燃的概率（％）1针孔1.62穿孔2.73断裂（管径＜0.4m）4.94断裂（管径≥0.4m）31.55合计44.7由表5-16可看出，当管径大于0.4m的天然气管道破裂后，其被点燃的概率明显增加。1.6.2固有危险程度和风险程度分析根据上述统计结果，天然气管道发生泄漏的频率为0.715×10－3次/km/a，而本项目管道长度约400m，则本项目管道泄漏概率为2.86×10－3次/a，泄漏后被点燃发生火灾爆炸的概率为2.86×10－3次/a×44.7％=1.3×10－4次/a。1.7事故后果模拟分析评价根据天然气的特性，本项目最大危险事故是火灾爆炸。有关研究表明：当CH4百分比浓度在9.5％时其爆炸力最大，爆炸时的瞬间压力可达9个大气压，为充分考虑事故的影响，通常应按最不利情况对天然气爆炸事故的影响范围、危害程度等进行预测评价。该项目液化天然气储罐有6个，容积为150m3。在此假设其火灾爆炸能量为全部天然气的量，即150吨/天。其事故模型有两种：蒸气云爆炸(VCE)和沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)。前者属于爆炸型，后者属于火灾型。1.7.1蒸汽云爆炸(VCE)后果模拟分析蒸汽云爆炸是指当泄漏到空气中的易燃易爆物质与空气混合，形成的云状混合物的浓度处于爆炸极限范围内时，遇到点火源发生的爆炸，其主要危害形式是冲击波。单罐液化天然气泄漏后引发蒸汽云爆炸，其后果可以采用TNT当量法和超压准则来预测。1.7.1.1蒸汽云爆炸的TNT当量蒸汽云爆炸的TNT当量WTNT计算式如下：WTNT＝aWfQf/QTNT式中：WTNT——蒸汽云的TNT当量（kg）；a——蒸汽云的TNT当量系数，取4%；Wf——蒸汽云爆炸中燃烧掉的总质量（kg）；Qf——燃料的燃烧热，为56.1MJ/kg；QTNT——TNT的爆热（MJ/kg），QTNT=4.12～4.69MJ/kg，本次模拟取4.50MJ/kg。如果储罐内的液化天然气全部泄漏，则：Wf＝kρV式中：k——单罐充装系数，取90%；ρ——泄漏前储罐内液化天然气的密度，为437.7kg/m3；V——储罐的容积，为150m3；得:Wf＝0.9×437.7×150＝59089.5kgWTNT＝0.04×59089.5×56.1/4.5＝29466kg（TNT）可燃气体的爆炸总能量为：E=1.8aWfQf=1.8×0.04×29466×56.1=119019.1MJ相当于梯恩梯(TNT)的摩尔量为：N=WTNT/M=29466/16=1841.6mol1.7.1.2蒸汽云爆炸的伤害分区利用超压准则模拟预测单个LNG储罐泄漏后发生蒸汽云爆炸得后果，为了估算爆炸所造成的人员伤亡情况，将危险源周围依次划分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区。——死亡区：该区内的人员如缺少保护，则被认为无例外地蒙受严重伤害或死亡，其内径为零，外经为R1（m），该圆周处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为50%，计算式为：R1＝13.6（WTNT/1000）0.37＝13.6（53038.7/1000）0.37＝40.92m≈41m