1  概述
    易燃易爆液體作為原料或產(chǎn)品普遍存在于化工生產(chǎn)過程中，因此，大部分化工企業(yè)普遍分布著或大或小的易燃易爆液體儲罐區(qū)。如石化生產(chǎn)企業(yè)的石腦油、乙烷、甲醇、乙醇、汽油、丙酮等儲罐區(qū)；儲存企業(yè)的石油庫、危險化學(xué)品倉庫等儲罐區(qū)。由于易燃易爆液體儲存構(gòu)成危險源的臨界量僅20t，因此上述儲罐區(qū)一般都屬于重大危險源。這些場所。事故發(fā)生的風(fēng)險值高，波及面廣，事故后果嚴(yán)重，必須重點進(jìn)行安全評價。

    大量事故案例表明，火災(zāi)爆炸事故是易燃易爆液體儲罐區(qū)多發(fā)事故，究其原因，主要是易燃易爆液體本身固有的危險性以及儲存設(shè)施不健全柑安全管理不利造成的。

    對一個系統(tǒng)的安全評價，要想使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、清晰、全面，就必須選擇恰當(dāng)?shù)脑u價方法。目前已開發(fā)出數(shù)十種安全評價方法，由于每種評價方法均具有不同的特點和不同的適用范圍，因此，如果評價方法選擇不當(dāng)，就可能得出不切合實際的評價結(jié)論。

    對一種可能發(fā)生的事故不但要知道其后果，而且要查明引起事故發(fā)生的直接原因，只有這樣，對其評價才有意義。因此，針對易燃易爆液體儲罐區(qū)的火災(zāi)爆炸事故，應(yīng)從事故后果的嚴(yán)重程度、事故發(fā)生的概率以及導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因三方面人手進(jìn)行評價，得出的結(jié)論才算完整。對易燃易爆液體儲罐區(qū)的火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行定量評價，要綜合各種評價方法的特點和實用性，如采用美國道化學(xué)公司的火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)法，可以評價出火災(zāi)爆炸事故發(fā)生后的影響范圍，即暴露區(qū)域面積，并可以計算出暴露區(qū)域的財產(chǎn)和停工損失；還可以采用池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法，從另一角度評價事故發(fā)生后其熱輻射強(qiáng)度對周圍設(shè)施、人員的傷害程度。采用這2種評價方法同時進(jìn)行定量評價，可以從不同角度評判事故發(fā)生后的嚴(yán)重程度，并可以相互印證其評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用道化學(xué)和池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法定量分析事故的影響范圍和傷害程度后，還要尋找一種方法，評價導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因和求出事故發(fā)生的概率，事故樹分析法最具上述特點。因此，可利用事故樹分析法評價分析易燃易爆液體儲罐區(qū)的火災(zāi)爆炸事故原因。通過采用上述3種安全評價方法，對易燃易爆液體儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故從不同角度進(jìn)行評價，基本可以得出全面、清晰、準(zhǔn)確的評價結(jié)論。

    下面以某瀝青廠汽油儲罐區(qū)的安全評價為例，采用以上3種方法對易燃易爆液體儲罐區(qū)的火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行分析。

2  實例分析
    某瀝青廠輕質(zhì)油罐區(qū)的防火堤長105m、寬64m，防火堤內(nèi)有8個3000m3儲罐。其中2個汽油儲罐，6個柴油儲罐，防火堤中間的隔堤將2個汽油儲罐和2個柴油儲罐分割為一個區(qū)域。汽油泄漏易引起火災(zāi)爆炸事故，而且事故后果很嚴(yán)重，本文以汽油泄漏引起的火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行安全評價。

  2．1  火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法
    采用道化學(xué)公司(DOW)火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法(第7版)，確定火災(zāi)、爆炸的影響范圍。下面所有參數(shù)取值均來自該方法對應(yīng)的參數(shù)取值表，由于篇幅受限，表格略。

    ①物質(zhì)系數(shù)MF的選取：查物質(zhì)系數(shù)和特性表，MF取16。
    ②一般工藝危險系數(shù)9，的選取：包括“基本系數(shù)、防熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、物料處理與輸送、封閉單元或室內(nèi)單元、通道以及排放和泄漏控制”7個取值項。對應(yīng)的取值分別為：1、0、0、0．85、0．45、0、0．50。F1為7個取值之和，F(xiàn)1取2.80。

    ③特殊工藝危險系數(shù)F2的選取：包括基本系數(shù)、毒性物質(zhì)、負(fù)壓操作、粉塵爆炸、壓力釋放等13個取值項。就汽油儲罐各項取值為：1、0.2、0、0.50、0、0.2、0、1.2、0.1、0.1、0、0、0。F2為13個取值項之和，F(xiàn)2取3.30。
    ④單元危險系數(shù)F3的計算：單元危險系數(shù)F3的值為一般工藝危險系數(shù)廠，與特殊工藝危險系數(shù)F2的乘積。計算F3為9.24。

    ⑤火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI的計算：火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)F&EI是工藝單元危險系數(shù)F3和物質(zhì)系數(shù)MF的乘積。計算F&EI為147.84。查該方法相應(yīng)的火災(zāi)、爆炸指數(shù)與危險等級的對應(yīng)關(guān)系表，得出，汽油儲罐一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，其危險等級屬于很大。

    ⑥爆炸影響半徑計算：爆炸半徑計算公式為：
   R=0.256x(F&E1)=0.256x147.84=37.84m。

    ⑦爆炸影響面積計算：爆炸影響面積
    S=3.14R2=4498.43m2。

    由于事故影響范圍內(nèi)的財產(chǎn)價值估汁有困難，所以一般只評價到影響面積即可。

    ⑧安全措施補(bǔ)償：安全措施可以分為3類，分別為工藝控制、物質(zhì)隔離和防火措施。查安全措施補(bǔ)償系數(shù)表，經(jīng)過計算，采取補(bǔ)償措施后，汽油儲罐發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的損失可以降低到未采取安全措施損失的70％。

  2．2  池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法
    采用池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法進(jìn)—步確定影響程度，被評價的汽油罐區(qū)防火堤長105m、寬32m、高約1.2m。罐體一旦破裂或操作失誤外溢，液體將立即沿著地面擴(kuò)散，將一直流到防火堤邊，形成液池。遇明火將形成池火。

 ①池火火焰高度計算式中：
    
    h——火焰高度，m；
    r--液池當(dāng)量園半徑，
    r=(105X32/3.14)0.5=31.71m；    ．
    Po——周圍空氣密度，p0=1.293kg/m3；(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))；
    g——重力加速度，9.8m/s2；
    dm/dt——燃燒速度，dm/dt=0.086kg/m2·s(查可然液體燃燒速度表)。
    經(jīng)計算，池火燃燒火焰高度h=77.74m。
  
  ③目標(biāo)入射熱輻射強(qiáng)度
    距離池中心某一距離(x)處的入射熱輻射強(qiáng)度為：
式中：     
      1——熱輻射強(qiáng)度，W/m2；
      Q——總熱輻射通量，w；
      tc——熱傳導(dǎo)系數(shù)，取值為1；
      x——目標(biāo)點到液池中心距離，m。
    汽油罐區(qū)東北25m處為加壓泵房系統(tǒng)，西北100m處為廠區(qū)鍋爐房，其余鄰面無設(shè)施，因此取x=25、lOOm計算I值。為了進(jìn)一步查明其影響范圍程度以及驗證前述道化學(xué)方法評價結(jié)淪的準(zhǔn)確性，再取x=30、37.85、45、55、65、75、85、100計算其對應(yīng)的I值。計算結(jié)果見表1。

 

    火災(zāi)損失：火災(zāi)通過熱輻射方式影響周圍環(huán)境。當(dāng)火災(zāi)產(chǎn)生的熱輻射強(qiáng)度足夠大時，可使周圍的物體燃燒或變形，強(qiáng)烈的熱輻射可能燒毀設(shè)備甚至造成人員傷亡等。

    火災(zāi)損失估算建立在熱輻射強(qiáng)度與損失等級的相應(yīng)關(guān)系上，池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法介紹了不同熱輻射強(qiáng)度造成傷害和損失的關(guān)系，其關(guān)系見表2。

 

    根據(jù)前面計算所得I值，對照表1，可得出如下結(jié)論：
    汽油罐區(qū)東北方向25m處的加壓泵房將被燒毀，人員在1rain內(nèi)不及時撤離，將會造成全部死亡；而西北方向100m處的鍋爐房，幾乎不受影響。同時也驗證了半徑在37.85m內(nèi)的設(shè)施和人員將嚴(yán)重被破壞和燒傷。半徑在37.85～55m以內(nèi)的設(shè)施和人員也將受到不同程度損傷，半徑在55—85m以內(nèi)的設(shè)施和人員會受到輕微損傷。半徑在85m以外的設(shè)施和人員幾乎不受影響。該評價結(jié)論和道化學(xué)方法的評價結(jié)論基本吻合，但又進(jìn)一步進(jìn)行了廣泛分析。

2．3  火災(zāi)、爆炸原因事故樹分析
    事故樹評價最突出的優(yōu)點是可以評價出事故發(fā)生的概率和找出事故的直接原因事件，并可以分析出事故的潛在原因事件。由于事故的直接原因事件概率不易統(tǒng)計，所以目前一般不作事故概率計算，但可以進(jìn)行定性分析，找出事故原因事件，這是十分重要的。汽油罐區(qū)的火災(zāi)爆炸事故樹見圖1。評價分析如下：

①結(jié)構(gòu)函數(shù)式：
 T=ABa

 

②最小割集
    通過分析該事故樹12個基本事件，可以得出下列30個最小的割集：

 

③結(jié)構(gòu)重要度分析
    根據(jù)以上結(jié)果，運(yùn)用結(jié)構(gòu)重要度近似判別式，可以計算出12個基本事件和1個條件事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)。計算結(jié)果如下：

    由圖1事故樹分析町知，火源與達(dá)到爆炸極限的混合油氣構(gòu)成了油罐區(qū)燃爆事故發(fā)生的要素。條件事件a(達(dá)到爆炸極限濃度)結(jié)構(gòu)重要系數(shù)最大，是燃爆事故發(fā)生的最重要條件，這就要求采取針對措施，如在儲罐附近安裝氣體報警裝置．對混合氣濃度進(jìn)行監(jiān)測，一旦接近危險濃度即行報警，使管理人員立刻采取預(yù)防措施，可避免事故發(fā)生。構(gòu)成油品泄漏的基本事件結(jié)構(gòu)重要度次之，由此可知，油罐的密封是否良好在防上燃爆事故發(fā)生中占據(jù)著十分重要的地位。另外，加強(qiáng)油罐區(qū)安全管理，嚴(yán)禁吸煙和動用明火，防上鐵器撞擊，防止產(chǎn)生靜電火花以及罐區(qū)內(nèi)電氣設(shè)備要符合防火防爆要求等，也是防止燃爆事故發(fā)生的必要條件。

3  結(jié)論
    對于重大事故的安全評價，如果只采用一種方法來分析，往往帶有局限性和片面性，如果結(jié)合評價方法的特點、使用范圍和應(yīng)用條件，對危險因素從不同角度，采用不同的評價方法進(jìn)行評價分析，評價結(jié)論比較完整和全面。通過不同的評價方法進(jìn)行評價，即可以對事故的風(fēng)險進(jìn)行定量評估，又能定性的找出導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因事件，從而有針對性的制定安全對策措施，最大限度地避免事故發(fā)生。

    以上通過汽油儲罐區(qū)的火災(zāi)爆炸事故案例，對易燃易爆液體儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故的評價方法選擇和評價過程的介紹可以看出，對于易燃易爆液體儲罐區(qū)火災(zāi)爆炸事故的評價，首先應(yīng)采用美國道化學(xué)公司的火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法，評價出火災(zāi)爆炸事故的影響范圍；其次利用池火災(zāi)傷害數(shù)學(xué)模型分析法，評價出事故對周圍設(shè)施和人員的損傷程度，同時還可以對前述道化學(xué)方法的評價結(jié)論進(jìn)行驗證；最后建立火災(zāi)爆炸事故樹，分析該事故發(fā)生的概率(必須有基本原因事件發(fā)生的記錄或經(jīng)驗概率值)和找出導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故發(fā)生的基本原因事件，并求出各原因事件的主次作用，為安全對策措施的輕重緩急排序提供科學(xué)依據(jù)。

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