摘要: 根據石化企業儲罐區的火災危險因素, 應用道化法對某罐區進行火災危險性評價, 定量分析了石化企業儲罐區的火災爆炸危險性。

關鍵詞: 儲罐區; 火災危險性; 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的方法, 經過餾分、精制、調和工序得到各種產品:汽油、煤油、柴油、石油芳香烴以及液化氣、乙烯、丙烯、乙炔等。這些產品多為易燃、易爆危險品, 閃點和燃點較低, 極易發生火災爆炸事故。尤其在石化產品的儲存過程中, 外部條件復雜, 影響因素較多, 火災事故極易發生。一旦儲罐區發生火災, 往往形成大面積燃燒, 火災波及的范圍廣, 經常是“一罐失火, 四鄰遭災”, 殃及周圍儲罐或建筑。而且火災持續時間長, 撲救困難, 人員和財產損失巨大。

　　因此, 了解石化企業儲罐區火災的危險性, 有效地查改儲罐區消防工作的漏洞和消防設施的缺陷, 是保證石化企業的安全生產和儲運的重要保障。

2　道化法簡介

　　火災危險性評價就是對生產過程或操作過程的固有的或潛在的火災爆炸危險, 以及對這些危險可能造成后果的嚴重性進行識別、分析和評估, 并以設定的指數、級別或概率, 對所評估的系數或某項操作的危險性給以量化處理, 確定其發生概率和危險程度, 以便采取最經濟、合理及有效的安全對策。發達國家較早就開始了這項工作, 60 年代早期美國道化學公司就應用其開發的物質指數作為系統安全工程評價方法。我國化學工業從70 年代末, 也開始應用了系統安全工程的危險分析和評價方法。

　　道氏火災爆炸指數法是美國道氏化學公司于1964 年在《化工過程及生產裝置的火災爆炸危險度評價法及其相應措施》中提出的。在以后的20 多年里, 該公司的火災爆炸指數法在第一版的基礎上, 不斷對其實用性與合理性進行了調整, 已先后修改了6 次, 并于1989 年發表了第七版。由于它方法獨特, 且易于掌握,對于千差萬別的化工生產、貯運和使用過程的危險性,都能較客觀地進行評價, 受到工業發達國家的重視。如在日本、英國等國及有關企業, 受其啟發, 也先后開發、制定了適合本國及本企業的多種派生方法, 如“匹田教授法”、“蒙德(Mond) 法”等。評價范圍也進一步得到擴展, 除適用于化工生產、貯運外, 還適用于供水(汽) 系統、污水處理系統、配電系統以及整流器、變壓器、鍋爐、發電機等設備和具有一定潛在危險的中試裝置等。美國道氏火災爆炸指數評價法應用于確定物質設備及作業場所潛在危險性的原理和步驟, 可定量計算事故可能導致的危害程度和停產損失。

3　石化企業儲罐區火災爆炸危險性評價

　　以某石油化工企業儲罐區為例, 應用道化法評價其火災爆炸危險性。該企業石油儲罐區位于該企業東南角, 為半地下建筑形式, 占地面積400 m², 周圍700m² 內無居民居住。儲罐區內有儲油罐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　火災爆炸指數的計算

　　(1) 一般工藝危險系數(F1) 的計算

表1　一般工藝危險系數的確定

　　一般工藝危險系數是指那些在事故損失中的基本影響因素, 包括六項內容, 根據該儲罐區的具體情況,參照道氏法第七版有關系數的選擇及確定標準, 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(F₂) 的計算

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

表2　特殊工藝危險系數的計算

　　根據該儲罐區的具體條件及道氏法第七版的有關規定:

F₂= 2.45

　　(3) 單元工藝危險系數(F 3) 的計算

F₃=F₁×F₂= 2.70×2.45= 6.1

　　(4) 物質系數M F 的計算

　　物質系數是計算火災爆炸指數的一個基本數據,表示物質在火災爆炸事故中所釋放能量大小的特性。按物質系數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、爆炸指數F&E 的計算

F&E = F 3×M F = 6. 61×16= 106

　　由于F&E 值達到106, 火災爆炸危險等級屬于中等。

3.2　最大可能財產損失的計算

　　(1) 影響區域半徑R 的計算:

　　影響區域是指區域內的設備將會暴露在火災爆炸環境中, 在火災爆炸事故中可能受到破壞。

　　R = 0. 256×106= 27. 07 (m )

　　影響區域的面積為230　Im 2。

　　(2) 單元危險系數D F 的計算

　　危害系數達標火災爆炸事故的綜合效應, 根據D F 與F 3 和M F 的關系曲線, 查得D F = 0. 63

　　(3) 安全措施修正系數

　　安全措施補償修正系數是根據所采取的安全措施對降低火災爆炸事故的作用, 包括工藝控制、物質隔離、防火措施三部分, 根據該儲罐區的情況, 安全措施修正系數經計算得0.45。

　　(4) 基本M P PD 和實際M P PD 的計算

　　經財務核算和估算, 影響區域內設備財產的價值約450 萬元, 升級系數取值為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　計算結果分析

　　評價結果如表3 所示:

表3　評價結果

　　從評價結果可以看出, 儲罐區存在較大的固有火災爆炸危險性。為了提高儲罐區的消防安全標準, 必須采取措施來降低風險。除了工藝控制、物質隔離、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急能力, 減少直至避免因人為失誤造成火災爆炸事故, 保證儲罐區安全。

4　結束語

　　道化法是對石化企業儲罐區風險性進行量化評價行之有效的方法, 尤其是對系統和單元的固有危險性及安全設施降低危險性的安全補償作用進行認識和評價, 為石化企業進行現代化安全管理和保險業提供了科學依據。然而道化法強調從宏觀上分析評價風險性事故嚴重度, 即事故造成的財產損失, 而無法從宏觀上分析認識產生事故的原因和事故發生的概率。所以, 在應用道化法評價時, 還應借助于其它方法, 從微觀上有重點、細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日常安全管理和監督的重點; 在實際危險中必須嚴格執行工藝技術規程, 并十分重視安全設備的完好率和投用率。

參考文獻:

[ 1 ]　中國化工安全衛生技術協會防火防爆專業委員會編譯.道化學公司火災、爆炸危險指數評價方法(第七版) ,1997.

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