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油罐區(qū)危險(xiǎn)性分析與評(píng)價(jià)

　　
評(píng)論：　更新日期：2016年10月08日
摘要：應(yīng)用安全系統(tǒng)工程原理和方法，對(duì)20000 m3儲(chǔ)罐區(qū)主要存在的危險(xiǎn)、有害因素進(jìn)行識(shí)別與分析。采用道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法，定量地對(duì)20000 m3儲(chǔ)罐區(qū)所儲(chǔ)物料的實(shí)際潛在火災(zāi)、爆炸和工藝過(guò)程的危險(xiǎn)性進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，依據(jù)危險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算結(jié)果，確定危險(xiǎn)等級(jí)，提出合理可行的安全對(duì)策措施。
關(guān)鍵詞：儲(chǔ)罐；安全評(píng)價(jià)；對(duì)策措施
 
1 概述
1997 年中石化股份天津分公司烯烴部?jī)膳_(tái) 20000 m3( 40 500 mm × 16 750 mm) 石腦油儲(chǔ)罐建成投用。儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)浮頂。兩罐集中布置在一個(gè)防火堤內(nèi)，防火堤高 1. 6 m，兩罐間距為61 m。生產(chǎn)中，外供石腦油主要儲(chǔ)存在這兩臺(tái)罐內(nèi)。
 
1.1 工藝流程簡(jiǎn)介
從廠外用汽車(chē)運(yùn)來(lái)的石腦油，經(jīng)石腦油卸車(chē)線輸送到 U—FB112A/B( 容積為 20 000 m3) 內(nèi)儲(chǔ)存。 U—FB112A/B 內(nèi)儲(chǔ)存的石腦油經(jīng)輸送泵送至 U— FB101A/B/C( 容積為5 000 m3) 或 U—FB102A/B/C ( 容積為5000m3) 中，并經(jīng)高速泵送至乙烯裝置。
 
1. 2 罐區(qū)的主要設(shè)施

 

設(shè)施名稱(chēng)
安裝位置
數(shù)量
使用情況
備注
水炮
罐區(qū)東、西、北側(cè)
6 門(mén)
良好
 
泡沫炮
罐區(qū)東西側(cè)
6 門(mén)
良好
 
泡沫噴淋
罐體
12 組
良好
每罐 6 組
水噴淋
罐體
12 組
良好
每罐 6 組
消防栓
罐區(qū)西側(cè)馬路邊
2 個(gè)
良好
 
泡沫栓
罐區(qū)東西兩側(cè)
6 個(gè)
良好
 
推車(chē)滅火器
罐區(qū)西側(cè)、防火堤內(nèi)
9 具
良好
 
手提滅火器
罐區(qū)西側(cè)
26 具
良好
 
噴淋和泡沫閥井
罐區(qū)東側(cè)
3 組
良好
 
泡沫站
罐區(qū)西北角
1 座
良好
2. 6 萬(wàn)升火YEF-6
災(zāi)報(bào)警按鈕
罐區(qū)東側(cè)、西側(cè)
6 個(gè)
良好
 
可燃?xì)怏w報(bào)警器
罐周?chē)?、泵?/div>
10 個(gè)
良好
 
 
2 危險(xiǎn)及有害因素分析
2. 1 火災(zāi)、爆炸儲(chǔ)罐切水時(shí)無(wú)人監(jiān)護(hù)、儲(chǔ)罐冒頂、閥門(mén)破裂、法蘭墊片損壞、H2S 對(duì)罐底的腐蝕等均會(huì)導(dǎo)致石腦油的泄漏，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火能引起燃燒爆炸。同時(shí)石腦油蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方。遇明火會(huì)引起回燃。來(lái)自煉油部的石腦油中硫化物、H2S 含量較高，最高硫含量約為 800 ～1 000 mL/m3。長(zhǎng)期儲(chǔ)存含硫量高的石腦油，會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐造成腐蝕，生成FeS。FeS如遇空氣會(huì)釋放出大量的熱量，并引起易燃物燃燒。
2. 2 觸電傷害儲(chǔ)存區(qū)有物料輸送泵，若電氣設(shè)備發(fā)生事故、電氣安裝不規(guī)范、缺少接地或接零、接地接零損壞失效，會(huì)發(fā)生觸電傷害事故。
2. 3 靜電、雷電危險(xiǎn)在物料輸送過(guò)程中，無(wú)靜電跨接接地裝置或靜電接地裝置失效，存在靜電集聚、放電引發(fā)系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)。石腦油泄漏噴出也易產(chǎn)生靜電。避雷設(shè)施或避雷設(shè)施接地不良，接地電阻過(guò)大，都可能遭到雷擊或雷電感應(yīng)放電。儲(chǔ)罐避雷設(shè)施應(yīng)定期進(jìn)行檢查測(cè)試，保證避雷設(shè)施完好，設(shè)備管道接地電阻應(yīng)在規(guī)定要求的范圍內(nèi)，避免雷電感應(yīng)造成的損失。
2. 4 高空墜落危險(xiǎn)儲(chǔ)罐有爬梯、平臺(tái)、護(hù)欄，職工在生產(chǎn)操作及巡檢作業(yè)中，因爬梯、平臺(tái)、護(hù)欄腐蝕減薄或焊接點(diǎn)開(kāi)裂均有高空墜落的危險(xiǎn)。
2. 5 機(jī)械傷害
儲(chǔ)存區(qū)中石腦油輸送泵存在機(jī)械傷害危險(xiǎn)。如靠背輪質(zhì)量不好、安裝不牢，可能發(fā)生靠背輪破碎飛出傷人事故；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分缺少保護(hù)罩時(shí)，在操作、擦洗過(guò)程中職工觸及可能發(fā)生撞擊，衣物或長(zhǎng)發(fā)被纏繞而造成傷害。
2. 6 中毒
石腦油蒸氣可引起眼及上呼吸道刺激癥狀，如濃度過(guò)高，幾分鐘即可引起呼吸困難、紫鉗等缺氧癥狀。未關(guān)閉氮?dú)忾y門(mén)上罐操作，一旦打開(kāi)罐頂有關(guān)罐蓋，站立位置不當(dāng)，浮盤(pán)上方空間已充入的氮?dú)庑孤┏鰜?lái)，會(huì)引起作業(yè)人員氮?dú)庵舷ⅰ?/div>
 
3 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)
3. 1 單元?jiǎng)澐指鶕?jù)《道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法》工藝單元選擇的原則和實(shí)際情況，將20000 m3 罐區(qū)的兩臺(tái)儲(chǔ)罐作為評(píng)價(jià)單元，從理論上定量計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象的火災(zāi)、爆炸指數(shù)，暴露半徑( m) 及影響區(qū)域( m2) 。
3. 2 單元固有危險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算
( 1) 物質(zhì)系數(shù)的確定從《道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法》物質(zhì)系數(shù)和特性表中，查得石腦油的參數(shù)見(jiàn)表 1。
表 1 物質(zhì)系數(shù)和特性

 

化合物
物質(zhì)系數(shù) MF
燃燒熱Hc/( k·kg-1)
NFPA 分級(jí)
閃點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
健康危險(xiǎn) NH
易燃性 NF
化學(xué)活性 NR
石腦油
16
41868
1
3
0
－2. 2
100~160
 
( 2) 計(jì)算結(jié)果根據(jù)《道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法》選取工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)的原則，分別對(duì)一般工藝危險(xiǎn)性和特殊工藝危險(xiǎn)性進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表 2。
3. 3 單元補(bǔ)償后危險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算根據(jù)補(bǔ)償系數(shù)的取值原則和實(shí)際情況，從工藝控制、物質(zhì)隔離和防火措施三個(gè)方面分別進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表 3。
3. 4 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果分析通過(guò)單元固有危險(xiǎn)指數(shù)的計(jì)算，在沒(méi)有采取任何安全措施之前，20 000 m3 儲(chǔ)罐區(qū)單元危險(xiǎn)等級(jí)為“中等”。補(bǔ)償計(jì)算后，危險(xiǎn)等級(jí)降為“輕”，說(shuō)明在采取安全措施以后，危險(xiǎn)等級(jí)降低，達(dá)到可以接受的程度。
 
表2 火災(zāi)、爆炸指數(shù)(＆EI)表

 

工藝單元
20 000 m3 儲(chǔ)罐區(qū)
主要物質(zhì)
石腦油
物質(zhì)系數(shù)
16
1）一般工藝危險(xiǎn)
危險(xiǎn)系數(shù)范圍
采用危險(xiǎn)系數(shù)
基本系數(shù)
1.00
1.00
A、放熱反應(yīng)
0.30~1.25
0
B、吸熱反應(yīng)
0.20~0.40
0
C、物料處理與輸送
0.25~1.05
0
D、密閉或室內(nèi)工藝單元
0.25~1.05
0
E、通道
0.20~0.90
0
F、排放和泄漏放置
0.20~0.50
0.5
一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)（F1）
2.35
2）特殊工藝危險(xiǎn)
基本系數(shù)
1.00
1．00
A、毒性
0.20~0.80
0.2
B、負(fù)壓（絕壓<500mmHg）
0.50
0
C、爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作
 
 
1.罐裝易燃液體（無(wú)惰性氣體保護(hù)）
0.50
0.5
2.控制失靈或惰性氣體吹掃故障
0.30
 
3.一直在爆炸極限范圍內(nèi)或其附近
0.80
 
D、粉塵爆炸
0.25~2.00
 
E、壓力
 
 
F、低溫
 
0
G、易燃和不穩(wěn)定物質(zhì)的重量（kg）工藝過(guò)程總熱量（BUT）
 
 
1．工藝過(guò)程中的液體或氣體
 
 
2．儲(chǔ)存中的液體和氣體
 
0.79
3．儲(chǔ)存中德可燃固體和工藝中的粉塵
 
 
H、腐蝕與侵蝕
0.10~0.75
0.2
I、泄漏—接頭和填料
0.10~1.50
0.1
J、使用明火設(shè)備
 
0
K、熱油交換系統(tǒng)
0.10~1.15
 
L、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備
0.50
0
特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（F2）
2.79
工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)( F3 = F1 × F2)
6. 56
火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI=F3×MF
104.96
暴露半徑/m
90
影響區(qū)域/m2
2272. 14
火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)等級(jí)
中等
 
表 3 安全措施補(bǔ)償系數(shù)表

 

項(xiàng)目
補(bǔ)償系數(shù)范圍
采用安全補(bǔ)償系數(shù)
1.工藝控制安全補(bǔ)償系數(shù)（C1）
a.應(yīng)急電源
0.98
1
b.冷卻裝置
0.97-0.99
1
c.抑爆裝置
0.84-0.98
1
d.緊急切斷裝置
0.96-0.99
0.98
e.計(jì)算機(jī)控制
0.93-0.99
1
f.惰性氣體保護(hù)
0.94-0.96
0.96
g.操作規(guī)程/程序
0.91-0.99
0.91
h.化學(xué)活潑性物質(zhì)檢查
0.91-0.98
1
i.其它工藝危險(xiǎn)分析
0.91-0.98
1
C1值
0.86
2.物質(zhì)隔離安全補(bǔ)償系數(shù)（C2）
 
a.遙控閥
0.96-0.98
0.98
b.卸料/排空裝置
0.96-0.98
1
c.排放系統(tǒng)
0.91-0.97
1
d.聯(lián)鎖系統(tǒng)
0.98
1
C2值
0.98
3.防火設(shè)施安全補(bǔ)償系數(shù)（C3）
 
a.泄漏檢測(cè)裝置
0.94-0.98
0.98
b.結(jié)構(gòu)鋼
0.95-0.98
1
c.消防供排水系統(tǒng)
0.94-0.97
0.94
d.特殊滅火系統(tǒng)
0.91
1
e.灑水滅火系統(tǒng)
0.74-0.97
1
f.水幕
0.97-0.98
1
g.泡沫滅火裝置
0.92-0.97
0.94
h.手提式滅火器材
0.93-0.98
0.93
i.電纜防護(hù)
0.94-0.98
1
C3值
0.81
安全補(bǔ)償系數(shù)C0=C1×C2×C3
0.45
補(bǔ)償后火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)( F＆EI) = F＆EI·C
47. 23
補(bǔ)償后火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)等級(jí)
輕
 
4 對(duì)策措施及建議
4. 1 儲(chǔ)存設(shè)施的主要安全措施
( 1) 手動(dòng)報(bào)警按鈕少，且間距大于 30 m。現(xiàn)有的手動(dòng)報(bào)警按鈕經(jīng)風(fēng)吹日曬已失修。應(yīng)按新的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕。
( 2) 應(yīng)將閥門(mén)井中污排和雨排的開(kāi)關(guān)閥門(mén)提升至地面上，便于在事故狀態(tài)下操作。
4. 2 生產(chǎn)過(guò)程中主要操作及管理安全措施
( 1) 石腦油中總硫含量較高，對(duì)儲(chǔ)罐具有腐蝕，應(yīng)按照國(guó)家規(guī)定定期進(jìn)行容檢，并對(duì)有腐蝕的地方及時(shí)進(jìn)行防腐處理。
( 2) 定期對(duì)爬梯、平臺(tái)、護(hù)欄進(jìn)行檢查，對(duì)于因腐蝕導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)損壞的部位及時(shí)進(jìn)行處理，防止發(fā)生人員墜落。
( 3) 利用現(xiàn)有的儲(chǔ)罐對(duì)含硫量高和含硫量低的石腦油進(jìn)行調(diào)配儲(chǔ)存，降低石腦油的總硫含量，減少 H2S 對(duì)儲(chǔ)罐的的腐蝕。
( 4) 罐區(qū)的操作人員，應(yīng)接受相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章和安全知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)、職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)和應(yīng)急救援知識(shí)的培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格，方可上崗作業(yè)。
( 5) 完善操作規(guī)程，將“上罐作業(yè)前應(yīng)關(guān)閉向儲(chǔ)罐內(nèi)充入氮?dú)獾拈y門(mén)”補(bǔ)充到現(xiàn)有的操作規(guī)程。
( 6) 作業(yè)人員在罐上作業(yè)時(shí)應(yīng)注意站位，應(yīng)站在作業(yè)點(diǎn)的上風(fēng)向位置。
( 7) 作業(yè)人員不應(yīng)使用鐵制工具，不準(zhǔn)帶火柴、打火機(jī)等火種，不能穿易產(chǎn)生靜電的化纖衣服和帶釘鞋。
( 8) 保持防雷、防靜電設(shè)施的完好，并定期進(jìn)行檢測(cè)。
( 9) 應(yīng)制定完善的《應(yīng)急救援預(yù)案》，并定期組織職工進(jìn)行演練。
 
5 結(jié)論
采用 DOW 化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)法對(duì)選取的評(píng)價(jià)單元進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明：在未采取安全補(bǔ)償措施的條件下，20 000 m3儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)等級(jí)為“中等”。當(dāng)采取安全補(bǔ)償措施后，20000 m3儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)等級(jí)為“輕”。危險(xiǎn)程度在可接受范圍內(nèi)。同時(shí)找出了一些不安全因素，并提出了安全對(duì)策措施。在對(duì)不安全因素治理的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)工藝、設(shè)備管理，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，做好設(shè)備的防腐檢測(cè)，完善和強(qiáng)化應(yīng)急預(yù)案及實(shí)際演練，提高職工在異常狀態(tài)下的應(yīng)變能力，罐區(qū)的安全生產(chǎn)是有保障的。
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