王波夏

（北京國(guó)信安科技術(shù)有限公司，北京 100160）

當(dāng)今世界正處于經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)時(shí)期，新市場(chǎng)、新能源開(kāi)拓的同時(shí)，安全問(wèn)題也如雨后春筍般浮現(xiàn)，這種趨勢(shì)在LPG 得到廣泛應(yīng)用之后尤甚。在現(xiàn)代生活和化學(xué)工業(yè)中，由于LPG是將丙烷為主的石油氣通過(guò)加高壓形成的，在儲(chǔ)存過(guò)程中具有較大的燃燒與爆炸危險(xiǎn)性，相關(guān)的事故國(guó)內(nèi)外都有多次報(bào)道。例如：1989年德克薩斯州的一個(gè)LPG廠因密封爆裂引起大規(guī)模易燃?xì)怏w溢出引起起火爆炸，其中23人死亡，建筑很大程度損壞；1996年北美洲墨西哥的一個(gè)石油公司儲(chǔ)罐區(qū)因一個(gè)閥門(mén)失效引起爆炸，造成5000人被遣散，4個(gè)人死亡，19個(gè)人受傷，財(cái)產(chǎn)損失500萬(wàn)美元；1999泰國(guó)LPG儲(chǔ)罐區(qū)著火，5個(gè)油罐受損，一天中死傷近一百人，后期汽油爆炸，死傷53人，其中受傷49人，死亡4人，損壞兩個(gè)裝置。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在美國(guó)，一年由于LPG罐區(qū)竟造成的200億美元損失。

對(duì)比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的LPG 事故發(fā)生起數(shù)及損失，我國(guó)的事故發(fā)生起數(shù)居高不下、損失慘重。經(jīng)過(guò)分析我國(guó)近30年發(fā)生的LPG 事故，發(fā)現(xiàn)造成事故的原因多樣，由設(shè)備故障引起的，比例為43%；誤操作其次，占21%；流程原因占11%；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)占5%；自然災(zāi)害占5%；人為原因1%；其他14%。在這些原因中，設(shè)備故障可通過(guò)定期維修檢查控制，誤操作可以通過(guò)技術(shù)和管理控制等降低，因此制訂有效的安全措施能有效防止安全事故。本文以浙江省諸暨市某石油液化氣有限公司為例，通過(guò)LPG 企業(yè)中常用的定量安全評(píng)價(jià)方法-道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)方法，計(jì)算物料潛在的固有危險(xiǎn)性，并結(jié)合企業(yè)現(xiàn)為降低危險(xiǎn)性采取的安全措施，對(duì)比分析降低的危險(xiǎn)性，論證企業(yè)采取安全措施可以增加LPG 儲(chǔ)罐區(qū)安全性，進(jìn)而為該廠罐區(qū)HSE（健康安全與環(huán)境管理體系）管理及安全操作規(guī)程供了一定的理論依據(jù)。

1 方法評(píng)價(jià)流程

針對(duì)一次事故，為了保證分析的量化，特選用道化學(xué)對(duì)LPG儲(chǔ)罐區(qū)的爆炸損害程度提供數(shù)字支持。道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)法的應(yīng)用范圍：具有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)性的石油化工企業(yè)生產(chǎn)、儲(chǔ)存設(shè)備裝置的危險(xiǎn)性。優(yōu)勢(shì)：用定量（概率）研究方法描述復(fù)雜系統(tǒng)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性。該指數(shù)方法避免了火災(zāi)爆炸事故常見(jiàn)的后果估算困難、無(wú)法統(tǒng)計(jì)事故概率的問(wèn)題，具有操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)，該方法程序簡(jiǎn)潔，易懂，線上工人只要有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，就能掌握用道化學(xué)評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。以下是DOW 指數(shù)法的兩個(gè)評(píng)價(jià)方面：一是評(píng)價(jià)造成的事故損失；二是評(píng)價(jià)火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性。

圖1 道化學(xué)風(fēng)險(xiǎn)分析計(jì)算程序

2 諸暨某石油液化氣公司LPG儲(chǔ)罐區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

針對(duì)浙江省諸暨市某石油液化氣有限公司LPG儲(chǔ)罐區(qū)的具體情況，為了詳細(xì)分析該企業(yè)的危險(xiǎn)狀況，確定事故發(fā)生的概率和危險(xiǎn)的嚴(yán)重程度。特選用事故樹(shù)和道化學(xué)對(duì)企業(yè)的LPG儲(chǔ)罐區(qū)危險(xiǎn)性進(jìn)行分析。

2.1 LPG儲(chǔ)罐區(qū)情況簡(jiǎn)介

浙江省諸暨市某石油液化氣有限公司有長(zhǎng)方形立儲(chǔ)罐區(qū)，有立式儲(chǔ)罐4個(gè)，從縱向依次分布為A 到D 號(hào)儲(chǔ)罐。A 號(hào)儲(chǔ)罐和B 號(hào)儲(chǔ)罐：d=12m，h=10m，V=1 000m3；C、D罐：d=8m，h=10m，V=500m3，充裝系數(shù)均為0.80，有防火堤設(shè)置在罐四周。

2.2 劃分單元

依據(jù)單元?jiǎng)澐址椒?，將罐區(qū)整體劃成單獨(dú)的評(píng)價(jià)單元。LPG 為混合氣體，規(guī)定的原則為“實(shí)際危險(xiǎn)最大物質(zhì)”來(lái)定。

2.3 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)

2.3.1 物質(zhì)系數(shù)的確定

查詢各種資料，選用LPG的物質(zhì)系數(shù)為21。

2.3.2 一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)（F1）的確定

由于該油罐區(qū)位于郊區(qū)，罐區(qū)旁有一條近30米寬的江，出口窄小，不易通行和撲救，選通道系數(shù)0.35。防火堤設(shè)置在罐四周，但罐區(qū)露天設(shè)置，無(wú)遮掩措施，泄漏排放與控制系數(shù)選取0.50。

2.3.3 確定F2：特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)

依據(jù)設(shè)計(jì)，并結(jié)合罐區(qū)實(shí)際情況，F(xiàn)2定為3.2。

2.3.4 確定F3：工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)

F3=F1*F2 代入，求出F3=2.35*3.2=7.52。DOW 指數(shù)法規(guī)定，F(xiàn)3最高值為8，因此此處的F3的值只能取8。

2.3.5 確定F&EI：火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)

依據(jù)公式F&EI=MF×F3，代入數(shù)據(jù)得F&EI=21×8 得到，F(xiàn)&EI為168。

F&EI 用途：估算火災(zāi)爆炸事故的損壞。F&EI 為168，表明該LPG儲(chǔ)罐區(qū)R＞159，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)非常大。

2.3.6 確定C：安全措施補(bǔ)償系數(shù)

該補(bǔ)償系數(shù)由三部分組成：工藝控制、物質(zhì)隔離補(bǔ)償系數(shù)。

結(jié)合該企業(yè)儲(chǔ)罐區(qū)實(shí)際情況，選擇補(bǔ)償系數(shù)：防火措施系數(shù)為0.815；物質(zhì)隔離系數(shù)定為0.876；工藝控制補(bǔ)償系數(shù)定為0.765。

計(jì)算總體系數(shù)：C=C1*C2*C3，代入得到結(jié)果為0.546。

通過(guò)安全措施補(bǔ)償后，計(jì)算實(shí)際的指數(shù)， F&EI＇：F&EI×C=169·0.546=92.274。對(duì)比風(fēng)險(xiǎn)表，等級(jí)降低為“較輕”。

2.3.7 危害程度確定

暴露半徑（R）的計(jì)算。LPG儲(chǔ)罐區(qū)暴露半徑：F&EI*0.256≈43.26 米。加上罐體d，實(shí)際半徑：43.26+7.5 等于50.76米。

2.3.8 暴露區(qū)域A

汽油罐區(qū)暴露區(qū)域A=π·50.7642=8 091m2

2.3.9 求A范圍內(nèi)的財(cái)產(chǎn)價(jià)值

所有A 內(nèi)設(shè)備設(shè)施物料費(fèi)用1100 萬(wàn)元，增長(zhǎng)系數(shù)取1.2。則更換價(jià)值=成本*0.82*增長(zhǎng)系數(shù)（1.2）=1 100×1.2×0.82=1 082.4 萬(wàn)元。其中，0.82 是因火災(zāi)爆炸事故發(fā)生后，一些設(shè)備設(shè)施物料可能不會(huì)造成損失和更換。例如，地下管線等。

2.3.10 危害系數(shù)的選取

危害系數(shù)由F3和MF查圖或計(jì)算得到。若F3數(shù)值超過(guò)8.00，則以8.00 計(jì)算。由2 查得，LPG 儲(chǔ)罐區(qū)的系數(shù)最終確定為0.83。

2.3.11 求實(shí)際MPPD、基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失

基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失為：1082.4×0.83=898.392 萬(wàn)元。實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失為：898.392×0.546≈490.522萬(wàn)元。

2.3.12 求MPDO

可能性基本確定65%，滿足公式如下：

但實(shí)際情況通常與正常情況不符，可用下列方程：

浙江省諸暨市某石油液化氣有限公司大部分設(shè)備均有備品。因此，由方程式（2）求?。簂ogY=1.045515+0.610426（log0.6949），求得Y=9天。

2.3.13 求BI

式中：每月產(chǎn)值Vpm，固定成本和利潤(rùn)為0.65。

按照裝置的負(fù)荷為100%計(jì)算，年產(chǎn)值為860萬(wàn)元，月產(chǎn)值為71.67 萬(wàn)美元。BI=（9/30）×71.67×0.65=13.975 萬(wàn)美元。

3 結(jié)論

選用道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)方法對(duì)LPG儲(chǔ)罐區(qū)的泄漏爆炸風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)展評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：LPG 儲(chǔ)罐區(qū)一旦發(fā)生事故，帶來(lái)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失巨大，但是采取安全措施后這些損失是可以減小或避免的。由計(jì)算初期的危險(xiǎn)等級(jí)“非常大”，采取安全措施后，危險(xiǎn)等級(jí)降為“較輕”?？梢?jiàn)通過(guò)評(píng)價(jià)確定LPG 火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，采取針對(duì)性的防護(hù)措施，從而調(diào)節(jié)安全補(bǔ)償系數(shù)，具體如提高生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化水平，加強(qiáng)安全管理和安全檢測(cè)和做好應(yīng)急預(yù)案工作，選用可靠性高的設(shè)備和零件等。最終為我國(guó)安全執(zhí)法部門(mén)和企業(yè)提供了參考依據(jù)。

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