摘要: 根据石化企业储罐区的火灾危险因素, 应用道化法对某罐区进行火灾危险性评价, 定量分析了石化企业储罐区的火灾爆炸危险性。

关键词: 储罐区; 火灾危险性; 评价; 道化法

1　前言

　　在石油的炼制过程中, 一般是通过各种物理的或化学的方法, 经过馏分、精制、调和工序得到各种产品:汽油、煤油、柴油、石油芳香烃以及液化气、乙烯、丙烯、乙炔等。这些产品多为易燃、易爆危险品, 闪点和燃点较低, 极易发生火灾爆炸事故。尤其在石化产品的储存过程中, 外部条件复杂, 影响因素较多, 火灾事故极易发生。一旦储罐区发生火灾, 往往形成大面积燃烧, 火灾波及的范围广, 经常是“一罐失火, 四邻遭灾”, 殃及周围储罐或建筑。而且火灾持续时间长, 扑救困难, 人员和财产损失巨大。

　　因此, 了解石化企业储罐区火灾的危险性, 有效地查改储罐区消防工作的漏洞和消防设施的缺陷, 是保证石化企业的安全生产和储运的重要保障。

2　道化法简介

　　火灾危险性评价就是对生产过程或操作过程的固有的或潜在的火灾爆炸危险, 以及对这些危险可能造成后果的严重性进行识别、分析和评估, 并以设定的指数、级别或概率, 对所评估的系数或某项操作的危险性给以量化处理, 确定其发生概率和危险程度, 以便采取最经济、合理及有效的安全对策。发达国家较早就开始了这项工作, 60 年代早期美国道化学公司就应用其开发的物质指数作为系统安全工程评价方法。我国化学工业从70 年代末, 也开始应用了系统安全工程的危险分析和评价方法。

　　道氏火灾爆炸指数法是美国道氏化学公司于1964 年在《化工过程及生产装置的火灾爆炸危险度评价法及其相应措施》中提出的。在以后的20 多年里, 该公司的火灾爆炸指数法在第一版的基础上, 不断对其实用性与合理性进行了调整, 已先后修改了6 次, 并于1989 年发表了第七版。由于它方法独特, 且易于掌握,对于千差万别的化工生产、贮运和使用过程的危险性,都能较客观地进行评价, 受到工业发达国家的重视。如在日本、英国等国及有关企业, 受其启发, 也先后开发、制定了适合本国及本企业的多种派生方法, 如“匹田教授法”、“蒙德(Mond) 法”等。评价范围也进一步得到扩展, 除适用于化工生产、贮运外, 还适用于供水(汽) 系统、污水处理系统、配电系统以及整流器、变压器、锅炉、发电机等设备和具有一定潜在危险的中试装置等。美国道氏火灾爆炸指数评价法应用于确定物质设备及作业场所潜在危险性的原理和步骤, 可定量计算事故可能导致的危害程度和停产损失。

3　石化企业储罐区火灾爆炸危险性评价

　　以某石油化工企业储罐区为例, 应用道化法评价其火灾爆炸危险性。该企业石油储罐区位于该企业东南角, 为半地下建筑形式, 占地面积400 m², 周围700m² 内无居民居住。储罐区内有储油罐12 个, 其中罐装原油30 吨的4 个, 装汽油20 吨的4 个, 装柴油10 吨的2 个, 装煤油10 吨的2 个。

3.1　火灾爆炸指数的计算

　　(1) 一般工艺危险系数(F1) 的计算

表1　一般工艺危险系数的确定

　　一般工艺危险系数是指那些在事故损失中的基本影响因素, 包括六项内容, 根据该储罐区的具体情况,参照道氏法第七版有关系数的选择及确定标准, 确定各项的取值如表1 所示。

F₁=1+0. 85+0.50+0.35=2.70

　　(2) 特殊工艺危险系数(F₂) 的计算

　　特殊工艺危险是影响事故发生概率的基本因素,包括十二项内容, 如表2 所示:

表2　特殊工艺危险系数的计算

　　根据该储罐区的具体条件及道氏法第七版的有关规定:

F₂= 2.45

　　(3) 单元工艺危险系数(F 3) 的计算

F₃=F₁×F₂= 2.70×2.45= 6.1

　　(4) 物质系数M F 的计算

　　物质系数是计算火灾爆炸指数的一个基本数据,表示物质在火灾爆炸事故中所释放能量大小的特性。按物质系数M F 值查道氏法第七版附录A: 得汽油的M F = 16, 原油的M F 值为16, 柴油的M F 值为10, 取最高值M F = 16。

　　(5) 火灾、爆炸指数F&E 的计算

F&E = F 3×M F = 6. 61×16= 106

　　由于F&E 值达到106, 火灾爆炸危险等级属于中等。

3.2　最大可能财产损失的计算

　　(1) 影响区域半径R 的计算:

　　影响区域是指区域内的设备将会暴露在火灾爆炸环境中, 在火灾爆炸事故中可能受到破坏。

　　R = 0. 256×106= 27. 07 (m )

　　影响区域的面积为230　Im 2。

　　(2) 单元危险系数D F 的计算

　　危害系数达标火灾爆炸事故的综合效应, 根据D F 与F 3 和M F 的关系曲线, 查得D F = 0. 63

　　(3) 安全措施修正系数

　　安全措施补偿修正系数是根据所采取的安全措施对降低火灾爆炸事故的作用, 包括工艺控制、物质隔离、防火措施三部分, 根据该储罐区的情况, 安全措施修正系数经计算得0.45。

　　(4) 基本M P PD 和实际M P PD 的计算

　　经财务核算和估算, 影响区域内设备财产的价值约450 万元, 升级系数取值为1, 得到:

　　基本MPPD = 450×0. 82×1= 369 (万元)

　　实际MPPD = 369×0. 45= 166 (万元)

　　(5) M P PO 损失日的确定

　　根据M P PD 的值, 查出M P PO 曲线图, 知M P PO 损失日为(4～ 15) 天。

3.3　计算结果分析

　　评价结果如表3 所示:

表3　评价结果

　　从评价结果可以看出, 储罐区存在较大的固有火灾爆炸危险性。为了提高储罐区的消防安全标准, 必须采取措施来降低风险。除了工艺控制、物质隔离、防火措施之外, 重要的是加强消防管理工作, 提高员工的消防安全意识及应急能力, 减少直至避免因人为失误造成火灾爆炸事故, 保证储罐区安全。

4　结束语

　　道化法是对石化企业储罐区风险性进行量化评价行之有效的方法, 尤其是对系统和单元的固有危险性及安全设施降低危险性的安全补偿作用进行认识和评价, 为石化企业进行现代化安全管理和保险业提供了科学依据。然而道化法强调从宏观上分析评价风险性事故严重度, 即事故造成的财产损失, 而无法从宏观上分析认识产生事故的原因和事故发生的概率。所以, 在应用道化法评价时, 还应借助于其它方法, 从微观上有重点、细微地分析辨识危险源, 采取针对性更强的措施。启示如下: 道化法评价中所列种种危险和修正项目都是我们日常安全管理和监督的重点; 在实际危险中必须严格执行工艺技术规程, 并十分重视安全设备的完好率和投用率。

参考文献:

[ 1 ]　中国化工安全卫生技术协会防火防爆专业委员会编译.道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法(第七版) ,1997.

[2 ]　惠中玉等. 工业企业防火工程. 北京: 警官教育出版社,1998.