应用道化学评价法论证加油站火灾爆炸危险性

应用道化学指数评价法论证加油站火灾爆炸危险性该加油站的油罐区设置了4个容积均为50m3的埋地油罐，其中2个为汽油罐，2个为柴油罐，即最大的汽油储量为100m3，0#柴油储量为，属三级加油站，且未超过GB18218-2009危险化学品重大危险源辨识中汽油临界量200吨的规定，不属于重大危险源。本文采用1993年推出的美国道化学公司（DOW）“道化学火灾、爆炸危险指数评价法”（第七版），对该站的火灾、爆炸危险性进行定量评价。1 计算程序（如图1）选取工艺单元确定工艺单元危险系数F3=F1F2计算特殊工艺危险系数确定安全措施补偿系数 CF=C1C2C3确定物质系数（MF）确定暴露半径R=FEI0.840.3计算一般工艺危险系数F1确定火灾、爆炸指数FEI=MFF3确定危险系数HF确定实际暴露半径AR=AF0.840.3确定火灾、爆炸综合指数AF=FEIHFCF图1 火灾、爆炸风险性评价的程序图2 危险分析2.1 火灾、爆炸指数表1 加油站埋地油罐火灾、爆炸指数表工艺过程中的物料：汽油、柴油操作状态：设计-开车-正常操作-停车确定MF的物质：汽油、柴油物质系数（MV）：汽油16，柴油101.一般工艺危险（F1）危险系数范围采用危险系数汽油柴油基本系数1.001.001.00A.放热化学反应0.301.251.000.30B.吸热反应0.200.400.000.00C.物料处理与输送0.251.050.500.25D.密闭式或室内工艺单元0.250.900.000.00E.通道0.200.350.000.00F.排放和泄露控制0.250.500.000.00一般工艺危险系数（F1）2.501.552.特殊工艺危险基本系数1.001.001.00A.毒性物质0.200.800.200.00B.负压（500mmHg=66.66KPa）0.500.000.00C罐装易燃液体0.500.000.00D.粉尘爆炸0.252.000.000.00E.压力0.160.16F.低温0.200.300.000.00G.易燃及不稳定物质的重量物质重量（kg）物质燃烧热(J/kg106)1）工艺中的液体及气体0.250.302）储存中的液体及气体3）储存中的可燃固体及工艺中的粉尘H.腐蚀与磨损0.100.750.200.20I.泄露接头和填料0.100.150.100.10J.使用明火设备0.100.00K.热油、热交换系统0.151.150.000.00L.转动设备0.500.000.00特殊工艺危险系数（F2）2.011.76工艺单元危险系数（F3=F1F2）5.032.73火灾、爆炸指数（F&EI=F3MF）80.427.3注：无危险时系数用0.00表2 安全措施补偿系数表项 目补偿系数采用补偿系数*1.工艺控制安全补偿系数汽油柴油a.应急电源0.981.001.00b.冷却装置0.970.991.001.00c.抑爆装置0.840.980.901.00d.紧急切断装置0.960.991.001.00e.计算机控制0.930.991.001.00f.惰性气体保护0.940.961.001.00g.操作规程/程序0.910.990.950.95h.化学活泼性物质检查0.910.981.001.00i.其他工艺危险分析0.910.980.950.95工艺控制安全补偿系数（C1）0.810.902.物质隔离安全补偿系数a.遥控阀0.960.981.001.00b.卸料/排空装置0.960.981.001.00c.排放系统0.910.971.001.00d.连锁装置0.981.001.00物质隔离安全补偿系数（C2）1.001.003.防火设施补偿系数a.泄露检测装置0.940.981.001.00b.钢结构0.950.981.001.00c.消防水供应系统0.940.971.001.00d.特殊灭火系统0.911.001.00e.洒水灭火系统0.740.971.001.00f.水幕0.970.981.001.00g.泡沫灭火装置0.920.971.001.00h.手提式灭火器材0.930.980.980.98i.电缆防护0.940.980.940.94防火设施安全补偿系数（C3）0.920.92注：（1）无安全补偿系数时，填入1.00；（2）C1、C2、C3为对应各项安全补偿系数的乘积。表3加油站埋地储存危险分析汇总表项目汽油柴油（1）火灾、爆炸指数（F&EI）80.427.3（2）暴露半径（R=FEI0.840.3）（m）20.36.90（3）暴露面积（m2）（4）暴露区内财产价值（5）危害系数（HF）0.580.14（6）基本最大可能财产损失（7）安全措施补偿系数（CF）0.750.83（8）实际最大可能财产损失（9）火灾爆炸综合指数（AF=FEIHFCF）50.73.30（10）实际暴露半径（AR=AF0.840.3）8.800.80表1填写说明：（1）物质系数MF，查道化学火灾、爆炸危险指数评价方法（第七版）附表A，汽油的物质系数MF=16，柴油的MF=10。（2）一般工艺系数F1A、汽油有严重火灾、爆炸危险，系数取1.00，柴油只有轻微火灾、爆炸危险，取系数0.30；B、无吸热反应，系数取0.00；C、所有1类易燃液体或液化石油气类在连接或未连接的管线上装卸时，系数为0.50，柴油罐操作温度小于柴油闪点，系数为0.25；将基本系数和A-F各项系数相加得汽油的一般工艺危险系数为2.50，柴油的一般工艺系数为1.55。（3）特殊工艺危险系数F2A、毒性物质子：自道指数评价法附录A查得汽油健康危害级别NH=1，毒性物质系数为0.21=0.2，柴油的毒性物质系数为0.00。C、该站采用油气回收系统，油罐内气相空气进入量很少，油罐内气相空间氧含量低于10%，油气浓度超过爆炸范围，没有爆炸危险，所以系数可取0.00；柴油储罐储存温度低于柴油闪点，没有爆炸危险，系数取0.00。E、汽油和柴油储罐常压操作，查得压力系数为0.16.G、本项三种情况只能选取一个系数，第3种情况在加油站不存在，第2种情况中，储存在埋地储罐中的易燃和可燃液体不会全部流淌出来或烧光，汽油和柴油即使在罐内燃烧，火势也比较小，易于扑灭，不会造成大的危害，故不宜采用第2种情况。第1种情况工艺中的液体及气体，指10min内从储罐中或相连的管道中可能泄露出来的可燃物的量，发生这种事故的可能性是存在的，而且这种事故的危害性也较大，故本次评分采用第1种情况确定G项系数。10min内从储罐中或相连的管道中可能泄露出来的汽油和柴油量保守估算为5立方。5立方汽油质量为3650kg，查得系数为0.25，5立方柴油质量为4200kg，查得系数为0.30.H、埋地汽油和柴油罐一般只采用加强级防腐，腐蚀速率可能大于0.127mm/年，但小于0.254mm/年，系数取0.20.I、法兰密封处可能产生轻微泄漏时，系数为0.10.J、汽油的泄漏温度高于其闪点，系数取0.10，柴油的泄漏温度低于其闪点，即使加油站内有明火设备，系数仍为0.00。将基本系数和A-L各项 相加得汽油的特殊工艺危险系数为2.01；柴油的特殊工艺危险系数为1.76.2.2 安全措施补偿系数在加油站采取一定的安全措施可降低事故发生的概率和危害。采取了一定的安全措施，即可对火灾、爆炸指数做一定的补偿。表2填写说明：（1）工艺控制安全补偿系数（C1）c、该站采用汽油回收系统，油罐内气相空气进入量很少，油罐内气相空间氧含量低于10%，油气浓度超过爆炸范围，没有爆炸危险，所以系数可取0.90.g、正规的加油站都有完整的操作规程，鉴于管理水平参差不齐，补偿系数取0.910.99的中间值0.95.i、一般加油站对所经营的危险品的性质和工艺过程都有一定的了解，并按有关设计规范和管理规定采取相应的安全措施，此项补偿系数取0.95.将a-1各项补偿系数相乘即得汽油和柴油的工艺控制安全补偿系数C1=0.81。（2）物质隔离安全补偿系数（C2）加油站一般都没有a-d的隔离安全措施，故系数均为1.00.将a-d各项补偿系数相乘得汽油和柴油的工艺控制补偿系数C2=1.00。（3）防火设施补偿系数（C3）h、按规范要求，加油站配备有手提式或移动式干粉灭火器、灭火毯、灭火沙，补偿系数可取0.98.i、加油站的电缆埋在地下，补偿系数可取0.94.将a-i各项补偿系数相乘得汽油和柴油的防火安全补偿系数C3=0.92。2.3工艺单元危险分析汇总表3填写说明：（1）火灾爆炸指数，被用来估计生产事故可能造成的破坏。道指数评价法给出了不同的F&EI值划分危险等级的规定，见表6。表4 F&EI危险等级F&EI160619697127128158159危险等级最轻较轻中等很大非常大（2）暴露半径。它是一个以工艺设备的关键部位（可能的泄漏点）为中心，以暴露半径为半径的圆。（3）危害系数是由单元危险系数和物质系数按图确定的，查得5m3汽油的HF=0.58,5m3柴油的HF=0.14。（4）安全措施补偿系数在前面已经说明。（5）火灾爆炸综合指数，表示了可能的危险程度。（6）实际暴露半径，表明考虑了危害系数和安全措施补偿系数后的生产单元实际危险范围。定量计算结果，该站汽油的实际暴露半径为8.8m，柴油的实际暴露半径为0.8m。通过现场实地测量，该加油站油罐区与相邻小区间的距离为10.7m，符合汽油加油站气站设计与施工规范GB50160-2012（2012版）要求（详见表7）；表7 该站与相邻小区距离表设备名称标准值埋地油罐实测值结论标准值通气管口实测值结论民房（三类保护物）810.7合格814合格注：该加油站在储罐区设置了油气回收装置，按GB50160-2012（2012版）的表4.04，对汽油罐及其通气管口，若设有卸油油气回收系统时，本表的距离可减少20%。此外，该加油站系有资质的单位设计和施工的，手续齐全；装设了油气回收系统；防雷、