加油站重大危险源评价幻灯片

1、 加油站重大危险源分级管理 与风险控制评价初探1 欢迎交流和切磋！唐开永，男，45岁，大学文化。四川省职业安全健康专家。注册安全工程师、安全评价师。 通讯地址：四川省内江市交通路55号；邮 编：641000；E-mail： T；联系电话：2摘要本文根据加油站安全评价实践，运用重大危险源快速评价理论和岩土中爆炸的研究成果，对我国现行标准汽车加油站重大危险源分级管理与风险控制进行了应用性研究，得出了我国现行加油站重大危险源属于四级重大危险源，并提出了加油站风险控制指标体系和控制程度判定意见。关键词：风险评价；重大危险源；加油站31.加油站重大危险源概述危险物质特性及临界量重大危险源类别周围环境影响

2、41.1危险物质特性及临界量加油站储存的90#、93#、97#等车用汽油属于重大危险源辨识（GB182182000）中规定的第2类（易燃物质）中的低闪点易燃物质（闪点闭口为-24）的第11种，储存场所临界量为20T；而车用0#等柴油属于高闪点易燃液体（闪点闭口为55），未列入重大危险源辨识（GB182182000）危险物质中，但在加油站重大危险源风险评价时也应给予相应的关注。51.2重大危险源类别原国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字200456号）将重大危险源分为7大类。加油站属于第1类易燃、易爆、有毒物质的储罐区（储罐）中的可燃液

3、体储罐区（储罐）重大危险源。按照国家现有技术标准规定，加油站油品储罐应为直接埋地方式。 61.3周围环境影响加油站一般选在交通便利的地方，宜靠近城市道路，但不宜选在城市干道的交叉路口附近。一级加油站不应建在城市建成区内。离居民住宅、生产单位、机关团体、公共场所、交通要道或其他重要公共建筑等应按照国家技术标准要求保持安全防火间距或采取安全防护措施。72.加油站重大事故的发生原因和概率发生原因概率8加油站重大事故发生原因加油站埋地油罐如果发生爆炸，主要是因罐内油品蒸气达到爆炸极限，形成爆炸性混合气体，遇静电火花、明火、高温、雷电等引起的。埋地油罐爆炸事故，只要严格按照汽车加油加气站设计与施工规范的

4、规定，在防雷电、防静电、防电火花、防明火、防高温、防泄漏漫溢等方面安全技术措施到位后，其发生概率很小。同时，埋地油罐因为在土壤中爆炸，周围的土壤要吸收一部分爆炸能量，爆炸波在地下衰减的较快，对地面影响范围小。爆炸后，罐体上部所覆盖的砂土和四周充填的砂土均可起到灭火和消减爆炸性混合气体形成的作用，使其难以形成液池火灾，而发生二次或伴生火灾，有效的降低了事故后果。所以埋地油罐即使因明火或高温等火源发生爆炸，其后果的严重性也远远小于地上油罐。因此，加油站应严格按照国家标准规定，采用油罐直接埋地，严禁设在室内或地下室内。9加油站重大事故发生概率加油站因工艺管线泄漏或加油作业操作不当，形成油蒸气遇明火或

5、高温，引发火灾，由于其燃烧物质质量有限，其后果比较而言较轻。加油站油罐内油品是重大危险源所在，一旦失控，可能酿成重大事故。加油站油罐埋地设置后有效地预防甚至杜绝了地上油罐可能因泄漏、油蒸气等引发火灾事故的可能性。从有关统计资料分析，近年来汽车加油站埋地油罐几乎未发生过因泄漏、油蒸气等引发的火灾事故。103.加油站重大危险源快速评价方法介绍重大危险源快速评价方法主要依据重大危险源可能导致的事故后果进行评价，以预测事故发生的死亡半径为主要评价指标，以死亡半径的大小进行重大危险源的分级。11评价原则与假设条件重大危险源快速评价方法遵循最大危险原则和概率求和原则。即如果危险源具有多种危险物质或多种事故

6、形态，按后果最严重的危险物质或事故形态考虑；如果一种危险物质具有多种事故形态，且它们的事故后果相差悬殊，则按后果最严重的事故形态考虑。如果一种危险物质具有多种事故形态，且它们的事故后果相差不太悬殊，则按统计平均原理估计总的事故后果考虑。在估算事故后果时，假设事故的伤害效用是各向同性，且无障碍物；伤害区域以单元的中心为圆心、以伤害半径为半径的圆形区域。12事故后果计算模型的确定加油站可能发生的事故中以埋地油罐爆炸后果为最严重。其原因是油罐内油品气化形成混合性爆炸气体并达到爆炸极限，遇明火或高温造成的。因此，不适用蒸气云爆炸的伤害模型。可采用范登伯格（Van den Berg）和兰诺伊（Lanno

7、y）估计蒸气云爆炸的TNT当量WTNT的公式。 13事故后果计算模型的确定加油站埋地油罐普遍埋设在砂质土壤中，发生爆炸应属于在砂质亚粘土中的爆炸，其对周围人员和建筑物的伤害主要决定于埋地油罐爆炸冲击波和爆炸振动速度。由于埋地油罐爆炸和地上油罐爆炸的爆炸能量及危害后果是不同的，当埋地油罐爆炸时，周围的土壤要吸收一部分能量，爆炸的影响范围比较小。就爆炸后果来看，储罐设置在地下要比在地上安全。根据有关研究资料，埋地储罐爆炸其死亡半径、重伤半径、轻伤半径、安全距离分别相当于地上储罐的74.5%、57.6% 、46.9% 、40.7%；随着伤害程度的减轻，埋地储罐在砂质土壤中爆炸与地上储罐在空气中爆炸之

8、比成递减规律。 14事故后果计算模型的确定因此，如果仍运用现有的地上油罐重大事故后果的评价方法如易燃、易爆、有毒重大危险源评价法、重大事故后果分析方法、火灾爆炸指数法等对埋地油罐罐内油蒸气爆炸后果进行估算，误差将会很大。因此，应从能量释放的角度出发，以岩土中的爆炸理论为基础，利用爆破技术中已经得出的结论，来研究埋地油罐爆炸事故的爆炸能量及危害后果。目前可以应用G.M莱克霍夫关于在砂质亚粘土中爆炸试验得到的爆炸冲击波与距离的关系式进行估算，能较近似的模拟出埋地油罐爆炸事故伤害结果。为政府和企业编制事故应急预案，进行汽车加油站储油罐重大危险源管理提供较为科学的依据。 154.加油站重大危险源伤害结

9、果模拟埋地油罐爆炸能量爆炸冲击波对人员伤害和建筑物破坏范围加油站重大危险源分级管理意见164.1埋地油罐爆炸能量计算公式WTNT=Qf/QTNTWf 式中：WTNT蒸气云的TNT当量，；蒸气云的当量系数，通常取4%；Qf燃料的燃烧热，MJ/；查美国DOW公司火灾爆炸指数法附录物质系数和特性表并换算，汽油为43.7 MJ/，柴油为43.5 MJ/；QTNTTNT的爆炸热，4.52 MJ/；Wf蒸气云爆炸中燃烧掉的总质量，。 174.1埋地油罐爆炸能量埋地储油罐爆炸能量计算车用汽油爆炸极限，根据有关资料爆炸下限为1%，上限为8%；柴油爆炸下限为0.6%，上限为6.5%。埋地储罐爆炸一般是罐内油品蒸

10、气形成爆炸性混合气体，遇到明火或高温等火源发生爆炸。因此应以油罐容积为限，计算其达到爆炸极限时油品蒸气的爆炸能量。 184.1埋地油罐爆炸能量埋地储油罐爆炸能量计算已知汽油相对标准状态下干空气的密度为3.5。标准状态下干空气密度为1.293/m。（柴油爆炸能量为汽油的50%，按照最大危险原则考虑，可按50%比例折合成汽油计算。）设油罐容积为X，且假设整个储罐为一个点爆炸源。设1m达到爆炸极限的汽油蒸气质量为，则有：下=3.51.2931%=0.045255，上=3.51.2938%=0.36204代入上式，则Wf=X。根据已知条件，可对现国家规定的一、二、三级汽车加油站地下储油罐可能的爆炸能量

11、计算如下： 19表1 汽车加油站埋地罐爆炸能量计算加油站等级 三级 二级 一级油罐最大总容积 （m） 60120180爆炸能量（WTNT，） 1.058.402.1016.83.1625.2020表2 汽车加油站常用埋地罐单罐爆炸能量计算油罐最大容积m） 10 20 30 40 50爆炸能量（WTNT，） 0.181.40.352.80.534.20.75.60.887214.2爆炸冲击波对人员伤害和建筑物破坏范围计算公式Pm=8R/(WTNT)1/3-3式中：Pm爆炸冲击波超压，f/cm；R爆心到所研究点的距离，m；WTNT蒸气云的TNT当量，。 根据上式，R=8 WTNT /Pm1/322

12、埋地储油罐爆炸冲击波对人员伤害范围计算 根据爆炸事故后果模拟评价方法中的超压准则，冲击波对人体的伤害和建筑物破坏作用如下表： 23表3 人员伤害超压准则 序号伤害程度超压P105（Pa） 伤害情况1轻微0.20.3轻微挫伤 2中等0.30.5听觉、气管损伤、中等挫伤、骨折 3严重0.51内脏严重挫伤，可能造成死亡 4极严重1大部分人死亡 24表4 建筑物破坏的超压准则超压P10（Pa） 破坏作用超压P10（Pa） 破坏作用0.050.06门窗玻璃部分破碎 0.60.7木建筑厂房房柱折断,房架松动 0.060.1受压面的门窗玻璃大部分破碎 0.71砖墙倒塌 0.150.2窗框损坏 12防震钢筋混

13、凝土破坏,小房屋倒塌 0.20.3墙裂缝 23大型钢架结构破坏 0.40.5墙大裂缝,房瓦掉下 254.2爆炸冲击波对人员伤害和建筑物破坏范围设P=Pm，将爆炸能量计算结果代入上式，可对现国家规定的一、二、三级汽车加油站埋地储油罐爆炸冲击波对人员伤害和建筑物破坏最大范围（WTNT取上限值）计算如下：26表5 汽车加油站埋地罐爆炸冲击波对人员最大伤害计算 加油站等级 三级 二级 一级油罐最大总容积（m） 60120180最大爆炸能量（） 8.4016.825.20人员死亡半径（m） 4.15.15.9人员死亡伤害区域（） 5382109人员重伤半径（m） 5.16.57.4人员重伤伤害区域（）

14、82133172人员轻伤半径（m） 7.08.810.0人员轻伤伤害区域（） 154243314安全距离（m） 8.811.012.627表6 汽车加油站埋地罐爆炸冲击波对建筑物损坏计算 加油站等级 三级 二级 一级油罐最大总容积（m） 60120180最大爆炸能量（） 8.4016.825.20严重损坏半径（m） 4.15.15.9严重损坏区域（） 5382109中等损坏半径（m） 7.08.810.0中等损坏区域（） 154243314轻微损坏半径（m） 1113.915.9轻微损坏区域（） 380607794安全距离 11.915.017.128表7 汽车加油站埋地罐单罐爆炸冲击波对人员

15、最大伤害计算油罐最大容积（m） 1020304050爆炸能量（WTNT，） 1.42.84.25.67人员死亡半径（m） 2.22.83.23.63.8人员死亡伤害区域（） 1525324145人员重伤半径（m） 2.83.64.14.54.8人员重伤伤害区域（） 2541536472人员轻伤半径（m） 3.84.85.56.16.5人员轻伤伤害区域（） 457295117133安全距离 4.86.17.07.78.229表8 汽车加油站埋地罐单罐爆炸冲击波对建筑物损坏计算油罐最大容积（m） 1020304050爆炸能量（WTNT，） 1.42.84.25.67严重损坏半径（m） 2.22.8

16、3.23.63.8严重损坏区域（） 1525324145中等损坏半径（m） 3.34.24.85.35.7中等损坏区域（） 34557288102轻微损坏半径（m） 6.17.78.89.610.4轻微损坏区域（） 117186243289340安全距离 6.58.29.410.411.2304.3加油站重大危险源分级管理意见根据埋地油罐爆炸后果模拟和重大危险源快速分级方法，汽车加油站如果发生埋地油罐爆炸事故，其最大规模的加油站（一级加油站）死亡半径R仅为5.9m，死亡伤害范围为109，较之地面罐而言较小。因此，在汽车加油站汽油储量达到或超过20T时，可以视为四级重大危险源R50 m，属于最低

17、级别重大危险源，建议由县（区）级政府管理监察。 314.3加油站重大危险源分级管理意见汽车加油站重大危险源管理，在综合考虑自身的工艺和设备、人员可靠性、安全管理（应急救援）的同时，对周围环境影响也应作为重要的控制目标和管理对象。在周边有危及公共安全的重要设施、单位、目标、危险源时，应纳入加油站重大危险源管理系统综合评价。324.3加油站重大危险源分级管理意见通过对加油站重大危险源快速评价后，可以得知按照GB50156-2002建成的标准三级、二级、一级汽车加油站，发生重大事故，其最大伤害范围（轻伤）半径依次为11 m、13.9 m、15.9 m，伤害面积依次为380、607、794，一般均在加

18、油站范围内，不会影响到周围地区。因此，对不符合GB50156-2002规定的非标准加油站，为提高其本质安全程度，应限期进行改造，重新规划和布局。 335.加油站风险控制指标体系周围环境影响油罐设备工艺系统电气装置人员可靠性安全管理34表9 加油站风险控制指标体系表周围环境影响序号常见的安全隐患（风险）风险控制消减措施控制级别1重大事故伤害区域超出加油站，可能波及周边地区 扩大加油站建设面积，保证重大危险源安全距离 A2事故伤害区域内有居民住宅、生产单位、机关团体、公共场所、交通要道及其他重要公共建筑 按照规定建设防火区或隔离墙 A3火灾爆炸危险区域范围内有火源 应采取防火墙隔离、安全间距等专门

19、的安全技术措施 A4火灾爆炸危险区域内有输配电装置 应采取防火墙隔离、安全间距等专门的安全技术措施 A5火灾爆炸危险区域内有其他的易燃、易爆危险源 应采取防火墙隔离、安全间距等专门的安全技术措施 A6一级加油站在城市建成区内 应予以搬迁 A7城市建成区内的加油站建在城市干道的交叉路口附近 应予以搬迁 A35表9 加油站风险控制指标体系表油罐设备序号常见的安全隐患（风险）风险控制消减措施控制级别8油罐属于非标准罐，材质不合格，钢板厚度不够 应采用符合国家标准的钢制油罐 A9油罐未经过水压试验 应经过水压试验 A10油罐外表面防腐绝缘保护层缺乏或不合格 应采用规定级别的防腐绝缘保护层 A11油罐埋

20、地顶部覆土和四周回填沙土厚度不合格 顶部覆土厚度不应小于0.5 m，周围充填沙土厚度不应小于0.3 m A12油罐顶部采用混凝土或预制板覆盖 应采用砂质土覆盖 A13油罐埋设在地下室或半地下室内 禁止设在室内或地下室内 A14油罐量油孔未设带锁的量油帽 应设带锁的量油帽 A15一二级加油站的油罐不带高液位报警功能的液位计 宜带高液位报警功能的液位计 B16油罐与有关建筑物、设施安全距离不够 应严格按规定留够安全距离 A36表9 加油站风险控制指标体系表工艺系统序号常见的安全隐患(风险)风险控制消减措施控制措施17油罐车卸油未采用密闭卸油方式 应采用密闭卸油方式 A18汽油罐车卸油未采用卸油油气

21、回收系统 宜采用卸油油气回收系统 B19采用卸油油气回收系统时，油罐车油气回收管道接口未装设手动阀门；密闭卸油管道的操作接口处未设快速接头及闷盖；未在站内油气回收管道接口前设手动阀门；卸油管道接口、油气回收管道接口未设在地面以上；油罐未设带有高液位报警功能的液位计。 油罐车油气回收管道接口应装设手动阀门；密闭卸油管道的操作接口处应设快速接头及闷盖；应在站内油气回收管道接口前设手动阀门；卸油管道接口、油气回收管道接口应设在地面以上；油罐应设带有高液位报警功能的液位计。 B20加油机设在室内 不应设在室内 A21未采用油罐装设潜油泵的一泵供多机（枪）的配套工艺 宜采用油罐装设潜油泵的一泵供多机（枪

22、）的配套工艺 B22固定工艺管道未采用无缝钢管 宜采用无缝钢管 B23工艺管道未埋地敷设 应埋地敷设 A24油品管道与管沟、电缆沟和排水沟相交叉时，未采取相应的防渗漏措施 应采取相应的防渗漏措施 A25油罐通气管高出地面不足4m；沿建筑物的墙（柱）向上敷设的通气管管口，高出建筑物的顶面不足1.5 m;通气管管口未安装阻火器。 油罐通气管应高出地面4m及以上；沿建筑物的墙（柱）向上敷设的通气管管口，高出建筑物的顶面1.5 m及以上;通气管管口应安装阻火器。 A26采用卸油油气和加油油气回收系统，汽油通气管管口未安装机械呼吸阀。 汽油通气管管口应安装机械呼吸阀 A37表9 加油站风险控制指标体系表

23、电气装置序号常见的安全隐患(风险)风险控制消减措施控制级别27一二级加油站未设事故照明 应设事故照明 A28小型内燃发电机组排烟管口未安装阻火器 管口应安装阻火器 A29电力线路未采用电缆并直埋敷设 宜采用电缆并直埋敷设 B30爆炸危险区域电气设备等失爆 电气设备应选用dAT3隔爆型电气设备 A31油罐防雷接地只有1处 应不少于2处 A32埋地油罐与露出地面的工艺管道相互未做电气连接并接地 相互应做电气连接并接地 A33地上或管沟敷设的油品管道始、末端和分支处未设防静电和防感应雷的联合接地装置 应设防静电和防感应雷的联合接地装置 A34汽油罐车时用的防静电接地装置未设置能检测跨接线及监视接地装

24、置状态的静电接地仪 宜设置能检测跨接线及监视接地装置状态的静电接地仪 B35在爆炸区域内油品管道上的法兰、胶管两端等连接处未用金属线跨接 应用金属线跨接 A36加油加气合建站未设置可燃气体检测报警系统 应设置可燃气体检测报警系统 A38表9 加油站风险控制指标体系表人员可靠性序号常见的安全隐患(风险)风险控制消减措施控制级别37加油人员聘用临时工 应聘用熟练的并具备相应技术技能和上岗资格人员 A38缺乏加油站安全技术技能 应加强加岗位安全技术技能 B39应急训练和演练不足 应定期和不定期进行应急训练和演练 B40人员超负荷 应合理定员定岗 B39表9 加油站风险控制指标体系表安全管理序号常见的安全隐患(风险)风险控制消减措施控制级别41安全生产责任制不健全不落实 应建立健全各级各部门各岗位安全生产责任制 A42安全生产教育制度不健全不落实 应建立健全新工人上岗前、特殊工种、复工、全员等安全教育制度 B43未编制安全技术措施计划和落实安全投入资金 应与生产、技术、财务计划同时编制安全技术措施计划，提取安技措施费用 A44安全