液化气事故树案例分析

1、（）典型事故分析湖北襄樊某化工厂因企业破产需对3个50 1fl卧式液化石油气储罐进行销 爆处理。液化石油气属于易燃易爆物质，一旦泄漏，极易与周围空气混合形成具 有爆炸性的混合物，如遇明火就会引起火灾或爆炸，其产生的爆炸冲击波及爆炸 火球热辐射破坏强度和范围极大，极易导致次生灾害。国内外曾发生多起液化石 油气火灾或爆炸事故。如1998年3月5日西安市液化石油气站曾发生过火灾事故_2 J，造成12人死亡，32人受伤，直接经济损失达400多万元。液化石油气（LPG）主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯，均为易燃易爆气 体。液化石油气与空气混合气的着火能量很低，为0. 060. 26 mJ。在常温常 压下

2、液化石油气极易挥发14 J，遇空气后体积迅速扩大250-350倍，气态液化石 油气微毒，高浓度时有麻痹作用。为了系统分析液化石油气罐在销爆处理过程中 可能存在的潜在危险因素，建立了以发生火灾或爆炸事故为顶上事件的事故树， 笔者运用事故树分析法对销爆过程中可能发生的火灾或爆炸事故进行安全评价， 预先分析和判断设备和工人操作中可能发生的危险及可能导致燃烧爆炸灾害的 条件。其目的是采取相应的管理手段和安全防范措施，最大限度地消除危险和限 制事故的严重程度，把事故可能造成的人身安全和财产的损害减少到最低限度。事故树的建立事故树分析程序按其目的和要求的精度不同而不同，一般采用以下分析程 序：1）确定分析

3、系统，即确定系统所包括的内容及其边界范围；2）熟悉分析系统，熟悉系统的整个情况， 包括系统性能、运行情况、操作步骤及各种重要参数；3）调查系统发生事故的可能性，在收集过去事故实例和 事故统计的基础上，估计系统可能发生的事故；4）估计事故的危险等级，确定事 故树的顶上事件；5）调查与顶上事件有关的所有事件，这些原因事件包括：设备 的元件故障，原材料、半成品、工具等的缺陷；生产管理，指挥、操作上的失误 和错误；以及影响顶上事件发生的环境因素；6）绘制事故树图，按照演绎分析的 原则，从顶上事件起，逐级分析各自的直接原因事件，根据彼此间的逻辑关系， 用逻辑门的连接方法，上一层事件是下一层事件的必然结果

4、，下一层事件是上一 层事件的充分条件；7）事故树的定性分析，主要内容有：计算事故树的最小割集 或最小径集；计算基本事件的结构重要度；分析各事故类型的危险性，确定防范 措施；8）事故树的定量分析，主要内容有：确定引起事故发生的各基本事件的发 生概率；计算事故树顶上事件的概率；计算基本事件的概率重要度和l临界重要 度；9）安全评价，根据顶上事件可能发生的事故概率及系统严重度确定系统损失率，评价系统的危险性，找出降低顶上事件事故概率的最佳方式。事故树评价最 突出的优点是可以评价出事故发生的概率和找出事故的直接原因事件，并可以分 析出事故的潜在原因事件。由于事故的直接原因事件概率不易统计，所以目前一

5、般不作事故概率计算，但可以进行定性分析，找出事故原因事件，这是十分重要 的。选取“火灾或爆炸事故”作为顶上事件，认真分析在销爆过程中可能引起火 灾或爆炸事故的因素15 J之后，建立了事故树，目的在于寻找导致顶上事件发 生最直接的、必要的和充分的原因。早洗流普9弩电静电租累K10早洗流普9弩电静电租累K10此事故树的结构重要度是：1(9)=0.071428571429水冲洗过程水流太快的结构重要度是:0.071428571429I(5)=0.125惰性气体置换的结构重要度是：0.125 1(1)=0.071428571429明火的结构重要度是:0.0714285714291(2)=0.07142

6、8571429撞击火花的结构重要度是:0.071428571421(3)=0.071428571429电火花的结构重要度是:0.0714285714291(4)=0.071428571429射频电(如手机等)的结构重要度是:0.0714285714291(6)=0.125水置换的结构重要度是：0.1251(7)=0.125水冲洗的结构重要度是：0.1251(8)=0.125水蒸气冲洗的结构重要度是：0.1251(10)=0.071428571429静电积累的结构重要度是:0.071428571429 1(11)=0.071428571429接地不良的结构重要度是：0.071428571429结

7、 构 重 要 度 顺 序 为：I(5)=I(6)=I(7)=I(8)I(3)=I(4)=I(9)=I(1)=I(2)=I(10)=I(11)事件名称是：惰性气体置换二水置换二水冲洗二水蒸气冲洗电火花二射频电(如 手机等)=水冲洗过程水流太快二明火二撞击火花二静电积累二接地不良此事故树的最小割集是：X9 X5事件的名称是：水冲洗过程水流太快；惰性气体置换；X1 X5事件的名称是：明火；惰性气体置换；X2 X5事件的名称是：撞击火花；惰性气体置换；X3 X5事件的名称是：电火花；惰性气体置换；X4 X5事件的名称是：射频电(如手机等)；惰性气体置换；X9 X6事件的名称是：水冲洗过程水流太快；水置

8、换；X9 X7事件的名称是：水冲洗过程水流太快；水冲洗；X9 X8事件的名称是：水冲洗过程水流太快；水蒸气冲洗；X1 X6 事件的名称是：明火；水置换；X1 X7 事件的名称是：明火；水冲洗；X8 事件的名称是：明火；水蒸气冲洗；X2 X6事件的名称是：撞击火花；水置换；X2 X7事件的名称是：撞击火花；水冲洗；X2 X8事件的名称是：撞击火花；水蒸气冲洗；X3 X6 事件的名称是：电火花；水置换；X3 X7 事件的名称是：电火花；水冲洗；X3 X8 事件的名称是：电火花；水蒸气冲洗；X4 X6事件的名称是：射频电(如手机等)；水置换；X4 X7事件的名称是：射频电(如手机等)；水冲洗；X4

9、X8事件的名称是：射频电(如手机等)；水蒸气冲洗；X10 X6事件的名称是：静电积累；水置换；X6事件的名称是：接地不良；水置换；X10 X7事件的名称是：静电积累；水冲洗；X11 X7事件的名称是：接地不良；水冲洗；X10 X8事件的名称是：静电积累；水蒸气冲洗;X11童事件的名称是：接地不良；水蒸气冲洗;（二）危险化学品种类和工艺过程由于液化石油气的储运都是以液态形式进行，储罐及管线内的石油气都是高 压低温的液体，具有极大的爆炸及泄漏危险。一旦发生泄漏事故,达到爆炸极限, 一遇到火源即将发生严重的燃烧爆炸事故，进一步还有可能导致更大范围的火 灾。尤其是在大量储存、运送或装卸过程中，稍有不慎

10、即可在瞬间造成巨大的损 失。因此，应加强对液化石油气的安全管理，重点做好危险性最集中的液化石油气 储罐的安全工作本文运用基于可能性分布的模糊事故树分析导致液化石油气储 罐发生火灾爆炸事故的各个基本事件，预先分析和判断生产设备和人工操作中可 能发生哪些危险,哪些条件可能导致燃烧爆炸灾害以及发生危险的频率及其可能 性分布。目的是采取相应的管理手段和防范措施，在可行的前提下最大限度地消 除危险或限制事故的严重程度,把事故可能造成的对人身安全和财产的损害减少 到最低限度。建立事故树分析图液化石油气是以丙烷、丁烷、丙烯、丁烯为主要成分的烃类混合物，在常温 常压下呈气体状态,但在加压和冷却时很容易变为液态

11、。液化石油气由气态转为 液态时，体积仅为原体积的1/ 250 - 1/ 300，液态液化石油气比空气重，比重约 为空气的115倍，一旦泄漏将迅速降压，由液态转化为气态，并在低洼沟槽处聚 积。由于液化石油气爆炸下限很低（2 %左右），极易与周围空气混合形成爆炸气 体,达到爆炸极限。遇到明火即刻引起火灾爆炸，因此被列为十大化学危险品之一铁器相撞汽车发动雷电火花胃担发生水熨TO咨到爆炸极限铁器相撞汽车发动雷电火花胃担发生水熨TO咨到爆炸极限M3撞击火花此事故树的最小割集：X2 X7 X1事件的名称是：汽车发动；罐内；达到爆炸极限；X4 X7 X1事件的名称是：铁器相撞；罐内；达到爆炸极限；X5 X7

12、 X1 X6事件的名称是：雷击；罐内；达到爆炸极限；避雷针失效；X2 X8 X1事件的名称是：汽车发动；罐外；达到爆炸极限；X4 X8 X1事件的名称是：铁器相撞；罐外；达到爆炸极限；X5 X8 X1 X6事件的名称是：雷击；罐外；达到爆炸极限；避雷针失效；X3 X8 X1事件的名称是：危险区违章动火；罐外；达到爆炸极限；X3 X7 X1事件的名称是：危险区违章动火；罐内；达到爆炸极限；此事故树的结构重要度是：1(2)=0.083333333333 汽车发动的结构重要度是:0.0833333333331(7)=0.15625罐内的结构重要度是:0.156251(1)=0.3125达到爆炸极限的

13、结构重要度是:0.31251(4)=0.083333333333 铁器相撞的结构重要度是:0.0833333333331(5)=0.0625雷击的结构重要度是:0.06251(6)=0.0625避雷针失效的结构重要度是:0.06251(8)=0.15625罐外的结构重要度是:0.156251 (3)=0.083333333333 危险区违章动火的结构重要度是:0.083333333333结构重要度顺序为：I(1)I(7)=I(8)I(4)=I(2)=I(3)I(5)=I(6)事件名称是：达到爆炸极限罐内二罐外铁器相撞二汽车发动二危险区违章动火 雷击善雷葡效措施正确达到爆炸极限浓度及时发现措施错

14、误液化气达到可燃浓度没达爆炸极限没有发现有明火没有明火措施正确达到爆炸极限浓度及时发现措施错误液化气达到可燃浓度没达爆炸极限没有发现有明火没有明火（三）事故后果模拟计算液化石油气储备（充装）站在生产经营过程中，主要存在爆炸危险。由于液化石油气是甲A类易然易爆物质，运行过程中若出现泄漏，积聚达到 爆炸极限，遇火源极易发生火灾爆炸事故。液化石油气储存、充装的生产类别均 为甲类。液化石油气储罐及残液罐均为压力容器，在储存及充装过程中使用了一些压 力管道，若控制不当，造成这些设施超压，会发生物理爆炸事故；事故后泄漏的 液化石油气若遇火源，还会发生火灾爆炸事故。在烃泵房、灌瓶间内，泄漏的液化石油气会挥发

15、形成的可燃蒸汽，由于通风 不良，容易积聚形成爆炸性混合物，遇火源就会发生火灾爆炸事故。液化石油气理化性质及危险特性标识中文名：液化石油气危险货物编号：21053英文名：liquefied petroleum gasUN 编号：1075分子式：碳3碳4的烷八分子量：烃和烯烃混合物CAS 号：68476-85-7理外观与性状 无色气体或黄棕色油状液体，有特殊臭味。化性质熔点（C）相对密度（水=1）相对密度1.5 2（空气二1）沸点（C）0C以下饱和蒸汽压（KPa）不大于1380（37.8C、实 测）溶解性不溶于水，微溶于苯，易溶于乙醇、乙醚毒 性 及 健 康危 害职业接触限值时间加权平均容许浓度（

16、PC-TWA）（mg/m3）1000短时间接触容许浓度（PC-STEL）（mg/m3）1500侵入途径吸入毒 性LD50：LC50：健康危害本品有麻醉作用。急性中毒：有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、 呕吐、脉缓等；重症者可突然倒下，尿失禁，意识丧失，甚至呼 吸停止。可致皮肤冻伤。慢性影响：长期接触低浓度者，可出现 头晕、头痛、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳定以及植物神经功能 紊乱。燃 烧 爆 炸 危 险 性燃烧性极易燃燃烧分解物一氧化碳、二氧化碳闪点（C）-74爆炸上限 （v/v）33引燃温度（C）426537爆炸下限 （v/v）5危险特性易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆

17、炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈化学反应。其蒸汽比空气 重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。建规火险分级甲稳定性稳定聚合危害不聚合禁忌物强氧化剂、卤素灭火方法灭火剂：泡沫、二氧化碳、雾状水已查得液化石油气临界量为50t（1）TNT当量计算通常以TNT当量法来预测蒸气云爆炸的严重程度。蒸气云的 TNT当量WTNT计算式如下：WTNT=1.8*a*Wf-Qf/ QTNT式中：1.8为地面爆炸系数WTNT蒸气云的TNT当量，kg；a蒸气云的TNT当量系数，取4%；Wf蒸气云爆炸中燃烧的总质量，kg;Qf为计算对象的燃烧热，kJ/kg;QTNTTNT的爆热，KJ/kg,取平均爆破能量

18、值4520kJ/kg已知 Wf = 50000kg，WTNT = 1.8X0.04XWfXQf/4520=1.8X0.04X 50000 X41792/4520=33285kgTNT死亡区内的人员如缺少防护，则被认为无例外地蒙受严重伤亡或死亡， 其内径为零，外径为R1;重伤区内的人员如缺少防护，则被认为无例外地蒙受严 重伤害，极少数人员可能死亡或受轻伤。其内径为R1，外径为R2;轻伤区内的人 员如缺少防护，绝大多数人员将遭受轻微伤害，少数人员将受重伤或无事，其内 径为R2,外径为R3；安全区内的人员不会受到伤害，该区的内径为R3o各区的计算 式如下：R1=13.6(WTNT/1000)0.37 PS=0.137Z-3+0.119Z-2+0.269Z-1-0.019Z=R2(E/Po)1/3 或 Z=