液化天然气储罐火灾爆炸事故的定量分析

液化天然气储罐火灾爆炸事故的定量分析 1 2 2 1，2，，， 闫家伟宋文华董影超飞 谢 ( 1, ，300090)天津市公安消防局天津 ( 2, ， 300160)天津工业大学天津 3 : ，，1 3000m 摘 要介绍了某天然气站的基本情况利用道化学指数MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1716246001996_1法对该站储罐区的 个 球 ，: 149. 1，。罐进行风险评价评价结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明该罐火灾爆炸指数为 危险等级是较大一旦罐内天然气 2 、38. 17m ，4574. 82m、，，在储存过程中发生火灾爆炸将使半径 内面积 内的设备设施受到损害最 0. 66A 。，大可能财产损失为 万元由于罐区采取了一些安全措施对储罐安全进行补偿有效地降低 。，了事故损失为操作管理者更加全面地了解整个罐区的风险状况提供参考有利于天然气储罐区 、。的规划管理及事故预防等 : ; ; ; 关键词天然气道化学火灾爆炸储罐 : X913 : A 中图分类号文献标识码 Quantitative analysis on fire and explosion accident of LNG tank 1 2 2 1，2 YAN Ja-we，SONG Wen-hua，DONG Yng-chao，XIE Feiiii ( 1, Tianjin public security fire station，Tianjin 300090，China) ( 2, Tianjin Pol Ytechnic University，Tianjin 300160，China) 3 Abstract: In this paper the basic situation of a gas station was introduced, One 3000 mspherical tank of naturalgas tank area was analyzed by American DOW chemical index evaluation method, The evaluation result showed that the danger index for fire explosion was 149. 1 and its risk level was larger, During the storagep rocess，if the gas in storage tank fired and exploded，the equipments，facilities and personnel within the radius 38. 17m and area 2 4574. 82 mwould be destroyed and damaged, This case would cause great economic losses，and the maximum property damage was 0. 66A million yuan, Because some security measureshad been taken tot his unit for safety compensation，the loss of accidents was effectively reduced, It provided reference for opreating managers to com- pletely understand theri sk status of the tank field, The indicators provided a basis for natural gas tank area plan- ning management，accident prevention and emergency rescue, Key words: natural gas; DOW chemical; fire and explosion; tanks ， 发生火灾爆炸事故必定会造成重大的人员伤亡和 。，，财产损失因此对天然气储罐进行危险性评价及 1 引言 ，时采取针对性的预防措施已经成为减少火灾爆炸 。，事故发生的重要手段有关的评价 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 很多其中 ， 天然气储罐的火灾爆炸危险性很大而且一旦“”“”。 以美国道化法和英国蒙德法应用最为广泛 、本文根据美国道化学公司的火灾爆炸危险指数评 : 20110519 --收稿日期，，价法对天然气储罐进行风险评价使操作管理者了 : ，。作者简介闫家伟硕士 89 ??7 第 期中国安全生产科学技术 ， ( MF) ， 解储罐区的危险程度并对进一步提高安全生产管为依据运用大量的实验数据和实践结系数 ，( F1) 。果一般工艺危险系数表示影响事故损害大小 理水平提出改进意见 ，( F2) 的主要因素特殊工艺危险系数表示影响事故 。MF ×F 1 ×F 2 发生概率的主要因素为火灾爆炸危 2 案例基本情况，险指数用来确定事故的可能影响区域和估计事故 ; ( MF) 可能造成的破坏由物质系数和单元工艺危 ，， 某天然气站位于某市东北郊某镇东临马路交( F3 = F1 ×F 2 ) ，险系数得出单元危险系数从而计 。，通便利有一条城市输电线路在附近通过供电方 ，算评价单元基本最大可能财产损失然后再对工程 。、。，便北面为交警支队西面南面均为农田 ( C) ，中拟采取的安全措施取补偿系数确定发生事 2 28237m，该 站 占 地 面 积 总 建 筑 面 积 为。故时实际最大可能财产损失和停产损失该方法优 2 3888m。，按功能分区布置分为生产区和生产辅助 点是能用经济的大小来反映所采取安全措施的有效 。性以及生产过程中火灾爆炸性的大小 。6. 0m ，2区生产区设宽 的环形消防通道通道处设 3. 1 定量分析过程 4. 0m 。，4个宽度大于 对外出入口其中生产区设 3 。 现将储罐区内某一储罐作为分析的危险单元，，3000m，个储罐双排布置每个储罐的容积为 间距 2 ，该储罐区天然气的主要成分是甲烷故其物质系数 33m。69m，4761m。为 罐区防火堤长 占地面积 ，MF = 21。选取甲烷的物质系数值即 200kW 站内自备一台 柴油发电机组做为备用 ，。、、电源用电负荷为二级球罐区调压计量区天然 、。 气加气母站加气岛等区电气设备均采用隔爆型 ( 1) F 确定一般工艺过程危险系数 、球罐区调压区等及站内架空工艺管道均设防静电 1 F( 1. 00 ) 。接地 的值等于其基本系数一般为 与放热 1 、、、 反应吸热反应物料的储运和输送封闭结构单元 ，、站内设自动控制系统一套主要检测球罐压力 、、、温度调压器前后压力电动阀门开关天然气泄漏 、、6 或室内单元通道排放和泄漏等 项内容的危险系 ，，浓度等控制电动阀门的开启实现自动化安全生产 ( 6 ) 。数之和上述 项不一定全部采用 。。RTU 运行同时能通过 向调度中心传递数据 ( 2) F确定特殊工艺过程危险系数 2，在消防水泵房内设消防电泵三台站区内设置 F( 1. 00 ) 的值等于其基本系数一般为 与毒性 2 6 4 ，地上式消火栓 个和 个水炮每个消火栓设消火 、、、、物质负压在燃烧范围内或附近操作粉尘爆炸压 ，，。箱一个箱内配直流水枪开花水枪各一支配置12 ( 12 力等 项内容的危险系数之和上述 项不一定 MF8 MT7 CO、型手提式干粉灭火器型手提式 灭火 2 ) 。全部采用 MFT35 。器及 型推车式干粉灭火器若个 ，按照第七版所规定的取值原则结合装置的实 : 、工艺设置站内贮罐进口出口设有电动阀门或 ，、际情况储罐单元危险系数分析和火灾爆炸指数分 ，，气动阀门贮罐设有安全放散阀当贮罐压力或液位 1。析结果见表 ，达到设定值时进气阀或进液阀自动关闭一旦超压，: 其中易燃及不稳定物质的能量计算如下该罐，，至安全阀设定值时安全阀自动放散以确保球罐 3 3000m: 3000区内一个 储罐天然气重量为 。安全 6 3 × 1 0kg，: 47. 4 × ×0. 46 × 1 0= 1. 38燃 烧 热 为，站内调压器选用超压切断式调压器且调压器 3 10Btu / kg，，: X = 65. 412 ( Btu × 因此天然气总能量，，前设电动球阀调压器后设安全放散阀调压器后运 9 10) 行压力过高时安全放散阀或紧急切断阀动作以防止 lgY = ,0. 289069 + 0. 472171 ( lgX ) , 依 据。事故的发生储配站内安全放散的气体经放散塔排 2 3 0. 074585( lgX) ,0. 018641 ( lgX) ， 可以得出贮存。至高空 Y = 1. 62，中的液体及气体的危险系数 即为易燃及 。不稳定物质能量的危险系数 ( F,EI) 、根据火灾爆炸危险指数与危险等级对 3 运用道化学对该站储罐区的定量分析 ( 2) ，照表表 划分的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 进行判断天然气储罐单元 F,EI = 149. 1，。危险等级是很大 ， 火灾爆炸指数法以被评价单元中的重要物质 90 ??7 第 卷中国安全生产科学技术 2 2 2 、( F,EI) 1 表 天然气储罐区火灾爆炸指数表: S = R=3. 14 ×38. 17=4574. 82m。 暴露区域面积π ( 3) 安全措施补偿系数的确定 确定 MF 的物质 天然气 3。安全补偿措施系数见表 1, ( MF) 21 物质系数 2, 一般工艺危险 危险系数范围 采用危险系数 3 表 天然气储罐区安全措施补偿系数 基本系数 1. 00 1. 00 项目 补偿系数范围 采用补偿系数 30 , 1. 25 0. A, 放热化学反应 , ( C) 1 工艺控制安全补偿系数 1 B, 吸热反应 0. 20 , 0. 40 0. 98 0. 98 ?应急电源 C, 物料处理与输送 0. 25 , 1. 05 0. 85 ?冷却装置 0. 97 , 0. 99 0. 97 D, 密闭式或室内工艺单元 ?抑爆装置 25 , 0. 90 0. 0. 84 , 0. 98 ?紧急切断装置 E, 通道 0. 96 , 0. 99 0. 99 0. 20 , 0. 35 ?计算机控制 F, 排放和泄漏控制 0. 93 , 0. 99 0. 99 0. 25 , 0. 50 0. 50 ?惰性气体保护 0. 94 , 0. 96 / ?操作规程 程序 ( F)2. 35 一般工艺危险系数1 0. 91 , 0. 99 0. 91 ?化学活泼性物质检查 3, 特殊工艺危险 0. 91 , 0. 98 0. 98 ?其他工艺危险分析 基本系数 1. 00 1. 00 0. 91 , 0. 98 0. 94 C. 78 00. 20 , 0. 80 0. 20 值 A, 毒性物质 1 2. ( C)物质隔离安全补偿系数 B, ( ， 66. 5kPa)负压 2 0. 50 0. 96 , 0. 98 ?遥控阀 0. 96 C, 易燃范围内及接近易燃范围的操作 / ?卸料 排空装置 96 , 0. 98 0. ?罐装易燃液体 0. 50 ?排放系统 0. 91 , 0. 97 0. 95 ?过程失常或吹扫故障 ?联锁装置 0. 30 0. 98 ?一直在燃烧范围内 0. 80 C值 0. 91 2 D. 粉尘爆炸 3. ( C) 防火措施安全补偿系数 3 0. 25 , 2. 00 E, 压力 0. 94 , 0. 98 ?泄漏检测装置 0. 98 ?结构钢 95 , 0. 98 0. ( kPa) 操作压力?消防水供应系统 94 , 0. 97 0. 0. 94 ?特殊灭火系统 F, 低温 0. 20 , 0. 30 0. 91 ?洒水灭火系统 0. 74 , 0. 97 G, 易燃及不稳定物质的能量 0. 97 ?水幕 60. 97 , 0. 98 ( kg) 物质重量9. 0 × 10?泡沫灭火装置 0. 92 , 0. 97 0. 95 He( J / kg)物质燃烧热 / ?手提式灭火器材 喷水枪 53713. 68 0. 93 , 0. 98 0. 95 ?电缆防护 ?工艺中的液体及气体 0. 94 0. 94 , 0. 98 ?贮存中的液体及气体 1. 62 C值 0. 76 3 ?贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘 安全措施补偿系数 H, 腐蚀与磨蚀 0. 54 0. 10 , 0. 75 0. 10 C = C×C ×C 1 2 3 , , I泄漏 接头和填料 0. 10 , 1. 50 0. 10 J, 使用明火设备 80. 51， 补偿后火灾爆炸指数为 危 险 等 级 是K, 热油热交换系统 0. 15 , 1. 15 。较轻 L, 转动设备 0. 50 : F = 7. 10，MF = 21， 单元危害系数由 查相关3 ( F)特殊工艺危险系数 3. 02 2 0. 81。资料得该单元危害系数为 4, ( F× F= F)工艺单元危险系数 7. 10 1 2 3 ，该单元提供资料不够详尽在影响区域内的财 5, ( F× MF = ,)、FEI火灾爆炸指数 149. 1 3 ，产损失无法准确确定故假设评价单元影响区域内 ( 、) A ，的财产价值装备设施等的总投资为 万元以 表 2 F,EI 值与危险等级对照表 ( MPPD) A此计算出最大可能的财产损失基本 万 1 , 60 61 , 96 97 , 127 128 , 158 ， 159 1 ,E FI值( MPPD) A。元和实际可能的财产损失实际 元该 2 危险等级最轻较轻中等很大非常大， 计算结果只是单元影响区域内财产价值的损失率 ，而无法得到损失的绝对值以此为基础的工作日的 。损失也就无法计算 : R = 0. 84 ×F ,EI = 0. 84 ×149. 1 = 暴露半径 125. 24ft = 38. 17m; 91 ??7 第 期中国安全生产科学技术 参考文献( 5) ( MPPD) A最大可能财产损失基本 1 ,1,, ，，吴钢吴隽闫茹浅析天然气储配站消防安全及相关A= 影响区域内的财产价值 A ×单元危害系 数 1 J, 2007( 2) : 5556,,，-对策消防技术与产品信息 × 0. 82 WU Gang，WU Jun，YAN Ru, The analysis of LNG = A × × 0. 82单元危害系数 ChuPeiZhan's fire safety an d countermeasures,J,, Fire = A × 0. 81 × 0. 82 = 0. 66A( )万元 Technique and ProductsI nformation，2007( 2) : 55-56 田 ( 6) ( MPPD) A实际最大可能财产损失实际 2, M,, , : ,化工安全技术第二版北京化学工业出 版兰 ,2,1984 ，社A= A× 最大可能财产损失 安全措施补偿系 2 1 ，，，, CNG 康荣学吴宗之桑海泉谷海波加气站危险性 C = 66A × 54 = 36A( )0. 0. 0. 数 万元 ,3,J, ,中国安全生产科学技 ,分析及事故预防措施研究 2009，5( 4) : 20-22 ，分析结果3. 2 术 KANG Rong-xue，WU Zong-zhi，SANG Hai-quan，GU ，， 从计算结果可以看出一旦压缩储罐发生危险 Hai-bo, CNG stationa fire fatalness analysis and preven- 。其后果及造成的损失都是巨大的本单元火灾爆炸 tive measures discussed,J,, Journal of Safety S cience ，149. 1，指数计算表明火灾爆炸指数为 根据火灾爆 and Technology，2009，5( 4) : 20-22 炸指数评价法提供的火灾爆炸指数与危险等级关系 Chu Jiacheng, Guangdong LNG terminal,tnmkline pro- ，。表可知其危险等级是很大评价的危险单元中有 ject labor safety,health pre-assessment outline, Water- 3 ,4,1 3000m，个 球罐一旦罐内的天然气在储存过程中 borne Transportation Institute of Ministry of Communica- 2 38. 17m ，4574. 82m、，发生火灾爆炸将把 半径内区 tions，2002 、域面积范围内的设备设施暴露在本单元发生的火 Jan Staw cyzk, Experimental evaluation of LPG tank ex- ，灾或爆炸环境中火灾爆炸会使上述范围内的财产 poson hazards J, Journa ofHazardous ateras li,,lMil， ,5,2003，7 ( P。M- 和生命遭受危害最大可能财产损失 基本 Young-Do Jo，Bum Jong Ahn, A simple model for the re- PD) 0. 66A 。为 万元用已采取的安全措施对本单元 ease rate of hazardousgas from a hoe on hgh-pressure lli，0. 54，安全进行补偿补偿系数为 经补偿后火灾爆 pipelines,J,, Journal of Hazardous Materials，2003，5 贾,6, 80. 51，，，“”炸指数为 危险等级属较轻为可接受危 , 区域定量风险评价方法及 其，，，伟朱建新高增梁等 J, ,,,2 ， 工 园 区 中 的 应 用中国安全科学学 报 险等级降了 个等级实际最大可能的财产损失 在化 2009，19( 5) : 140-146( MPPD) 0. 36A ， 实际 降到 万元也就是说通过该项 ,7, J JanxnGO Zenganget a, The IAWei，ZHU -i，A-li，l，45% 。目已采取的安全措施财产损失降低了 method of Quantitative Area Risk Assesem enant d its ap- pcaton in the chemca ndustra pank,J,, Chna Safety liiiliili Scence Jouma200919( 5) : 140146 il，，- 4 结论, 、J,, ,李一铷火灾爆炸危险评价方法选择及介绍劳 2000，20( 1) : 43-46 ，动保护科学技术( 1) 、 天然气已经成为非常重要的应用前景十LI Yi-ru, The selection and introduction of fire and ,8,，分广泛的高效清洁能源而天然气储罐区的风险评 explosion's evaluation methods,J,, Labor protection sci- 。价对于天然气储配站是一项非常重要的工作 ence and technoogy，2000，20( 1) : 43-46 l ( 2 ) 建立了单个天然气储罐的安全评价指标 ，，体系采用道化学指 数 评 价 法对 罐 区 的 一 个 3 3000 m，天然气储罐进行风险评价结果表明储罐 9 , 、,,，占尚伟 张耀伟道化学火灾爆炸指数分析法在油库 。火灾爆炸危险等级较大且财产损失严重而采取 ,J,, ( 7 ) :，2009，38 安全 评 价 中 的 应 用辽 宁 化 工 ，一些安全措施对储罐安全进行补偿后可有效地 503-506 ZHAN Shang-we，ZHANG Yao-we, Appcaton of Dow iilii。降低事故损失 Chemical Fires and Explosive Index Analysis Method in ( 3 ) 通过对天然气储罐区火灾爆炸的风险评 Oil Depot SafetyE valuation, Liao ning Chemical Indus- ，价可使操作管理者更加全面地了解储罐区的风 try，2009，38( 7) : 503-506 ，、险状况有利于天然气储罐区规划管理及事故预 , M,, ,,国家安全生产监督管理局安全评价第三版 ,10,。防等 : ，2004，333-372北京煤炭工业出版社