摘 要：采用DOW指數(shù)法對(duì)河南周口某油庫(kù)儲(chǔ)罐區(qū)進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)，根據(jù)儲(chǔ)罐區(qū)現(xiàn)狀確定工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)和火災(zāi)爆炸指數(shù)，對(duì)儲(chǔ)罐區(qū)可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)程度進(jìn)行了預(yù)測(cè)。根據(jù)油庫(kù)采取的安全措施確定安全補(bǔ)償系數(shù)。引入補(bǔ)償火災(zāi)爆炸指數(shù)概念，并在此基礎(chǔ)上引入安全檢查表-火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)-系統(tǒng)安全分析三階段安全評(píng)價(jià)法。

關(guān)鍵詞：油庫(kù);DOW指數(shù)法;安全評(píng)價(jià);火災(zāi)爆炸指數(shù)

Abstract: This paper does the initial evaluation for the oil depot storage area in Zhou kou, Henan by using the DOW index method, according to the storage area status, it determines the process unit risk coefficient and fire explosion index, forecasts the fire and explosion danger degree in the storage tank area. According to the oil depot safety measures, it determines the safety compensating coefficient. This paper introduces the compensation fire explosion index concept, and on its basis, it introduces the safety check table, fire explosion index assessment and system safety analysis these three stages safety evaluation methods.

Key words: oil depot; DOW index; safety evaluation; fire explosion index

中圖分類號(hào)：V351.19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104(2012)

0前言

油庫(kù)存在大量易燃易爆品，發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的概率相對(duì)較高，且一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，火災(zāi)蔓延速度快，撲救困難，損失嚴(yán)重。應(yīng)用合理有效的方法對(duì)油庫(kù)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，并采取有效地措施降低油庫(kù)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，是目前油庫(kù)安全研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

DOW指數(shù)法是油庫(kù)安全評(píng)價(jià)常用方法之一。鄭賢斌、張景林、蔡立勇、陳學(xué)鋒等人均運(yùn)用DOW指數(shù)法對(duì)油庫(kù)進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)[1-4]。

但是DOW指數(shù)法是對(duì)生產(chǎn)過程、工藝裝置、物質(zhì)自身的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，而事實(shí)上還必須考慮影響事故發(fā)生的其它因素，特別是外部因素，對(duì)這些因素的分析是DOW指數(shù)方法的空白[1]。

本文應(yīng)用DOW指數(shù)法對(duì)河南周口某油庫(kù)儲(chǔ)罐區(qū)(以下簡(jiǎn)稱周口油庫(kù)儲(chǔ)罐區(qū))進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，同時(shí)，為彌補(bǔ)DOW指數(shù)法的不足，在DOW指數(shù)法的基礎(chǔ)上引入安全檢查表-火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)-系統(tǒng)安全分析三階段安全評(píng)價(jià)法。

1周口油庫(kù)DOW指數(shù)法安全評(píng)價(jià)`

1.1 DOW指數(shù)法安全評(píng)價(jià)程序[2]

DOW指數(shù)法是以工藝過程中物料的火災(zāi)爆炸潛在危險(xiǎn)性為基礎(chǔ)，結(jié)合工藝條件物料量等因素求取火災(zāi)、爆炸指數(shù)，進(jìn)而可求出經(jīng)濟(jì)損失的大小，以經(jīng)濟(jì)損失評(píng)價(jià)生產(chǎn)裝置的安全性。

1.2周口油庫(kù)儲(chǔ)油概況

該油庫(kù)的儲(chǔ)罐區(qū)現(xiàn)有立式鋼制內(nèi)浮頂罐9座，固定頂罐14座，共計(jì)23座，總儲(chǔ)存量為41600萬m³，其中車用汽油組分油和和輕柴油儲(chǔ)量合計(jì)37000 m³，約占總儲(chǔ)量的88.94%。

1.3確定評(píng)價(jià)單元物質(zhì)系數(shù)

物質(zhì)系數(shù)MF是表述物質(zhì)由燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起火災(zāi)、爆炸時(shí)釋放能量大小的內(nèi)在特性，是一個(gè)最基礎(chǔ)的數(shù)值。該評(píng)價(jià)單元存在的危險(xiǎn)物質(zhì)為柴油和汽油，物質(zhì)系數(shù)以“存在的最危險(xiǎn)物質(zhì)”原則來確定[3]，因而物質(zhì)系數(shù)按汽油來選取。汽油閃點(diǎn)為-50℃，可燃性NF=3，化學(xué)不穩(wěn)定性NR=0，通過查取《物質(zhì)系數(shù)表》，可知汽油的物質(zhì)系數(shù)MF=16。

1.4暴露區(qū)域面積的確定

暴露半徑：R= F&FI×0.84×0.3048m/ft= 43.12m

暴露面積:S=πR2= 5,837.17m2

暴露區(qū)域意味著其內(nèi)的設(shè)備將會(huì)暴露在本單元發(fā)生的火災(zāi)或爆炸環(huán)境中。為了評(píng)價(jià)這些設(shè)備在火災(zāi)、爆炸中遭受的損壞，要考慮實(shí)際影響的體積。該體積是圍繞著工藝單元的圓柱體的體積，其面積是暴露區(qū)域，高度相當(dāng)于暴露半徑。該體積表征了發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時(shí)生產(chǎn)單元所承受風(fēng)險(xiǎn)的大小。

1.5危害系數(shù)DF的確定

危害系數(shù)是由單元危險(xiǎn)系數(shù)(F3)和物質(zhì)系數(shù)(MF)按《單元危害系數(shù)計(jì)算圖》來確定的，它代表了單元中物料泄漏或反應(yīng)能量釋放所引起的火災(zāi)、爆炸事故的綜合效應(yīng)。由F3=8，MF=16，查表得DF為0.68，它表示一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故其影響區(qū)域內(nèi)68%將遭到破壞。

1.6最大可能財(cái)產(chǎn)損失(基本MPPD)

最大可能財(cái)產(chǎn)損失，即基本MPPD為暴露區(qū)域的更換價(jià)值與危害系數(shù)之積， 由于事故影響范圍內(nèi)的財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值估計(jì)有困難，所以一般只評(píng)價(jià)到影響面積即可[4]。

1.7安全補(bǔ)償系數(shù)的確定

安全措施補(bǔ)償系數(shù)是指采取安全措施以預(yù)防嚴(yán)重事故的發(fā)生，降低事故的概率和危險(xiǎn)性，根據(jù)火災(zāi)爆炸指數(shù)法的規(guī)定，安全措施有三類，即工藝控制安全措施C1，物質(zhì)隔離安全措施C2及防火安全措施C3。

1.8實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失(實(shí)際MPPD)

實(shí)際MPPD=基本MPPD×C，亦即，采取安全補(bǔ)償措施之后，該單元一旦發(fā)生火災(zāi)其財(cái)產(chǎn)損失將會(huì)降為原來的0.47倍。

2安全檢查表-火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)-系統(tǒng)安全分析三階段安全評(píng)價(jià)法

油罐區(qū)油罐一般均勻分布，因此可假設(shè)暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)值均勻分布，暴露區(qū)域面積S與最大可能財(cái)產(chǎn)損失成正比。記作：基本MPPD∝S。

因?yàn)?所以MPPD∝(F&FI)2，即F&FI∝(基本MPPD)1/2。

設(shè)F&FI’為采取安全補(bǔ)償措施后的火災(zāi)爆炸指數(shù)，簡(jiǎn)稱補(bǔ)償火災(zāi)爆炸指數(shù)，則補(bǔ)償火災(zāi)爆炸指數(shù)F&FI’∝(實(shí)際MPPD)1/2。

因?yàn)?實(shí)際MPPD×C)1/2=(基本MPPD)1/2×C1/2

所以補(bǔ)償火災(zāi)系數(shù)F&FI’/F&FI= C1/2 ，即F&FI’=F&FI× C1/2。

據(jù)此計(jì)算周口油庫(kù)補(bǔ)償火災(zāi)爆炸指數(shù)F&FI’=F&FI× C1/2=128×0.471/2=88，查表4可知，火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)等級(jí)由很大降為較輕。

引入補(bǔ)償火災(zāi)爆炸指數(shù)F&FI’概念，能夠?qū)⒃u(píng)價(jià)單元固有火災(zāi)爆炸指數(shù)與安全補(bǔ)償系數(shù)聯(lián)系起來，量化安全補(bǔ)償系數(shù)對(duì)火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)的影響。

在此基礎(chǔ)上，引入安全安全檢查表-火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)-系統(tǒng)安全分析三階段安全評(píng)價(jià)法。此法由用于光氣及光氣化產(chǎn)品企業(yè)的安全安全檢查表-危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)-系統(tǒng)安全分析三階段安全評(píng)價(jià)法[5]演化而來。油庫(kù)安全安全檢查表-火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)-系統(tǒng)安全分析三階段安全評(píng)價(jià)法流程如下：

第一階段采用安全檢查表檢查油庫(kù)區(qū)全區(qū)性危險(xiǎn)因素，以消除重大隱患。

第二階段用DOW指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算補(bǔ)償火災(zāi)爆炸指數(shù)F&FI’，確定危險(xiǎn)等級(jí)，避免出現(xiàn)非常危險(xiǎn)的狀態(tài)。此階段考慮安全補(bǔ)償措施，有利于激勵(lì)油庫(kù)管理人員積極采用安全補(bǔ)償措施。

第三階段采用事件樹(ETA)、危害和可操作性研究(HAZOP)找出消除重大危險(xiǎn)的有效途徑。

此方法其實(shí)是一個(gè)安全評(píng)價(jià)體系，綜合了多種評(píng)價(jià)方法，篇幅所限，此處不再展開。

3結(jié)語

3.1通過DOW指數(shù)法分析可見，周口油庫(kù)一旦發(fā)生火災(zāi)，其最大危害半徑為43.12m，最大影響區(qū)域面積為5,837.17m2，火災(zāi)爆炸指數(shù)F&FI為128，危險(xiǎn)等級(jí)很大。采取安全補(bǔ)償措施后，安全補(bǔ)償系數(shù)為0.47，一旦發(fā)生火災(zāi)其實(shí)際最大財(cái)產(chǎn)損失將降為未采取安全補(bǔ)償措施的0.47倍。

3.2在暴露區(qū)內(nèi)財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值估計(jì)有困難的情況下，為量化安全補(bǔ)償措施對(duì)降低油庫(kù)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的作用，引入補(bǔ)償火災(zāi)爆炸指數(shù)F&FI’，F(xiàn)&FI’=F&FI× C1/2。周口油庫(kù)補(bǔ)償火災(zāi)爆炸指數(shù)F&FI’為88，火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)等級(jí)由很大降為較輕。可見周口油庫(kù)采取的安全補(bǔ)償措施是十分有效的。

3.3為彌補(bǔ)DOW指數(shù)法的不足，引入安全檢查表-火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)-系統(tǒng)安全分析三階段安全評(píng)價(jià)法，此方法融合了安全檢查表、DOW指數(shù)法安全評(píng)價(jià)和安全系統(tǒng)分析，既能全面檢查全區(qū)性危險(xiǎn)因素又能避免出現(xiàn)非常危險(xiǎn)的狀態(tài)，同時(shí)還可找出消除重大危險(xiǎn)的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭賢斌與李自力, DOW火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法在油庫(kù)中的應(yīng)用. 油氣儲(chǔ)運(yùn), 2003. 22(5).

[2] 張景林,崔國(guó)璋.安全系統(tǒng)工程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2002

[3] 蔡立勇,C. Liyong. DOW評(píng)價(jià)法在貴州某油庫(kù)安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)中的應(yīng)用. 石油化工應(yīng)用, 2010. 29(6).

[4]. 陳學(xué)鋒等, DOW分析法在石油庫(kù)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用. 天然氣與石油, 2006. 24(1).

[5] 吳穹,許開立.安全管理學(xué)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2002

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