重大危险源评判资料.docx
- 文档编号:18545151
- 上传时间:2023-08-19
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:33.50KB
重大危险源评判资料.docx
《重大危险源评判资料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《重大危险源评判资料.docx(10页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
重大危险源评判资料
危险化学品重大危险源评判
由于该公司厂区内有乙炔瓶库和液化丙烷、丙烯储罐区两个重大危险源,而该公司乙炔气瓶只是有仓储经营,在现实中发生爆炸的事例极少,危险性相对较小,因此本评判报告只评判液化丙烷、丙烯储罐区重大危险源。
3.5.1泄漏扩散风险
液化丙烷、丙烯储罐区要紧的火灾爆炸危险有两个:
一是泄漏扩散危险与危害;二是火灾爆炸危险与危害。
这两类事故的发生都将造成或可能造成人员伤亡和财产损失。
该公司液化丙烷、丙烯储罐区一旦发生泄漏,其蒸气会向周围弥漫扩散,遇着点火源极易发生燃烧爆炸事故,而且高浓度环境下还可能造成暴露人员急性中毒乃至窒息,对操作人员及相邻地域人员的躯体健康产生不利阻碍。
依照美国DNVTechnical公司提供的有关液化石油产品压力储罐的泄漏事故率数据,泄漏孔径为5mm的事故率为×10-5次/罐·年;泄漏孔径为25mm的事故率为×10-5次/罐·年;灾难性泄漏事故率为×10-6次/罐·年。
相关于大规模泄漏事故率来讲,丙烯、丙烷储罐发生小规模泄漏的事故(孔径≦25mm)的频率较高。
关于输送管道,据EGIG统计,泄漏事故率为10-4数量级,其中注入点处发生大量泄漏的频率为5×10-5次/年;因操作失误致使泄漏的频率为10-4次/年;压力管道回路自然(泄漏)故障率为10-4次/年;因此,在装卸进程中,相对而言,在注入点处(进罐口等)最易发生泄漏事故。
泄漏事故规模通常划分为小型、中型、大型及特大型等几个品级。
针对该公司特点重点考虑中小型事故:
管路系统显现孔径为105mm的泄漏孔,持续泄漏,管路系统和储罐带压运行。
对丙烷蒸气扩散起决定作用的气象条件要紧包括:
风速、大气稳固度、混合层高度、光照和气温等。
风速选取静风(1m/s)和平均风速()两种情形;风向SW风向进行模拟计算。
着重分析发生泄漏事故时,有毒蒸气对下风向区域的危害程度。
3.5.2液体泄漏速度
关于卧式储罐,丙烷液体的泄漏速度要紧取决于罐内物质的压力大小与大气压力之差,其计算基于Torricelli原理及Bernouli方程,如下式所示:
qL=Cd×A×{2(P+PL-Pa)ρL}1/2
式中:
qL———液体泄漏速度,kg/s;
Cd———泄漏系数;
A———泄漏口面积,m2;
P———饱和蒸气压,N/m2;
PL———液体压力,N/m2;
Pa———大气压,N/m2;
ρL———液体密度,kg/m3。
关于管道或其它设备,丙烷气体泄漏速度按下式计算:
qG=Cd×Ah×ψ×{ρG×P0×γ×[2/(γ+1)](γ+1)/(γ-1)}1/2
式中:
qG———气体泄漏速度,kg/s;
Cd———泄漏系数;
Ah———泄漏口面积,m2;
ψ———气体流动系数;
γ———泊松比;
依照泄漏速度及泄漏(5分钟)估算物料泄漏量,结果见表3—20。
表3—20物料泄漏量
泄漏时间(s)
5min
液体泄漏量(kg)
泄漏口径10mm
250
气体泄漏量(kg)
泄漏口径10mm
36
由此表能够看出,丙烷液体在5分钟内将有约256kg的物料漏出,有必然的经济损失;如此多的泄漏物在防火堤内沿地面形成液池,并非断蒸发扩散为易燃、易爆的蒸气云团,危险性是专门大的,应急处置比也较困难。
气体泄漏尽管较小,但泄漏时流速快,与泄漏口的摩擦猛烈,容易产生高位静电,可能引发喷射,危害相邻罐体及管道等设备。
3.5.3液体泄漏速度
丙烷蒸气扩散瞬时排放模型如下:
C(x,y,z,t)=2Q*/(2π)3/2σxσyσz·exp{-1/2[(x-ut)2/σx+y2/σy+z2/σz]}
持续排放扩散模型如下:
C(x,y,z)=Q/πσσyσzu·exp{-1/2[y2/σx2+z2/σz2]}
式中:
C(x,y,z,t)——瞬时排放时,给定地址(x,y,z)和时刻t的污染物浓度,mg/m3;
C(x,y,z)——持续排放时,给定地址(x,y,z)的污染物浓度,mg/m3;
Q*——瞬时排放的物料质量,kg;
Q——持续排放的物料质量,kg;
U——平均风速,m/s;
t——瞬时排放时,污染物的运行时刻,s;
x——下风向距离,m;
y——横风向距离,m;
z——离地面的距离,m;
σx,σy,σz————x、y、z方向扩散参数。
丙烷最高许诺浓度为300mg/m3,该浓度代表作业地址空气中丙烷蒸气所不该超过的数值。
浓度超过300mg/m3时,人员将受到轻度危害。
当丙烷蒸气浓度高于~mg/m3时,有亚急性中毒病症;依照丙烷的爆炸下限,选取32700mg/m3作为丙烷的爆炸危险浓度阈值。
3.5.4扩散危害距离计算
依据以上计算罐区的管道或储罐泄漏时的危害距离,计算管路系统泄漏扩散时,静风条件下丙烷蒸气危害距离见表3—21。
表3—21静风条件下丙烷蒸气的危害距离表
扩散危险危害
泄漏状态
≥300mg/m3
≥12160mg/m3
≥32700mg/m3
最大距离(m)
最大距离(m)
最大距离(m)
泄漏孔径
10mm
气体泄漏
液体泄漏
管路系统泄漏扩散时,平均风速条件下丙烷蒸气危害距离与面积模拟计算结果如表3—22所示。
表3—22管路系统泄漏时,平均风速s条件下丙烷蒸气最大危害距离表
扩散危险危害
泄漏状态
≥300mg/m3
≥12160mg/m3
≥32700mg/m3
最大距离(m)
最大距离(m)
最大距离(m)
泄漏孔径
10mm
气体泄漏
液体泄漏
当发生中型泄漏事故、即管道系统显现孔径为10mm的泄漏孔且持续泄漏时,假设为气体泄漏,在静风条件下,300mg/m3和12160mg/m3和32700mg/m3浓度最大扩散距离(距泄漏孔)别离为、、和,在平均风速s条件下,300mg/m3和12160mg/m3和32700mg/m3浓度最大扩散距离(距泄漏孔径)别离为、、和,危害范围不大,对企事业人员阻碍较小。
现场观测储罐周围多数是空地,因此对人员损害较小。
假设泄漏物为液态闪蒸气,在静风条件下,300mg/m3和12160mg/m3和32700mg/m3浓度最大扩散距离(距泄漏孔)别离为、和,说明下风向距泄漏范围之内的作业人员要紧将受到轻度危害。
在平均风速s条件下,300mg/m3和12160mg/m3和32700mg/m3浓度最大扩散距离(距泄漏孔)别离为、、和,说明下风向距泄漏范围内的作业人员可能受到轻度危害。
哈尔滨锅炉厂三新区在此范围边缘,人口较浓密。
因此,应增强监控,操纵液体泄漏事故的发生,以减小人员损害。
3.5.5火灾爆炸危险
泄漏是发生火灾爆炸事故的前提,但泄漏以后,并非必然就发生火灾爆炸事故。
因罐内温度、压力、等失控当即着火,进而引发BLEVE事故的频率为×10-7次/年;因罐外火焰烘烤而引发BLEVE事故的频率为×10-7次/年。
因此,该公司储罐发生BLEVE或蒸气云爆炸等重大事故的可能性是相当小的。
上述结论是有必然条件的,即管道、泵或储罐必需是正常设计、正常施工和正常投产的,并采取了必要的平安技术与治理方法。
若是在设计、施工或投产后的平安治理工作中存在大量缺点或隐患,那么,生产进程中发生泄漏事故及火灾爆炸事故的可能性将大大增加。
物料泄漏后,通过蒸发、扩散和与空气混合,在必然范围内形成爆炸性蒸气云,一旦碰到点火源,就会发生爆炸。
蒸气云爆炸不仅对处于爆源(蒸气云)中的人员、建筑物及设备等造成严峻损害和破坏,爆炸发生时所产生的爆炸冲击波也将对爆源周围的人员、建筑物及设备产生危害。
1)冲击波超压危险
表3—23要紧物料理化指标
物料名称
丙烷
丙烯
密度(kg/m3,常温)
531
500
燃烧热(kJ/mol)
2049
(1)冲击波超压
在蒸气云瀑轰时,其冲击波参数能够用下面的公式计算:
Ln(Ps/Pa)=——ln(R*)+ln2(R*)—ln3(R*)
式中:
Ps——冲击波正向最大超压,(Pa);
Pa——大气压,(Pa);
Rs——无量纲距离。
(2)爆炸的损害分区
a.人员损害分区
为了估量可能显现的爆炸所造成的人员伤亡情形,一种简单但也较为合理的预测程序是依照人员因爆炸而死亡概率的不同,将爆炸危险源周围由里向外依次划分为以下四个区域:
死亡区、重伤区、轻伤区、平安区。
b.建筑物及设施的破坏分区
爆炸能不同程度地破坏周围的建筑物和设施等,造成直接经济损失。
依照爆炸破坏模型,可估量建筑物和设施的不同破坏程度,据此可将危险源周围分为几个不同的区域。
冲击波超压及其产生的破坏效应见表3—24。
表3—24冲击波超压及其效应
超压(Ps,kgf/cm2)
冲击波破坏效应
~
~
~
~
~
~
门窗玻璃部分破裂
受压面门窗玻璃大部分破裂
窗框破裂
墙破裂
民用住房轻微损坏
墙裂大缝,屋瓦掉下
木建筑柱子折断,房架松动,屋基受到破坏
树木折枝,房屋需修理方能居住
承重墙损坏,屋基向上错动
屋基破坏,30%树木倾倒,动物耳膜破坏
90%树木倾倒,钢筋混凝土柱扭曲
油罐开裂,钢柱倒塌,木柱折断
砖墙全部破坏
2)分析结果
①依照上式可得储罐发生蒸气云雾爆炸时冲击波超压值随距离散布的曲线图。
图3—2蒸气云雾爆炸冲击波超压的值随距离散布曲线图
1蒸气云雾爆炸冲击波超压对人体的损害情形
表3—25丙烯储罐爆炸冲击波超压对人体的损害结果(单位:
m)
人员伤害分区
作用距离
人员伤害分区
分区面积
死亡半径
死亡区
0~
受伤半径
受伤区
~
安全区
~+∞
2蒸气云雾爆炸冲击波超压对周围设施的破坏评判表
表3—25丙烯储罐爆炸冲击波超压对人体的损害结果
序号
1
2
3
4
5
6
超压半径(kgf/cm2)
破坏半径(m)
3
7
8
13
19
27
a.当单个100m3丙烯储罐发生蒸气云爆炸事故时,距储罐群中心位置3m内的人员可能大部份死亡;距储罐群中心位置3~内的暴露人员内脏将严峻挫伤,可引发死亡;距储罐群中心位置~内的暴露人员将会显现轻度或中度损伤。
其阻碍面只覆盖了储罐区防火堤。
b.当单个100m3丙烯储罐发生蒸气云爆炸事故时,爆炸冲击波的超压危害不仅限于对人体产生损害,对周围的建构筑物及设备一样产生破坏力。
距离发生事故储罐中心位置6m之内的储罐将受到严峻的破坏。
距离储罐中心6~9m内的砖墙破坏。
距离储罐中心9~20m内的建筑物玻璃损坏,货车倾覆。
其阻碍范围涉及了充装站和紧缩机系统,对工业燃气区域危害大。
3)分析结论
通过综合危险源分析,给出如下结论:
a.储运单元物料:
丙烷、丙烯具有易爆、易蒸发及泄漏扩散等特性,火灾危险性大;
b.物料(气态及液态)的泄漏是火灾爆炸事故发生的重要前提和条件,一旦发生中级以上泄漏扩散事故,会对下风侧的居民造成损害,产生十分严峻的后果;
c.丙烯、丙烷储罐区防火堤若是封锁成效失效,一旦发生泄漏事故,不能起到储液与导液的作用,若是在雨季对周围的农田阻碍更大;
d.致使火灾爆炸事故的缘故有违章动火作业、现场抽烟、其它明火、静电放电、电火花和电弧或雷击和自燃等;另外还有设备本身的固有危险性和人为治理不善造成的危险,如机泵灌装间循环紧缩机和罐区电气设备防护品级不足,罐区防火堤排水管穿堤出口的密封不行等,都会造成事故;
e.各工序中火灾危险性不大,但仍需要采取相应的防火防爆及防泄漏方法,从而保证全厂区内的火灾爆炸事故的隐患减至最低。
各个生产工艺及职位单元,都是消防工作的重点。
f.尽管《危险化学品重大危险源治理暂行规定》(安监总局令第40号)第九条规定,三、四级危险化学品重大危险源单位可不做“可允许个人风险和社会风险评判”,可是依照上述分析中美国DNVTechnical公司提供的有关“液化石油产品压力储罐的灾难性泄漏事故率为×10-6次/罐·年”的数据,推算该公司液化丙烷、丙烯储罐区3个100m3储罐的“灾难性事故率”为×10—5次/罐·年,把此数据与“可允许社会风险标准(F-N)曲线”进行比较,其可允许的社会风险值在“尽可能降低区”的下限×10—5次/年之上,故应当采取一切可能的技术方法,把发生灾难事故的风险降至最小。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 重大 危险源 评判 资料