貯油區火災、爆炸危險指數評價法

葉云弟

(江西銅業集團公司德興銅礦，江西德興 334224)

貯油區火災、爆炸危險指數評價法

葉云弟

(江西銅業集團公司德興銅礦，江西德興 334224)

德興銅礦露天采區電動輪汽車所用的柴油貯油區存在火災、爆炸的危險，采用火災、爆炸危險指數法對露天采區柴油貯油區進行安全評價，以確定露天采區柴油貯油區的安全情況，加強安全檢查和安全管理，采取保障設備設施的可靠性并避免人為失誤等安全措施。

露天礦山;貯油區;火災、爆炸危險指數法;安全評價

1 前言

德興銅礦露天采區貯油區地處采礦場銅廠采區，右邊為170工業場地，左邊為養防工段，山下為炸藥廠、爆破工段及祝家村，正前面為采區工作面，正后面為山丘和通往祝家排土場的南山巷道(見圖1油庫地區平面示意圖)。

圖1 油庫地區平面示意圖

銅廠采區每天柴油用量為60～80t。柴油從5km以外的供銷部油庫經礦運輸公路運至油庫貯油區，日均運送大約50t柴油。貯油區有二排油罐，靠近山坡一排為7個油罐，另一排為3個油罐，共10個油罐組成，每個油罐的長度為7m，寬為2.6m，高為2.7m，每個油罐容積50m3。油罐的間距實際為1.5m，按照《石油庫設計規范》的規定，當消防采用固定式時，油罐的間距應為0.6D，即為0.6×2.6=1.56m。顯然，油罐的間距不能符合要求。為確保油罐間距符合要求，靠近山坡一排的7個油罐需要間隔停用3個油罐，另一排3個油罐中間1個油罐停用［1］。

油罐的最大貯油量為42t，考慮安全等因素，每個油罐的實際貯油量為35t。

因此理論上油庫貯油量為:

實際貯油量為:

每個油罐都有一個出油口和一個排污口，每個油罐間采用法蘭或螺栓等連接件固定，出油口通過輸油管線到達加油區，再采用泵送向電動輪汽車等機動設備加油;排污口通過排污管線到達加油區的排污油罐(貯油量為42t)，根據電動輪汽車駕駛員反映柴油質量情況以及工段領導指示對油罐進行不定期排污。

2 火災危險爆炸指數分析

貯油區具有許多潛在的危險性和破壞性，分析貯油區普遍存在的安全隱患及進行安全評價對減少事故發生的可能性具有極其重要的意義。通常對貯油區安全評價可以采用定性或定量分析方法。定性評價方法主要是對生產系統的工藝設備、人員管理等方面的狀況進行定性評價。這類方法簡單、便于操作、評價過程及結果直觀，但帶有一定的局限性，對系統危險性的描述缺乏深度。定量評價方法主要有美國道化學公司的火災、爆炸指數法(F＆EI)，英國帝國化學公司蒙德評價法(ICI)，日本的六段安全評價法等。目前我國貯油區安全評價中廣泛采用的是美國道化學公司的火災、爆炸指數法［2］。

1964年道化學公司火災爆炸危險指數評價方法第一版發行，經過幾十年的實際運用，火災爆炸危險指數(F＆El)評價法已經發展為一種能給出單一工藝單元潛在火災、爆炸損失相對值的綜合指數。F＆EI的最初目的是作為選擇火災預防方法的指南，目前其更多的用途是針對裝置的關鍵特征，提供一種給單一工藝單元進行相對分級的方法。

火災、爆炸風險分析是對工藝裝置及所含物料的實際潛在火災、爆炸和反應性危險進行按步推算的客觀評價。分析中定量的依據是以往的事故統計資料、物質的潛在能量和現行安全措施的狀況。

F＆EI系統的目的是:(1)真實地量化潛在火災、爆炸和反應性事故的預期損失;(2)確定可能引起事故發生或使事故擴大的裝置;(3)向管理部門通報潛在的火災、爆炸危險性［3］。

本文應用“道化學公司火災、爆炸危險指數評價法”(第七版)對露天采區貯油區中的6個柴油罐為1個評價分析對象，進行火災、爆炸危險指數分析。

2.1 物質系數MF

物質系數是表述物質在燃燒或其他化學反應引起火災、爆炸時釋放能量大小的內在特性，是評價單元危險性的基本數據。道化學公司提出的物質系數MF的定量方法是根據全美消防協會(NFPA)的易燃性等級及物質穩定性狀況確定的;查道化法(第七版)附錄之表2得柴油物質系數MF=10。

2.2 一般工藝危險系數F1

一般工藝危險系數是確定事故損害大小的主要因素，包括放熱反應、吸熱反應、物料處理與運輸、封閉單元或室內單元、通道以及排放和泄漏控制等6項，經計算取F1=1.85(見表1)。因此儲存、加油、卸油等的工藝不涉及放熱或吸熱反應，而油料儲藏在室外儲罐，罐區面積較小，周圍設有符合要求的消防通道，因此這些系數為0。

表1 單元火災、爆炸危險指數(F＆E)計算表

續表

表2 單元F＆EI值及危險等級

2.3 特殊工藝危險系數F2

工藝條件是導致火災、爆炸事故的主要原因之一，也是影響事故發生概率的主要因素。特殊工藝危險系數包括毒性物質壓力釋放等12個取值項。經計算取F2=2.32(見表1)。因柴油為NH=1的毒性物質，故A項取值0.2;柴油蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，NF=3，故C項取值0.5;易燃及化學活潑性物質總能量為1.16×109英熱單位，柴油其閃點不低于65℃，故G項取值0.42;柴油腐蝕較小，故H項取值0.1;由于泵、法蘭等處存在輕微泄漏，故I項取值0.1;加基礎系數1，合計為2.82［4］。

2.4 單元危險系數(F3)的計算

單元危險系數(F3)=一般工藝危險系數(F1) ×特殊工藝危險系數(F2)=5.217。

2.5 火災、爆炸危險指數(F＆EI)的計算

火災、爆炸危險指數是用來估計生產過程中的事故可能造成的破壞。火災，爆炸危險指數(F＆EI)=物質系數(MF)×單元危險系數(F3) =10×5.217=52.17。指數小于61～96，屬輕微級危害。

3 安全措施補償系數C

安全措施補償系數是對所采取的措施在減少和抑制火災爆炸事故方面的評定。安全措施包括工藝控制、物質隔離、防火3個方面。加油站在這3個方面綜合采取措施即可降低事故發生的概率和危害。經計算取C=0.855。計算依據見表3。

續表

補償后的火災、爆炸危險指數F＆EI=安全措施補償前的火災、爆炸危險指數F＆EI×安全措施補償系數C=52.17×0.855=44.61。補償后指數介于1～60之間，屬最輕微級。可見措施能明顯降低事故的嚴重等級，顯著提高系統的本質安全化水平［5］。

4 計算暴露半徑和暴露區域及損失

4.1 暴露半徑R和暴露面積D

暴露半徑決定于火災、爆炸危險指數F＆EI，其值計算如下式:

4.2 確定破壞系數(DF)

破壞系數由評價單元危險系數F3和物質系數(MF)確定，通過查單元破壞系數計算圖得到。它表示單元中的物料或反映能量釋放所引起的火災、爆炸事故綜合效應。

本評價單元的F3=5.217，物質系數MF=10，查得單元破壞系數DF=0.15。

4.3 估算基本最大可能財產損失(基本MPPD)

基本MPPD=單元破壞系數DF×MC=0.15× 80=40.8萬元

其中:MC為暴露區財產價值=0.82×影響區域財產值×價格上漲因素，估計為80萬元。

式中0.82是指道路、地下管線、基礎等扣除后的價值。

4.4 估算實際最大可能財產損失(實際MPPD)

實際MPPD=基本MPPD×安全設施補償系數C=40.8×0.855=34.88萬元

4.5 最大可能停工天數(MPDO)和停產損失(BI)

MPDO可根據實際MPPD查圖獲得。在實際MPPD為34.88萬元時，最大可能停工天數MPDO可取為28天。

停產損失BI=VPM×(MPDO/30)×0.70= 65.3萬元

式中VPM為月產值100萬元;0.07代表固定成本和利潤。

5 結論

柴油屬第3.1類易燃液體，其蒸汽能與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱、強氧化劑有引起燃燒的危險，爆炸極限1.4%～7.6%，柴油儲罐存在火災、爆炸危險。采用道化學公司“火災、爆炸危險指數法”(第七版)取值、計算，柴油貯油區未采取安全措施補償時，F＆EI=52.17，屬較輕級危害等級;采取安全措施補償后，F＆EI=44.61，屬最輕級危害等級，安全性有很大改善，但并不是絕對安全。如果由于安全措施失效及人為操作失誤，仍有可能引發嚴重的火災爆炸事故，因此應加強安全檢查和安全管理，保障設備設施的可靠性并避免人為失誤［6］。

［1］葉云弟，露天礦山存在的職業危害及治理措施.銅業工程，2009，(3).

［2］劉康，等.安全評價師(基礎知識).北京:中國勞動社會保障出版社，2009.

［3］劉康，等.安全評價師(國家職業資格二級).北京:中國勞動社會保障出版社，2009.

［4］GB18218－2007，危險化學品重大危險源辯識.

［5］郭繼坤，王豐.油庫安全管理.北京:中國石化出版社，2000.

［6］郭繼坤，王豐.油庫安全技術.北京:中國石化出版社，2000.

Evaluation Method on Danger Index of Fire and Explosion in Oil Storage Area

YE Yun－di

(JCC Dexing Copper Mine，Dexing，Jiangxi，China 334224)

Since the danger of fire and explosion is existed for diesel oil which used for electric truck in Open Pit of Dexing Copper Mine，so we adopt the danger index method of fire and explosion to evaluate the safety of open pit diesel area，to confirm the safety situation and strengthen safety inspection and safety management，and provide reliable safety facilities and safety measures to avoid man－made error.

Open Pit;oil storage area;danger index method of fire and explosion;safety evaluation

X932

A

1009－3842(2011)01－0016－04

2010－11－10

葉云弟(1965－)，男，江西南昌縣人，采礦工程師，主要從事露天礦山采礦與安全技術管理工作，E－mail:yydys9310@sina.com