淺析國家某成品油儲備庫現狀

朱凡 謝巍 孫文軍(中國航空油料有限責任公司重慶分公司，重慶 400000)

1 儲備油庫作用及現狀

改革開放以來,國民經濟飛速發展,同時也帶動了石油需求的增長。到90年代初,我國石油供求關系達到臨界點,對進口石油的依賴程度不斷增加,我國的石油供求受制于人的潛在危機日益顯現,直接關系到國家安全及社會穩定。

國家成品油儲備庫主要有三個功能:一是對市場起到威懾作用，現在的成品油市場中有2/3的交易是投機交易，有時候這些投機交易會根據一個國家對付成品油價格波動能力來進行。如果國家有自己足夠的成品油儲備，就會對這種交易起到震懾作用。其次是穩定油價，調劑市場。一旦遇到油價飛漲，有成品油儲備的國家就可以通過拋售一部分儲備油品來降低油價，等到油價下跌，再購進一部分來補充，長期保持一定的儲備量。第三就是應付短期石油供應中斷。

為防止和減少因石油供應中斷，油價大幅度異常波動等事件造成的影響和維護國家能源安全，保證國民經濟的正常運行，我國將加快建立國家石油儲備體系。建立國家石油儲備體系，不僅是維護國家能源安全的重要保證，也是穩定石油價格的有效減震劑，提高我國在國際石油市場的應變能力。

國家成品油儲備庫是具有戰略性質的倉庫，因此部分油庫建成后，倉儲設施沒有進行過大的更新改造，現在，油庫設施設備老化，安全隱患較嚴重，已不適應現有安全管理要求，限于當時的歷史背景和技術條件,許多設計理念及使用要求、消防要求，已不適應現行規范要求。

2 油庫儲油區危險性評價

筆者針對國家某成品油儲備庫的情況，采用DOW化學公司火災爆炸指數評價法和事故樹分析法，對某油庫的儲油區進行了風險評價?，F將兩種方法的計算方法步驟分別介紹如下:

2.1 美國DOW化學公司道化法

DOW化學公司道化法可以從宏觀上分析評價儲備油庫火災爆炸危險性的程度。

2.1.1 評價單元的劃分

一般是將儲存相同油品的相同型號油罐組劃分為一個評價單元。因此，將待安全評價的油罐分為兩個評價單元:4個10000m3油罐汽油罐組和4個10000m3油罐柴油罐組。

2.1.2 物質系數MF的確定

物質系數MF根據美國消防協會所確定的物質可燃性NF和化學不穩定性NR聯合求得，可知:汽油物質系數MF=16，柴油物質系數MF=10。

2.1.3 一般工藝危險系數F1的確定

表1 一般工藝危險系數F1

一般工藝危險系數F1為:

F1=1+0+0+0.85+0+0.25+0.5=2.60

2.1.4 特殊工藝危險系數F2的計算

表2 特殊工藝危險系數F2

汽油罐組:

F2=1+0.2+0+0.5+0+0+0.25+0.5+0+0.6+0.2+0+0=3.25

柴油罐組:

F2=1+0+0+0.5+0+0+0.25+0.5+0+0.6+0.2+0+0=3.05

2.1.5 工藝危險系數F3的計算

汽油罐組:

F3=F1×F2=2.6×3.25=8.45≈8.00

注意，當F3>8時，應按F3=8來確定危害系數。

柴油罐組:

F3=F1×F2=2.6×3.05=7.93

2.1.6 火災爆炸指數F＆EI的計算

F＆EI反映了火災爆炸事故可能造成的破壞情況，表3根據火災爆炸指數判定危險等級。

表3 F＆EI與危險等級的對照表

汽油罐組:

FEI=F3×MF=8×16=128

柴油罐組:

FEI=F3×MF=7.93×10=79.3

由以上計算結果可以看出:

汽油罐組處于危險狀態，柴油罐組處于安全狀態。

2.1.7 安全措施補償系數C

安全措施補償系數C是根據所采用的安全措施來降低事故發生的概率和危險性，包括工藝控制安全措施、物質隔離安全措施和防火安全措施三類。

汽油罐組:C=C1×C2×C3=0.62

柴油罐組:C=C1×C2×C3=0.65

FEI′=FEI×C=79.36FEI′=FEI×C=51.55

采取安全措施后:汽油罐組處于安全狀態，柴油罐組處于很安全狀態。

2.1.8 危害區域半徑R的確定

汽油罐組:

R=0.256×FEI=32.77m

危害區域面積=3373.67m2

柴油罐組:

R=0.256×FEI=20.3m

危害區域面積=1294.7 m2

2.1.9 危害系數DF的確定

危害系數DF可根據F3和MF查《單元危害系數計算圖》，可得

汽油DF=0.68，柴油DF=0.29。

2.1.10 危險區域內資產價值CV

危險區域內的資產價值包括油罐、油罐附屬設備，以及油罐內油品的價值。這些需經財務、設備等相關部門仔細核算后得出。

2.1.11 最大可能財產損失MPPD

基本MPPD=0.82×CV×DF

實際MPPD=基本MPPD×C

2.1.12 最大可能工作日損失MPDO

lgMPDO=1.325132+0.592471×lgMPPD(實際)

由于安全措施的變化，MPDO的值可以在其70%的范圍內上下浮動，其范圍:

lgMPDO1=1.045515+0.610426×lgMPPD(實際)

lgMPDO2=1.550233+0.598416×lgMPPD(實際)

式中:MPDO1:小于70%的最大可能損失天數；

MPDO2:大于70%的最大可能損失天數；

2.1.13 停產損失BI的計算

BI=MPDO/30×VPM×0.70

式中:VPM:月產值；

0.70 :固定成本和利潤系數；

從以上的計算可以看出，財產的損失由兩部分組成，即:事故直接損失和停產時間的間接損失，其結果可反映出單元的火災爆炸危險程度。

表4 工藝單元危險系數和爆炸指數

2.2 事故樹分析

DOW道化學公司火災爆炸指數評價法能對事故造成的損失進行評價，但不能從微觀上認清事故產生的原因和幾率，因此道化學火災爆炸指數評價法有一定局限性。現用事故樹

分析法(FTA)對儲由區安全進行分析。

2.2.1 事故樹分析的基本程序

圖1

2.2.2 事故樹的繪制

根據收集的系統故障資料，從頂上事件開始，按順序逐級找出所有直接原因事件。現繪制如下圖2所示:

2.2.3 最小割集和最小徑集在事故樹分析中的選用

事故樹分析的主要目的是在于求得哪些基本事件對頂上事件的發生具有重大影響，從而采取經濟有效的措施來控制頂上事件的發生。最小割集和最小徑集在分析的過程中具有重要作用。

凡能引起頂上事件發生的最小限度的基本事件，均稱為最小割集；

基本事件本身不發生就不引起頂上事件發生的最小限度的基本事件，稱為最小徑集。

根據最小割集(最小徑集)的數量，或者是與門(或門)的多少，可選簡單易行的方法對事故樹分析。與門多，或門少時，最小割集少，系統就相對比較安全；反之，或門多，與門少時，最小徑集少，系統則比較危險。

如圖2所示，事故樹中或門很多，與門很少，則選最小徑集對事故樹進行分析。根據最小割集和最小徑集的對偶性質，將事故樹的“與門”換成成功樹的“或門”，把“或門”換成“與門”，求出與事故樹對偶的成功樹，如圖3所示:

圖3 成功樹

根據成功樹，我們可以得到成功樹的3個最小割集(原事故樹 的 最 小 徑 集)為 {X21}、{X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12}、{X13X14X15X16X17X18X19X20}。

2.2.4 最小割集和最小徑集在事故樹分析中的意義

最小割集能表明系統發生事故的原因，并且也能表明事故樹有幾種組合能導致系統發生事故，除此，最小割集還能直觀表明基本事件發生后的危險性大小，即一般情況下，一個事件的最小割集比多個事件的最小割集更易引起系統發生事故，因此我們可以全力控制關鍵事件的發生。

最小徑集能幫助我們知道控制住哪幾個基本事件就可以避免頂上事件的發生，同時，也能幫助我們選擇經濟有效的方案來避免頂上事件的發生。

根據圖3，我們只要采取措施控制住這三個最小徑集中的任一個不發生，頂上事件就不發生。一般情況下，控制一個基本事件比控制多個基本事件省力、省時，因此在設計控制時，應根據事故樹的最小徑集選取最省力、省時的最優方案。

3 降低油庫罐區危險的措施

通過以上的評價分析，我們知道了儲罐區火災爆炸可能發生的原因。建議油庫應從以下幾個方面來做好安全工作:

3.1 增強全油庫職工的安全意識，認清國家儲備的責任感和使命感；

3.2 提高職工的業務技能水平和處理事故的應急能力，完善操作規章制度，避免作業時的誤操作和違章操作，防止油品“跑、冒、滴、漏”現象的發生；

3.3 加強日常對油罐、消防設施設備的巡查和保養，及時修復更換損壞的設備，杜絕隱患；

3.3.1 加強著火源的控制，減少靜電的產生和積聚，做好雷電火災的預防工作；

3.3.2 制定出詳細周密的應急預案，做好平時的消防演練。

[1]趙曉剛，《石油儲運安全系統工程理論及其應用》，解放軍出版社(北京)，2005.2月.

[2]中國化學安全衛生技術協會防火防爆專業委員會編譯，道化學公司火災爆炸危險指數評價方法(第七版)，中國化工出版社(北京)，1997.