化工園區(qū)生產(chǎn)安全事故多米諾效應(yīng)影響分析(三)
作者平平安安
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化工園區(qū)多米諾效應(yīng)分析的主要內(nèi)容
3.1 危險(xiǎn)源發(fā)生事故時(shí)的多米諾影響范圍
根據(jù)化工園區(qū)危險(xiǎn)源事故場(chǎng)景的分析,可以辨識(shí)出可能發(fā)生多米諾效應(yīng)的危險(xiǎn)源。然后根據(jù)前面介紹的評(píng)估模型,可以計(jì)算出某一點(diǎn)的熱輻射強(qiáng)度(kW/m2)或爆炸沖擊波(kPa),對(duì)照多米諾效應(yīng)影響閾值,就可得出某點(diǎn)是否受一次事故多米諾效應(yīng)的影響。反之,也可以根據(jù)火災(zāi)熱輻射或爆炸沖擊波的多米諾效應(yīng)影響閾值反推出某一事故場(chǎng)景的多米諾影響范圍。
化工園區(qū)危險(xiǎn)源的多米諾影響范圍一般借助QRA軟件來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
3.2 受多米諾影響的危險(xiǎn)源可能發(fā)生的事故
計(jì)算出化工園區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)源的多米諾影響范圍,分析范圍內(nèi)的設(shè)施(其他危險(xiǎn)源)。評(píng)估二級(jí)或二級(jí)以上的事故場(chǎng)景,推斷化工園區(qū)巨災(zāi)場(chǎng)景發(fā)生的可能性。化工園區(qū)多米諾效應(yīng)的分析,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下方面:
(1)化工園區(qū)內(nèi)重大危險(xiǎn)源是否可能受到周邊事故的多米諾影響。重大危險(xiǎn)源如果與一些小型化工裝置相鄰是比較危險(xiǎn)的,這些小型化工裝置往往在設(shè)備、設(shè)施和安全管理上與大型化工企業(yè)存一定差距,事故易發(fā)性也相對(duì)較高,一旦發(fā)生事故,本身影響倒不大,如果引起相鄰的重大危險(xiǎn)源裝置事故,可能會(huì)發(fā)生災(zāi)難性后果。
(2)多米諾影響范圍內(nèi)是否有光氣、氯氣、氨氣等毒性氣體設(shè)施(包括液化態(tài))。毒性氣體泄漏影響范圍較大,可引起大范圍人員中毒,甚至是社區(qū)居民的大量撤離,社會(huì)影響惡劣。對(duì)于這種情況,多米諾效應(yīng)分析應(yīng)予以特別關(guān)注。
(3)化工園區(qū)內(nèi)重大危險(xiǎn)源設(shè)施的布局是否會(huì)發(fā)生多米諾效應(yīng)的相互影響。重大危險(xiǎn)源設(shè)施固有風(fēng)險(xiǎn)高,發(fā)生事故時(shí)如果相互影響,成連片火災(zāi)或爆炸,對(duì)化工園區(qū)來(lái)說(shuō)將是覆滅性的。
(4)多米諾影響不僅要分析危險(xiǎn)源對(duì)廠區(qū)外設(shè)施的影響,還要分析對(duì)本廠區(qū)內(nèi)部的影響。
(5)分析多米諾影響范圍內(nèi)道路、河流、山體、地下油氣設(shè)施被影響的可能性及后果。
3.3 多米諾效應(yīng)發(fā)生的可能性
在多米諾影響范圍內(nèi)的其他危險(xiǎn)源也不一定就會(huì)發(fā)生事故,被引發(fā)事故的可能性與設(shè)備的狀態(tài)、形狀、物質(zhì)、距離及自然條件(風(fēng)向、下雨、大霧等)密切相關(guān)。保守評(píng)估時(shí)也可不考慮多米諾效應(yīng)發(fā)生的可能性,即可能性為1。
化工園區(qū)多米諾評(píng)估實(shí)例04
4.1 園區(qū)基本情況
某市化工產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)現(xiàn)有企業(yè)中,引發(fā)多米諾事故概率最高的危險(xiǎn)源區(qū)域?yàn)榧坠炯捌渲苓吰髽I(yè),甲公司危險(xiǎn)源較多,周邊企業(yè)距離近,可相互影響的可能較大。分析所在儲(chǔ)罐發(fā)生事故時(shí)對(duì)其他罐區(qū)或設(shè)施的影響及其他設(shè)施之間的相互影響。分析區(qū)域在園區(qū)中的位置如圖所示。
相關(guān)說(shuō)明:
(1)甲公司廠區(qū)南部布置有罐區(qū)三處,①西側(cè)罐區(qū)自北向南布置有4×80m3二硫化碳臥式儲(chǔ)罐、3×50m3乙醇臥式儲(chǔ)罐、2×50m3乙胺臥式儲(chǔ)罐、1×50m3二氯乙烷臥式儲(chǔ)罐、1×50m3甲醇臥式儲(chǔ)罐、1×50m3苯胺臥式儲(chǔ)罐、2×50m3乙二胺臥式儲(chǔ)罐;②中部為酸堿罐區(qū),設(shè)有2×200m3液堿立式儲(chǔ)罐、2×200m3鹽酸立式儲(chǔ)罐;③東側(cè)罐區(qū)設(shè)有2×50m3氰化鈉臥式儲(chǔ)罐、1×50m3甲苯臥式儲(chǔ)罐、3×50m3液氨臥式儲(chǔ)罐、2×50m3三氯化磷臥式儲(chǔ)罐、2×50m3硫酸二甲酯臥式儲(chǔ)罐、2×50m3醋酐臥式儲(chǔ)罐、2×50m3柴油臥式儲(chǔ)罐;甲公司西側(cè)罐區(qū)以燃爆危險(xiǎn)性大的二硫化碳儲(chǔ)罐為例為進(jìn)行分析說(shuō)明,東側(cè)罐區(qū)以甲苯儲(chǔ)罐為例進(jìn)行分析說(shuō)明; (2)甲公司東側(cè)為園區(qū)道路,路東側(cè)為乙公司,乙公司主要危險(xiǎn)源為4t/h蒸汽鍋爐1臺(tái); (3)甲公司南側(cè)為園區(qū)道路,路南側(cè)為丙公司及丁公司,丁公司主要危險(xiǎn)源為10t/h蒸汽鍋爐1臺(tái);丙公司廠區(qū)南側(cè)設(shè)有罐區(qū),自西向東設(shè)有50m3液氨儲(chǔ)罐1臺(tái)、50m3液堿儲(chǔ)罐1臺(tái)、50m3鹽酸儲(chǔ)罐1臺(tái)、30m3硫酸儲(chǔ)罐1臺(tái)、30m3三氯化磷儲(chǔ)罐1臺(tái)、30m3甲苯儲(chǔ)罐1臺(tái)、30m3環(huán)己烷儲(chǔ)罐1臺(tái)、30m3石油醚儲(chǔ)罐1臺(tái)、50m3純苯儲(chǔ)罐1臺(tái)、50m3叔丁醇儲(chǔ)罐1臺(tái)、50m3甲醇儲(chǔ)罐1臺(tái)、50m3預(yù)留儲(chǔ)罐1臺(tái),共12臺(tái)臥式儲(chǔ)罐。 (4)丁公司東側(cè)隔園區(qū)道路為戊公司,戊公司危險(xiǎn)源為其廠區(qū)南側(cè)的罐區(qū),該罐區(qū)設(shè)有50m3立式儲(chǔ)罐4臺(tái),其中二甲苯、二氯甲烷、濃硫酸、鹽酸、硫酸二甲酯、液堿儲(chǔ)罐各1臺(tái),以二甲苯儲(chǔ)罐為例進(jìn)行分析; (5)參與計(jì)算的物料儲(chǔ)罐為相互可能產(chǎn)生影響的儲(chǔ)罐,各儲(chǔ)罐之間的相互間距等情況見(jiàn)表4.1-1。
本次分析的6個(gè)危險(xiǎn)源有4個(gè)為易燃液體的燃爆危險(xiǎn)性,主要分析泄漏后形成池火對(duì)周邊設(shè)施的熱輻射影響;2個(gè)為物理性爆炸危險(xiǎn)性,主要分析爆炸后對(duì)周邊設(shè)施產(chǎn)生的沖擊波影響。對(duì)于產(chǎn)生影響的周邊設(shè)施計(jì)算多米諾連鎖事故引發(fā)的概率。
4.2 A危險(xiǎn)源二硫化碳儲(chǔ)罐池火災(zāi)
A危險(xiǎn)源二硫化碳儲(chǔ)罐距B危險(xiǎn)源甲苯儲(chǔ)罐56m,距D危險(xiǎn)源鍋爐房200m,距F危險(xiǎn)源苯儲(chǔ)罐489m,A危險(xiǎn)源為二硫化碳儲(chǔ)罐,罐容為50m3臥式罐,二硫化碳屬第3.1類低閃點(diǎn)易燃液體,事故災(zāi)害模式為池火災(zāi),由計(jì)算可知,當(dāng)A危險(xiǎn)源二硫化碳儲(chǔ)罐發(fā)生池火災(zāi)事故時(shí),對(duì)B、D、F危險(xiǎn)源的熱輻射通量均小于可能引發(fā)多米諾連鎖事故效應(yīng)的37.5kW/m2的量,一般不會(huì)發(fā)生多米諾事故連鎖效應(yīng)。
4.3 B危險(xiǎn)源甲苯儲(chǔ)罐池火災(zāi)
B危險(xiǎn)源甲苯儲(chǔ)罐距A危險(xiǎn)源二硫化碳儲(chǔ)罐56m,距C危險(xiǎn)源二甲苯儲(chǔ)罐324m,距E危險(xiǎn)源鍋爐房200m,距D危險(xiǎn)源鍋爐房290m,B危險(xiǎn)源為50m3臥式甲苯儲(chǔ)罐,甲苯為第3.1類低閃點(diǎn)易燃液體,事故災(zāi)害模式為池火災(zāi),
由計(jì)算可知,當(dāng)B危險(xiǎn)源甲苯儲(chǔ)罐發(fā)生池火災(zāi)事故時(shí),對(duì)A危險(xiǎn)源的熱輻射通量大于可能引發(fā)多米諾連鎖事故效應(yīng)的37.5kW/m2的量,可能引發(fā)連鎖事故;對(duì)C、D、E危險(xiǎn)源的熱輻射影響小于引發(fā)多米諾連鎖事故效應(yīng)的能量,一般不會(huì)引發(fā)連鎖事故。
4.4 C、F危險(xiǎn)源儲(chǔ)罐池火災(zāi)
采用與A、B危險(xiǎn)源相同的方法計(jì)算C危險(xiǎn)源二甲苯儲(chǔ)罐發(fā)生事故時(shí)對(duì)B、D、E危險(xiǎn)源的影響,F(xiàn)危險(xiǎn)源苯儲(chǔ)罐發(fā)生事故時(shí)對(duì)A、D危險(xiǎn)源的影響,
對(duì)C、F危險(xiǎn)源事故的影響計(jì)算結(jié)果均小于可能引發(fā)多米諾連鎖事故效應(yīng)的37.5kW/m2的量。
4.5 D、E危險(xiǎn)源鍋爐爆炸
高溫飽和水一般在容器內(nèi)以氣液兩態(tài)存在,當(dāng)容器破裂發(fā)生爆炸時(shí),除了氣體的急劇膨脹做功外,還有過(guò)熱液體激烈的蒸發(fā)過(guò)程。
即當(dāng)D危險(xiǎn)源鍋爐發(fā)生爆炸時(shí),與其相距195m處的F危險(xiǎn)源受到的沖擊波超壓可忽略不計(jì)。同樣,處于更遠(yuǎn)處的危險(xiǎn)源所受到的沖擊波超壓也可忽略不計(jì)。E危險(xiǎn)源鍋爐小于D危險(xiǎn)源,不再進(jìn)行計(jì)算。
4.6 分析結(jié)果
通過(guò)以上分析可知,A、B、C、D、E、F危險(xiǎn)源發(fā)生大型火災(zāi)、爆炸事故時(shí),除B危險(xiǎn)源可能會(huì)影響到A危險(xiǎn)源外(甲公司內(nèi)部的2個(gè)罐區(qū)),其他各危險(xiǎn)源之間理論上不會(huì)產(chǎn)生多米諾影響。B危險(xiǎn)源發(fā)生火災(zāi)事故對(duì)A危險(xiǎn)源的影響概率為0.15。
應(yīng)用安科院QRA評(píng)估軟件CASST-QRA2.0計(jì)算的某化工園區(qū)危險(xiǎn)源多米諾影響范圍如表4.6-1。