石化企业储罐高液位运行风险分析与防护系统建设探讨

针对炼化企业低负荷运行导致的储罐高液位储存问题,全面分析了近些年国内外储罐火灾爆炸事故,指出高液位运行储罐应重点防范储存汽油、原油等易燃轻质油品的固定顶储罐和浮顶储罐全面积火灾、群罐火灾;储罐因高液位运行造成的风险增加主要体现在上游轻组分因生产波动容易进罐、雷击、冒罐溢油、浮盘沉没或卡盘、因地震罐体坍塌、硫化物自燃、因罐底高应力造成罐壁坍塌、灭火难度大等方面;基于系统化理念,从工艺技术、安全管理和应急防护三方面提出了14项措施加强高液位储罐的安全防护。     

10万m~3外浮顶罐低液位时罐内油气爆炸研究

以计算流体力学软件FLACS为工具,研究了10万m3外浮顶储油罐在处于低液位发生沉顶事故后,油面挥发生成的油气爆炸后在罐区产生的超压、高温及火焰发展状况。研究证明,罐内油气首次爆炸产生的高温并不能对其他罐体造成显著的破坏,但是对罐周平台温度影响较大;由于大型储罐特殊的高径比,爆炸产生的超压较小,不足以形成破坏;首次爆炸产生的火球广度基本在事故罐体直径范围以内,不能对罐外其他罐体形成直接接触。罐区火灾爆炸破坏的主要原因应为多米诺效应产生的池火、泄漏所产生的流淌火、浓烟等次生灾害。     

化工储罐区空袭次生灾害危险性评价研究

根据化工储罐区及其遭空袭次生灾害的特点,以空袭次生灾害的影响范围作为危险性评价的标准,对化工储罐区的空袭次生灾害进行危险性评价。指出储罐遭空袭后的3种毁伤方式;给出储罐遭空袭发生的次生灾害及其扩散的形式与后果;阐述了化工储罐区空袭次生灾害的成灾机理;分别提出热辐射伤害、冲击波伤害和有毒有害物质扩散的危险性评价方法。以池火灾为例,建立了池火灾的危险性评价模型;论述了池火灾危险性评价的具体流程,并进行了案例分析,根据计算结果提出了相应的减灾对策。笔者认为,化工储罐区遭空袭后的次生灾害的危险性评价具有现实意义,对于化工园区、石化厂、危化品仓库等突发安全事故产生次生灾害的危险性评价同样具有重要的参考价值。     

储罐爆炸碎片最可能抛射距离的Monte-Carlo(蒙特卡罗)数值模拟

在总结前人工作的基础上,推导了储罐爆炸碎片抛射距离的理论计算公式,并给出具体的计算方法;分析了计算参数的不确定性,同时介绍用Monte-Carlo方法模拟高压储罐爆炸时碎片抛射距离的算法;在数值模拟结果的基础上,计算了碎片抛射距离的分布函数和概率密度函数,引入最可能抛射距离的概念,并指出可以用此来确定碎片抛射的危害范围。该方法对于定量评价储罐爆炸碎片危害性,减缓和控制碎片产生的风险,具有重要的意义。     

固定顶LNG储罐蒸气云爆炸后果的随机抽样推测

考虑LNG储罐泄漏过程的压力变化,通过压力修正建立了固定顶LNG储罐VCE后果分析模型。在总结前人不确定分析研究成果的基础上,将泄漏孔上方初始液位高度与气云TNT当量系数作为不确定性分析参数。利用随机抽样推测法通过模型计算获得了VCE事故人员死亡半径,并通过数据统计分析获得人员死亡半径大小及其概率密度分布,对有效降低事故风险以及提高LNG管理水平具有价值。     

环空带压气井液位测试方法改进研究及应用

为了实时有效监测环空带压气井的液面位置,评价环空带压气井的风险,在传统回波定位技术基础上,提出了1种基于自相关分析的气井液位声波测试方法;建立了环空液位声波测试实验系统,开展了不同起爆压力下环空液位测试实验;对检测到声波信号进行平滑降噪和自相关分析,计算液面位置,并与真实液位进行对比分析;将该方法在现场含噪声的环空带压气井液位测试中进行了应用。结果表明:该方法能够对环空液位声波测试信号中的液面反射波进行有效提取;相比较现有在测试信号平滑降噪基础上提取的液面位置,降低了计算误差;同时,该方法能够在井下噪声环境中实现微弱液面反射声波的有效提取,其处理后的信号峰值指标更为突出,提高了测试系统对液位的识别能力,便于自动识别。     

环空带压气井保护液液位测试方法研究

为了有效检测环空保护液位,评估气井环空带压情况,在传统回声法检测的基础上,提出了基于频谱分析及自相关分析的2种液位检测方法;搭建了液位检测试验系统,开展了不同环空压力下的液位检测试验,计算了不同压力下的环空声速;设计了FIR低通滤波器对液面回波信号进行滤波处理,同时利用了上述2种方法计算液位值并与实际值及传统液位计算方法对比,得出了声衰减系数并评判了衰减过程对液面回波信号频谱分析的影响程度。研究结果表明:设计的FIR低通滤波器适用于所建液位检测试验的滤波处理过程;频谱分析及自相关分析都能够有效检测液位高度,最大误差分别为1.65%和0.61%,自相关分析方法具有更高的精确度;声衰减系数整体较小,对液面回波信号频谱分析结果影响较小。     

液位控制法在污泥处理工程中的应用

介绍了液位检测仪表,并阐述在污泥处理站中采用超声波液位计和液位调节器实现液位自动控制的方法。     

火灾环境下液化石油气储罐综合安全防护技术研究

对火灾作用下液化石油气储罐的安全防护方法进行了分析总结,确定了各种方法的适用范围。通过实验对液化石油气储罐在火灾环境下的失效机理进行了研究,获得了储罐的失效模式,提出火灾环境下液化石油气储罐综合安全防护技术思路,并给出操作流程。     

基于PSO-SVM的工艺装置液位监测方法

生产装置的"假液位"现象严重影响了工业生产过程的正常运行。为此,运用软测量思想建立数学模型,监测直接测量结果,防止假液位的发生,保障生产安全。通过比较机理建模法与基于数据驱动建模法的优劣,提出采用PSO-SVM法建立数学模型,并以SBR泄料槽液位的监测为例进行分析。以集管进料压力P_1、泄料槽入口温度T_A丁二烯分离系统压力p_O这3个量作为辅助变量来预测泄料槽液位L。结果表明,该模型预测值与实际值符合良好,具有较强的预测性能,能够较好地对SBR泄料槽液位进行监测,有效避免SBR泄料槽假液位的产生。     

可燃气体储罐区泄漏危险性定量分析

对位于某城市中心附近的可燃气体储罐区的气体泄漏危险性进行了分析,求出了下风向最大可燃范围和中毒范围.进行灵敏度分析以便识别风速、泄漏面积对泄漏危险性的影响.分析结果显示,风速、泄漏面积对泄漏危险性有显著影响.随着泄漏面积增大,下风向最大可燃范围增大;随着风速的增大,下风向最大可燃范围则减小.最后提出了若干安全措施的建议.     

氯乙烯储罐安全性分析

氯乙烯是被列入高毒物品的易燃易爆气体物质,液化氯乙烯由于其常温储存下蒸气压力高于大气压而在发生泄漏时容易引起火灾、爆炸、中毒等事故.氯乙烯储罐往往因为储存的物质量大而成为重大危险源.从国内现阶段法律法规、标准要求入手,分析了对氯乙烯储罐的安全要求,并以一具体储罐及其安全设施为实例,研究分析了储罐安全阀发生排放和储罐BLEVE等事故后果.并以此为基础,提出了本实例条件下保证储罐安全的具体要求.     

蒙德法在火电厂液氨储罐评价单元的应用

火电厂液氨储罐单元存在大量高纯度的液氨,一旦发生火灾、爆炸,后果极其严重。为了研究液氨储罐的火灾爆炸危险性及毒性,在对火电厂液氨储罐危险性辨识的基础上,依据液氨储罐单元的主要参数,运用蒙德法分别确定评价中需要的各种危险性系数,从而进行各项指标计算,查询危险性等级表,将各项指标进行等级划分,结论表明各项危险等级都很高。在得出结论基础上,进行安全措施补偿评价,补偿后的各种危险等级均降低,可见采取补偿措施后能够一定程度的降低火灾、爆炸、毒性的危险性,防止事故的发生。     

原油储罐基础沉降在线监测与安全性研究

为满足我国各地原油储备及周转需要，油田企业建设有大型原油储罐。部分储罐随着服役年数的增加，出现由于储罐地基的不均匀沉降而导致的罐壁变形，进而浮盘不能自由升降的现象。通过对储罐基础实测沉降数据建立储罐有限元模型，由计算结果分析研究基础沉降储罐的结构响应，并提出该储罐的安全运行液位，可为使用年限较久的储罐的安全评估提供一定的指导。     

Dynamic safety analysis of process systems with an application to a cryogenic ammonia storage tank

A method for calculating the dynamic reliability of safety systems and its application to a refrigerated liquid cryogenic ammonia storage tank is presented. The method is based on the theory of Markov chains and can model dynamic phenomena of the process and its safety systems. It offers the capability of modelling realistically the competing process of repairing failed safety systems and the exceeding of safe limits by some critical physical parameters of the process. The results of the Markovian analysis are compared to those of the classical Fault Tree/Event Tree methods and it is shown that the proposed method offers a substantial improvement over the classical approach. The probability of failure from overpressure of a cryogenic ammonia storage tank depends in general on the level of the ammonia in the tank at the time of accident initiation. Assuming a uniform distribution for the ammonia level in the tank, the average upper and lower limits for the failure probability over a year provided by the FT/ET methods span three orders of magnitude [1.4×10⁻¹–1.0×10⁻⁴] depending on whether repair is considered or not. The proposed approach realistically determines this failure probability at 3.3×10⁻³. Additional results from specific levels of ammonia are also provided.     

Safety evaluation of leak in a storage tank using fault tree analysis and risk matrix analysis

The work presented in this paper used a quantitative analysis of relevant risks through the development of fault tree analysis and risk analysis methods to aid real time risk prediction and safety evaluation of leak in a storage tank. Criticality of risk elements and their attributes can be used with real time data to predict potential failures likely to occur. As an example, a risk matrix was used to rank risk of events that could lead to a leak in a storage tank and to make decisions on risks to be allowed based on past statistical data. An intelligent system that recognizes increasing level(s) and draws awareness to the possibility of additional increase before unsafe levels are attained was used to analyse and make critical decisions. After a visual depiction of relationships between hazards and controls had been actualized, dynamic risk modelling was used to quantify the effect controls can potentially have on hazards by applying historical and real-time data into a probabilistic model. The output of a dynamic risk model is near real-time quantitative predictions of risk likelihood. Results from the risk matrix analysis method mixed with RTD and FTA were analyzed, evaluated, and compared.     

建筑企业员工职业病危害认知影响因素的调查分析

随着建筑行业的持续快速发展,建筑企业作业场所中的职业病危害呈现出高发性、复杂性和持续性等特点.通过针对建筑企业员工的实际状况设计调查问卷获取第一手资料,并运用SPSS17.0统计软件建立相关分析、回归分析等模型进行数据分析,可以得知建筑企业作业场所员工遭受职业病危害的可能性与对安全知识的了解程度、从业时间、性别及文化背景这四个因素的线性相关性.通过对建筑企业作业人员职业病危害的调查与分析,辨识出影响职业病危害的人为因素,提出相关的建议措施以改善建筑企业作业场所职业病危害严重的局面,提高建筑企业员工自我保护意识,增加其职业病危害防护知识,减少职业病危害事故的发生.     

基于地震动参数的大型储罐潜在危险性评估方法研究

建设项目安全条件分析中有关自然条件影响分析内容通常采取定性方法加以研究。以地震对大型储罐造成的潜在危险性评估为研究对象,从地震动作用下储罐结构动力响应及破坏特征入手,详细介绍了美国联邦应急管理署(FEMA)开发的HAZUS-MH中的震害危险评估框架及理论模型。重点阐述了地震反应谱、承灾体脆弱性曲线、能力曲线以及需求曲线在危险性评估过程的应用及参数设定。以某大型低温液化气储罐为例,定量计算了地震潜在破坏程度及概率,借此说明该震害危险性评估框架和方法对我国安全评价工作的借鉴意义。     

Process loss prevention of petrochemical process: A case study of the flashing accident of the storage tank on acrylonitrile-butadiene-styrene powder in Taiwan

Qualitative analysis, process hazard analysis, thermal evaluation, and fault tree analysis were applied to a flashing accident involving a storage tank that contained acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) powder in Taiwan. The accident was caused by combustible powder attached to the inner wall of the tank reaching a high temperature and then melting. Thereafter, the molten powder became glue-like and dropped onto the ABS powder, burning at the tank bottom, causing decomposition of the styrene and butadiene derivatives as well as other combustible gases. The high concentration of combustible powder and low ignition temperature triggered the powder, initiating a dust explosion. Finally, we analyzed the findings of each method and examined the properties of ABS powder, realizing that the root cause of the accident included an insufficient understanding of the characteristics of ABS and the failure to comply with the management procedures of hot work. Recommendations and countermeasures were proposed that could proactively ameliorate process safety.     

自反应性化学物质热危险性综合评估

自反应性化学物质热危险性评估的关键在于表征参数的选择和量化,单一的评估参数往往仅表征其热危险性的某一方面。综合考虑自反应性物质发生热分解反应的难易程度及其造成后果的严重程度两个方面,分别选取放热反应初始温度(To)和反应热(-ΔH)作为相应的表征参数,通过半正态分布函数对这两个指标进行标准化处理。在此基础上根据风险的定义提出了一种新的自反应性化学物质的热危险性综合评估指数(THI指数),并建立相应的热危险性分级标准,对自反应性化学物质的热危险性进行综合评估与分级。结果表明,建立的THI指数所确定的热危险性分级结果与基于活化能和最大绝热温度的RHI指数的反应危险性等级基本一致,该指数能够对自反应性化学物质的热危险性进行定量评估。