事故树分析方法在液氨罐区安全管理中的应用

中铝中州铝业有限公司的液氨罐区是公司唯一的重大危险源。罐区内储存的主要物质液氨为液化状态的氨气,火灾爆炸风险较高。本文采用事故树分析法针对该液氨罐区的火灾爆炸事故风险进行了定性和定量分析,得到了引起液氨储罐发生火灾爆炸事故的最小割集和最小径集,并通过结构重要度分析,找出对液氨储罐运行安全性影响比较大的基本事件,提出了在日常储存和使用等环节相应改进方法和预防措施建议,希望能够对相关单位提高液氨储罐系统的风险评估和控制提供参考。     

苯储罐区消防安全设计评价研究

依据苯储罐区危险特性及超压引起火灾爆炸模式的特点,通过实例,对苯储罐区的危险特性及事故后果进行了分析,得出在外界环境温度不同的条件下所对应的火灾爆炸模式;依据规范,对其消防安全设计现状进行了分析和评价。针对苯储罐区在不同温度条件下引发的火灾爆炸灾害模式,利用冲击波超压伤害准则、TNT当量法、蒸气云爆炸模型、池火灾事故后果模型和碎片抛射模型,定量分析评估了储罐内部空间爆炸性混合物超压爆炸和因爆炸引发的蒸气云爆炸、池火灾的事故后果及碎片抛射事故后果。结果表明:苯储罐区发生蒸气云爆炸产生的危害最大,死亡半径、重伤半径及轻伤半径分别为90.72 m、159.16 m、308.38 m;其次是池火灾,死亡半径、重伤半径及轻伤半径分别为74.25 m、103.12 m、132.16 m;当储罐碎片抛射概率为0.001时,3种充装水平事故罐对应的距离分别为60 m、30 m、40m;给出了设置大流量固定式消防冷却水系统、点火源最小能量控制、提高储罐减压泄爆的能力、增加防火堤内固定灭火设施和拦网等应进一步加强的消防安全措施。     

火灾爆炸指数法在页岩油储罐区安全评价中的应用

本文针对辽宁抚顺某页岩炼油厂的页岩油储罐区基本情况,运用美国道化学公司的火灾爆炸指数评价法,定量地对该页岩油储罐区潜在火灾爆炸危险性进行了分析,得出了其安全措施补偿前后的火灾爆炸指数、危险等级、暴露半径、暴露面积、体积及最大可能财产损失、停产损失等数据,量化了火灾爆炸造成的危害,为炼油厂事故风险预防和管理提供了科学的依据。     

酒精罐区的火灾爆炸事故树分析及预防措施

酒精储罐储存有易燃易爆的酒精,如果发生火灾爆炸事故,就会带来重大的人员伤亡和财产损失。先对酒精储罐区火灾爆炸的条件进行综合分析,再运用事故树分析法采用自上而下的方式对导致酒精储罐区发生火灾爆炸的原因进行分析,建立出酒精储罐火灾爆炸事故树模型;然后计算事故树最小径集和结构重要度,确定事故树中各类事件的重要程度及各类事件间的关系,发现造成酒精罐区火灾爆炸的主要原因是酒精浓度达到了可燃浓度和爆炸极限。提出了针对性预防措施,以确保酒精储罐区人员和设备的安全。     

氨分解装置中液氨储罐火灾爆炸危险性分析

以某金属处理企业氨分解装置中液氨储罐罐区为例,对液氨泄漏后火灾爆炸事故及其伤害范围进行了研究,用池火、蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气爆炸模型进行计算分析,给出火灾、爆炸事故的人员伤害和财产损失范围。结果表明:围堤堤内池火或罐内池火时,罐区建构筑物内的汽化器、管道等设备会因直接过火或热辐射导致损坏,建筑内人员死亡,但难以波及罐区之外;蒸气云爆炸产生相当于1192.72kgTNT爆炸的当量,爆炸的后果严重,应重点防范,防范的重点为液氨泄漏、点火源;沸腾液体扩展蒸气爆炸的火球半径56.1m,持续时间8.7s,死亡半径27.2m,其源于储罐受热或系统突然失效,液体瞬时泄漏汽化并遇点火源而发生,具有突发性且后果严重,企业应高度重视并严格储罐及系统的定期检验与校验、密切关注系统的有效运行。     

某储罐区火灾多米诺效应场景推演

化工园区中危险源众多,一旦发生事故很容易在整个园区内蔓延和发展。针对化工园区内储罐密集,容易引发连锁反应导致事故扩大的特点,利用FDS软件对储罐火灾场景进行数值模拟,根据储罐所受热辐射确定化工园区内储罐火灾最可能的事故发生序列,并引入基于设备失效前时间的机械设备故障概率模型对罐区内单个储罐的火灾风险进行研究,得到储罐区火灾多米诺效应的时空演变。以某储罐区火灾为例,对多米诺效应下的火灾场景进行推演,结果表明该方法可以准确地预测多米诺效应过程中储罐的火灾风险,为化工园区应急响应提供有效支持。     

道化学法在丙烯罐区安全评价中的应用

正丙烯是易燃、易爆性物质,具有潜在危害性,易发生火灾爆炸事故造成人员伤亡和财产损失。因此,对其储罐区的危险性进行安全评价,切实解决储罐区存在的安全问题是十分重要的。本文采用美国道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法,对某化工厂丙烯储罐区进行危险性评价,DOW法以往的事故统计资料及物质的潜在能量和现行的安全措施为依据,定量地对     

大型原油储罐火灾多米诺效应概率计算模型及应用

随着油品储罐区规模的不断扩大,近年来多储罐火灾事故呈上升趋势。现有的储罐防火间距是在以往事故经验的基础上设定的,通过罐组内的火灾多米诺效应概率计算,可从风险的角度为罐组内储罐防火间距的设定提供理论依据。通过综合考虑火灾环境下受辐射储罐失效时间和着火储罐火灾得到控制时间,确定了罐组内火灾多米诺效应的判定原则,并在火灾得到控制时间模型和储罐失效时间模型的基础上建立了火灾多米诺效应概率计算模型。以2万立外浮顶原油储罐为例进行模拟计算,得出在现行标准给出的防火间距下,发生罐组火灾多米诺效应的概率为3.94×10-8/a-1,属于可接受风险,为罐组内储罐的合理布局提供了理论依据。     

乙腈罐区道化法火灾危险性分析及消防对策

采用道化学公司火灾爆炸危险指数评价法，对乙腈罐区火灾爆炸事故的危险性进行安全评价。根据某橡胶厂乙腈罐区的相关数据，计算了火灾爆炸指数和考虑了防火防爆措施后的安全措施补偿系数，并估算了发生爆炸可能的影响范围，提出评价结论及相应的消防安全对策。     

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。     

油品储罐区风险评价技术研究

本文通过分析影响储罐安全的五大因素18项指标,系统建立了单个油品储罐的安全评价指标体系,采用层次分析-模糊综合评价方法,实现单个油品储罐的安全状况分级。并结合区域定量风险评价方法,实现对油品储罐区的整体风险评价。以某油品储罐区为例,利用建立的指标体系与区域风险评价方法,给出了单个储罐安全等级以及储罐区个人风险等值线分布图和社会风险曲线。更全面的给出了储罐区单个储罐与罐区整体不同层次的风险状况,为油品储罐区规划,管理及事故预防和应急救援提供依据。     

拱顶储罐气相层惰化过程数值模拟及工艺参数研究

针对油罐在检测、维修前须先将气相层可燃气体用氮气惰化到安全浓度，现场凭经验操作效率低且难以掌握氮气合理用量，容易造成氮气浪费或达不到安全浓度引发事故的问题，为确保惰化过程的安全经济，以常见拱顶储罐为例，首先利用改进后的公式法得出多组分可燃气体惰化效果评价指标；然后根据所得指标采用仿真对储罐气相层惰化过程进行数值模拟，并验证了仿真结果的正确性；最后采用仿真计算方法开展储罐气相层氮气惰化工艺参数的影响研究。研究结果表明:惰化效率与进口压力无关，只随进口流速变化，且大于1 m/s流速后，惰化效率已显著变化，此时可以增加进口管道数量，进一步提高惰化效率。理论研究结果可为现场实施提供参考和指导。     

高压天然气非恒定速率泄漏扩散数值模拟研究*

为保障天然气工业安全生产与运营,以某天然气储配厂为例,采用等效喷嘴和过程模型,利用FLACS软件对罐区高压天然气非恒定速率泄漏扩散进行数值模拟,考察环境风速及泄漏时间对气体泄漏扩散的影响。结果表明:储存压力为1.05 MPa的天然气储罐发生泄漏会产生欠膨胀射流,泄漏初期具有447.44 kJ的高动能,并在近场扩散起主导作用;在气体持续泄漏的200 s内,泄漏质量流量仅发生0.71 kg/s的变化,对泄漏扩散影响不明显,各风速条件下的泄漏会在动能稳定风场和浮力的共同作用下,使可燃气云体积及分布在一定时间内达到动态稳定状态,等效化学计量气云体积不再发生明显变化;质量流量会随着时间的增加变化会越来越明显,进行非恒定速率气体泄漏扩散的模拟,会更有利于现场情况的判断和处置;风速的增大与风向对扩散的影响成正比,与气云趋于动态稳定的时间、可燃气云分布及体积成反比。     

天然气储气罐破坏效应分析

针对城市天然气储气罐的不断兴建与发展趋势的大型化,对于已建和待建储罐区对周围环境的潜在安全性问题,指出运用破坏伤害范围评价法可直观地预测破坏效应。通过对储罐爆炸释放能量的估算,采用模拟比法结合TNT爆炸试验数据计算出距离储气罐不同距离处爆破冲击波超压值,运用超压准则模拟预测出不同规格、储压下储罐爆破破坏伤害严重程度及危及半径范围;采用世界银行推荐的危害关系式,结合伤害破坏等级分析天然气爆炸破坏效应并与爆破效应比较。5000m3储气罐、储压1.20MPa下,储罐爆破和天然气爆炸危及距离分别可达144.0m和247.7m。依据预测结果,可将罐区周围划分不同区域,为实际工程中罐区选址、建设、安全距离确定及安全预案制定提供参考。     

Study of the situation deduction of a domino accident caused by overpressure in LPG storage tank area

The production and storage of liquefied petroleum gas (LPG) is gradually becoming larger and more intensive, which greatly increases the risk of the domino effect of an explosion accident in a storage tank area while improving production and management efficiency. This paper describes the construction of the domino effect scene of an explosion accident in an LPG storage tank area, the analysis of the characteristics of the LPG tank explosion shock wave and the target storage tank failure, and the creation of an ANSYS numerical model to derive the development trend and expansion law of the domino accident in the LPG storage tank area. The research showed that: 400 m³ tank T1 explosion shock waves spread to T2, T4, T5, T3, and T6, and the tank overpressures of 303 kPa, 303 kPa, 172 kPa, 81 kPa, and 61 kPa respectively. The critical values of the target storage tank failure overpressure-range threshold were 70 kPa and 60 m. After the explosion of the initial unit T1 tank, at 38 ms, the T2 and T4 storage tanks failed and exploded; at 56 ms, the T5 storage tank exploded for the third time; at 82 ms, the T3 storage tank exploded for the fourth time; and at 102 ms, the T6 storage tank exploded for the fifth time. With the increase of explosion sources, the failure overpressure of the target storage tank increased, and the interval between explosions continuously shortened, which reflected the expansion effect of the domino accident. The domino accident situation deduction in the LPG storage tank area provided a scientific basis for the safety layout, accident prevention and control, emergency rescue, and management of a chemical industry park.     

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.     

大型油气(危化品)储罐区安全监控预警系统设计

大型石油、天然气、成品油,易燃易爆,储罐群区危险物质存量大,极易引起灾难性的事故发生。如何在经济高速发展过程中保证安全,是安全生产急需解决的技术难题。本文系统设计面向大型油气(危化品)储罐区安全管理工作的实际需要,兼顾罐区安全管理、实时监控预警及应急救援等多方面的工作,设计一套技术先进、运行成熟、操作简单、扩展性好、容易维护和使用方便的油品储罐区安全监控预警系统,实现大型油气储罐区安全管控一体化,确保大型油气储罐的生产安全和社会安全发展。     

Impact of leakage location and downwind storage tank on the gas dispersion in a typical chemical tank storage area

Toxic gas leakage in a tank area can have catastrophic consequences. Storage tank leakage location (particularly for high leakage) and downwind storage tanks potentially influence gas diffusion in tank areas. In this study, we developed a numerical and experimental method to investigate the impact of a high leakage location and downwind storage tank on gas diffusion based on three (1.05H, 0.90H, and 0.77H, H was the tank height, 22m) leakage field experiments on the leeward side of storage tank, which have been not conducted before. The experiments revealed an unexpected phenomenon: the maximum ground concentration first decreased and then increased with increasing leakage height. The simulations illustrated that the differences in micrometeorological conditions caused the maximum ground concentration of gas emitted from the roof to be higher than that emitted from the tank wall near the storage tank height. The downwind storage tank 1) had little influence on the entire diffusion direction but altered the local diffusion pattern; 2) reduced the maximum ground concentration (∼18.7%) and the distance from the emission source (approximately a storage tank diameter); and 3) had strong influences on the concentration, velocity, turbulence, and pressure on the leeward side. The concentration negatively correlated with the velocity, pressure, and turbulence in the middle of the two storage tanks on wind centerline. Our results can improve understanding of gas dispersion in tank areas and provide references for mitigating loss and protecting lives during emergency response processes.     

低温乙烯储存过程风险评价及其缓解对策

为加强危险化学品储存的环境安全性,在深入调研危化品储存环节主要风险的基础上建立评价指标体系,采用层次分析法与模糊综合评价法相结合的风险评估模型对低温乙烯罐储存过程进行风险评估,并提出可行的控制措施。研究结果表明,储罐环境安全处于安全级内;针对低温乙烯罐存在的风险建立EHS一体化管理模式,建立全厂应急预案及一系列的风险预防措施,以缓解其储存过程的风险。     

液化石油气站储罐区火灾爆炸危险性分析与安全措施

选择具体的液化石油气储配站,分析了该站的危险特性、危险产生的途径及可能造成的后果。在没有任何防护措施的情况下,采用蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气云爆炸模型,对该站一个50m3储罐发生泄漏造成的火灾爆炸事故后果进行预测,得出火灾爆炸后的安全距离为大于211．0m。在储配站不能满足此安全距离的基础之上,从防止产生爆炸性气体环境、消除点火源和抑制事故扩大三方面来提出有效的安全措施,降低事故发生的概率及事故造成的损失。其中,站址选在全年最小频率风向的上风侧且周围空旷的地区,罐上设置液位计、压力表、温度计及可燃气体报警器可防止产生爆炸性气体环境;罐及管道设静电接地,法兰用铜线跨接,站内设警示标志可消除点火源;生产区与辅助区间设置隔离墙,罐区周围设置砖混围堤,罐上设安全阀可抑制火灾爆炸事故扩大。