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 危險源發(fā)生事故時的多米諾影響范圍
根據(jù)化工園區(qū)危險源事故場景的分析,可以辨識出可能發(fā)生多米諾效應(yīng)的危險源。然后根據(jù)前面介紹的評估模型,可以計算出某一點的熱輻射強度(kW/m2)或爆炸沖擊波(kPa),對照多米諾效應(yīng)影響閾值,就可得出某點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景的多米諾影響范圍。
化工園區(qū)危險源的多米諾影響范圍一般借助QRA軟件來進行計算。
3.2 受多米諾影響的危險源可能發(fā)生的事故
計算出化工園區(qū)內(nèi)危險源的多米諾影響范圍,分析范圍內(nèi)的設(shè)施(其他危險源)。評估二級或二級以上的事故場景,推斷化工園區(qū)巨災(zāi)場景發(fā)生的可能性。化工園區(qū)多米諾效應(yīng)的分析,應(yīng)重點關(guān)注以下方面:
(1)化工園區(qū)內(nèi)重大危險源是否可能受到周邊事故的多米諾影響。重大危險源如果與一些小型化工裝置相鄰是比較危險的,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源裝置事故,可能會發(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,社會影響惡劣。對于這種情況,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)重大危險源設(shè)施的布局是否會發(fā)生多米諾效應(yīng)的相互影響。重大危險源設(shè)施固有風(fēng)險高,發(fā)生事故時如果相互影響,成連片火災(zāi)或爆炸,對化工園區(qū)來說將是覆滅性的。
(4)多米諾影響不僅要分析危險源對廠區(qū)外設(shè)施的影響,還要分析對本廠區(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)的其他危險源也不一定就會發(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)。保守評估時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)多米諾評估實例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源區(qū)域為甲公司及其周邊企業(yè),甲公司危險源較多,周邊企業(yè)距離近,可相互影響的可能較大。分析所在儲罐發(fā)生事故時對其他罐區(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罐、3×50m3乙醇臥式儲罐、2×50m3乙胺臥式儲罐、1×50m3二氯乙烷臥式儲罐、1×50m3甲醇臥式儲罐、1×50m3苯胺臥式儲罐、2×50m3乙二胺臥式儲罐;②中部為酸堿罐區(qū),設(shè)有2×200m3液堿立式儲罐、2×200m3鹽酸立式儲罐;③東側(cè)罐區(qū)設(shè)有2×50m3氰化鈉臥式儲罐、1×50m3甲苯臥式儲罐、3×50m3液氨臥式儲罐、2×50m3三氯化磷臥式儲罐、2×50m3硫酸二甲酯臥式儲罐、2×50m3醋酐臥式儲罐、2×50m3柴油臥式儲罐;甲公司西側(cè)罐區(qū)以燃爆危險性大的二硫化碳儲罐為例為進行分析說明,東側(cè)罐區(qū)以甲苯儲罐為例進行分析說明; (2)甲公司東側(cè)為園區(qū)道路,路東側(cè)為乙公司,乙公司主要危險源為4t/h蒸汽鍋爐1臺; (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,丁公司主要危險源為10t/h蒸汽鍋爐1臺;丙公司廠區(qū)南側(cè)設(shè)有罐區(qū),自西向東設(shè)有50m3液氨儲罐1臺、50m3液堿儲罐1臺、50m3鹽酸儲罐1臺、30m3硫酸儲罐1臺、30m3三氯化磷儲罐1臺、30m3甲苯儲罐1臺、30m3環(huán)己烷儲罐1臺、30m3石油醚儲罐1臺、50m3純苯儲罐1臺、50m3叔丁醇儲罐1臺、50m3甲醇儲罐1臺、50m3預(yù)留儲罐1臺,共12臺臥式儲罐。 (4)丁公司東側(cè)隔園區(qū)道路為戊公司,戊公司危險源為其廠區(qū)南側(cè)的罐區(qū),該罐區(qū)設(shè)有50m3立式儲罐4臺,其中二甲苯、二氯甲烷、濃硫酸、鹽酸、硫酸二甲酯、液堿儲罐各1臺,以二甲苯儲罐為例進行分析; (5)參與計算的物料儲罐為相互可能產(chǎn)生影響的儲罐,各儲罐之間的相互間距等情況見表4.1-1。
本次分析的6個危險源有4個為易燃液體的燃爆危險性,主要分析泄漏后形成池火對周邊設(shè)施的熱輻射影響;2個為物理性爆炸危險性,主要分析爆炸后對周邊設(shè)施產(chǎn)生的沖擊波影響。對于產(chǎn)生影響的周邊設(shè)施計算多米諾連鎖事故引發(fā)的概率。
4.2 A危險源二硫化碳儲罐池火災(zāi)
A危險源二硫化碳儲罐距B危險源甲苯儲罐56m,距D危險源鍋爐房200m,距F危險源苯儲罐489m,A危險源為二硫化碳儲罐,罐容為50m3臥式罐,二硫化碳屬第3.1類低閃點易燃液體,事故災(zāi)害模式為池火災(zāi),由計算可知,當A危險源二硫化碳儲罐發(fā)生池火災(zāi)事故時,對B、D、F危險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,一般不會發(fā)生多米諾事故連鎖效應(yīng)。
4.3 B危險源甲苯儲罐池火災(zāi)
B危險源甲苯儲罐距A危險源二硫化碳儲罐56m,距C危險源二甲苯儲罐324m,距E危險源鍋爐房200m,距D危險源鍋爐房290m,B危險源為50m3臥式甲苯儲罐,甲苯為第3.1類低閃點易燃液體,事故災(zāi)害模式為池火災(zāi),
由計算可知,當B危險源甲苯儲罐發(fā)生池火災(zāi)事故時,對A危險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C、D、E危險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,一般不會引發(fā)連鎖事故。
4.4 C、F危險源儲罐池火災(zāi)
采用與A、B危險源相同的方法計算C危險源二甲苯儲罐發(fā)生事故時對B、D、E危險源的影響,F(xiàn)危險源苯儲罐發(fā)生事故時對A、D危險源的影響,
對C、F危險源事故的影響計算結(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,當容器破裂發(fā)生爆炸時,除了氣體的急劇膨脹做功外,還有過熱液體激烈的蒸發(fā)過程。
即當D危險源鍋爐發(fā)生爆炸時,與其相距195m處的F危險源受到的沖擊波超壓可忽略不計。同樣,處于更遠處的危險源所受到的沖擊波超壓也可忽略不計。E危險源鍋爐小于D危險源,不再進行計算。
4.6 分析結(jié)果
通過以上分析可知,A、B、C、D、E、F危險源發(fā)生大型火災(zāi)、爆炸事故時,除B危險源可能會影響到A危險源外(甲公司內(nèi)部的2個罐區(qū)),其他各危險源之間理論上不會產(chǎn)生多米諾影響。B危險源發(fā)生火災(zāi)事故對A危險源的影響概率為0.15。
應(yīng)用安科院QRA評估軟件CASST-QRA2.0計算的某化工園區(qū)危險源多米諾影響范圍如表4.6-1。