化工園區(qū)生產(chǎn)安全事故多米諾效應影響分析(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),對照多米諾效應影響閾值,就可得出某點是否受一次事故多米諾效應的影響。反之,也可以根據(jù)火災熱輻射或爆炸沖擊波的多米諾效應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)巨災場景發(fā)生的可能性。化工園區(qū)多米諾效應的分析,應重點關(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,多米諾效應分析應予以特別關(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)生多米諾效應的相互影響。重大危險源設(shè)施固有風險高,發(fā)生事故時如果相互影響,成連片火災或爆炸,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
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,事故災害模式為池火災,由計算可知,當A危險源二硫化碳儲罐發(fā)生池火災事故時,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的37.5kW/m2的量,一般不會發(fā)生多米諾事故連鎖效應。
4.3 B危險源甲苯儲罐池火災
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,事故災害模式為池火災,
由計算可知,當B危險源甲苯儲罐發(fā)生池火災事故時,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
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、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)生火災事故對A危險源的影響概率為0.15。
應用安科院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。