謝佳宜

[摘 要]首先對(duì)丙烯的危險(xiǎn)性進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，然后以某企業(yè)丙烯球罐為例，利用DNV公司開(kāi)發(fā)的SAFETI定量風(fēng)險(xiǎn)分析軟件對(duì)不同等級(jí)探測(cè)系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)的丙烯球罐中孔徑泄漏模型進(jìn)行了事故模擬，得出發(fā)生噴射火和早期爆炸的影響結(jié)果，證明了提高丙烯球罐探測(cè)系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)等級(jí)的必要性。最后，通過(guò)提出相應(yīng)的對(duì)策措施，為企業(yè)對(duì)丙烯球罐的安全管理和事故預(yù)防提供科學(xué)依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]丙烯球罐 探測(cè)系統(tǒng) 隔離系統(tǒng) SAFETI軟件

中圖分類(lèi)號(hào)：X937 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）19-0066-01

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)發(fā)生的幾起液化烴球罐火災(zāi)爆炸事故給人們敲響了警鐘，完善球罐的探測(cè)系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)，對(duì)于預(yù)防球罐火災(zāi)爆炸事故、降低球罐火災(zāi)爆炸事故后果嚴(yán)重程度起到至關(guān)重要的作用。本文以山東省東營(yíng)市某企業(yè)1000m3的丙烯球罐為例，利用DNV公司開(kāi)發(fā)的SAFETI定量風(fēng)險(xiǎn)分析軟件對(duì)不同等級(jí)的探測(cè)系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)的丙烯球罐中孔徑泄漏進(jìn)行事故模擬，得出影響結(jié)果。

1 丙烯的危險(xiǎn)性分析

丙烯屬于易燃?xì)怏w，其閃點(diǎn)為-108℃，引燃溫度為460℃。若丙烯球罐破損發(fā)生丙烯泄漏，丙烯與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)，丙烯爆炸極限為2.4%～10.3%。丙烯可與二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合，與其他氧化劑接觸會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)。此外，丙烯為單純窒息劑及輕度麻醉劑，對(duì)眼和上呼吸道有刺激性，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制性，人員直接接觸液態(tài)丙烯可引起凍傷[1]。

2 事故后果模擬

2.1 SAFETI軟件簡(jiǎn)介

SAFETI是DNV公司開(kāi)發(fā)的一種定量風(fēng)險(xiǎn)分析軟件。該方法要求在充分熟悉裝置、設(shè)備情況的條件下，分析可能發(fā)生的事故，輸入工藝設(shè)備、氣象條件、平面布置等相關(guān)參數(shù)，根據(jù)使用人員對(duì)事故狀態(tài)的分析選用不同的模型進(jìn)行計(jì)算，可得出每一模擬事件對(duì)周邊環(huán)境的影響情況，為進(jìn)一步采取相應(yīng)措施提供依據(jù)[2]。

2.2 事故假定

本次選擇丙烯球罐中孔徑泄漏（泄漏孔徑為25mm）模型進(jìn)行事故后果模擬分析，若丙烯球罐探測(cè)系統(tǒng)等級(jí)為C級(jí)（外觀檢查、照相機(jī)，或帶遠(yuǎn)距離功能的探測(cè)器），隔離系統(tǒng)等級(jí)為C級(jí)（手動(dòng)操作閥啟動(dòng)的隔離系統(tǒng)），泄漏時(shí)間為40min；若丙烯球罐探測(cè)系統(tǒng)等級(jí)為A級(jí)（專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的儀器儀表，用來(lái)探測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況變化所造成的物質(zhì)損失<即壓力損失或流量損失>），隔離系統(tǒng)等級(jí)為A級(jí)（直接在工藝儀表或探測(cè)器啟動(dòng)，而無(wú)須操作者干預(yù)的隔離或停機(jī)系統(tǒng)），泄漏時(shí)間為10min[3]。模擬事故發(fā)生條件及后果為：丙烯球罐發(fā)生中孔徑泄漏，泄漏出的丙烯遇火源引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。根據(jù)項(xiàng)目所在地的氣象特點(diǎn)，氣象參數(shù)的選取：（1）年平均溫度為12.9℃；（2）相對(duì)濕度為67%；（3）大氣壓力為1atm；（4）年平均風(fēng)速為2.6m/s；（5）大氣穩(wěn)定度為D。

2.3 事故模擬結(jié)果

1、火災(zāi)事故模擬結(jié)果

由圖1、圖2可知，丙烯球罐發(fā)生中孔徑泄漏引發(fā)噴射火時(shí)，泄漏時(shí)間為40min和10min的熱輻射影響范圍相同，4.7kW/m2熱輻射覆蓋范圍為72m，該熱輻射覆蓋范圍下，暴露16s，裸露皮膚有痛感；無(wú)熱輻射屏蔽設(shè)施時(shí)，操作人員穿上防護(hù)服可停留幾分鐘；12.5kW/m2熱輻射覆蓋范圍為59m，該熱輻射覆蓋范圍下，有火焰時(shí)，木材燃燒，塑料熔化，人員暴露10s，造成1度燒傷，人員暴露1min，造成1%死亡；37.5kW/m2熱輻射覆蓋范圍為49m，該熱輻射覆蓋范圍下，操作設(shè)備損壞，人員暴露10s，1%死亡，人員暴露1min，100%死亡[3]。

2、爆炸事故模擬結(jié)果

由圖3、圖4可知，丙烯球罐發(fā)生中孔徑泄漏時(shí)，泄漏時(shí)間不同，早期爆炸影響范圍也不同。（1）丙烯球罐發(fā)生中孔徑泄漏（泄漏時(shí)間：40min）引發(fā)早期爆炸影響范圍為：0.0207bar超壓值危害影響范圍約為473m，該范圍一般設(shè)置為“安全距離”投影限制，在此范圍內(nèi)，房屋天花板有損壞，10%的窗戶玻璃被破壞，對(duì)房屋也有輕度破壞；0.276bar超壓值影響范圍79m，自成構(gòu)架的鋼面板建筑破壞，油儲(chǔ)罐破裂；0.689bar超壓值影響范圍為46m，建筑物可能全部遭到破壞，重型機(jī)械工具（3178kg）移位并嚴(yán)重?fù)p壞，非常重的機(jī)械工具（5448kg）幸免[3]。（2）丙烯球罐發(fā)生中孔徑泄漏（泄漏時(shí)間：10min）引發(fā)早期爆炸影響范圍為：0.0207bar超壓值危害影響范圍約為298m，該范圍一般設(shè)置為“安全距離”投影限制，在此范圍內(nèi)，房屋天花板有損壞，10%的窗戶玻璃被破壞，對(duì)房屋也有輕度破壞；0.276bar超壓值影響范圍50m，自成構(gòu)架的鋼面板建筑破壞，油儲(chǔ)罐破裂；0.689bar超壓值影響范圍為29m，建筑物可能全部遭到破壞，重型機(jī)械工具（3178kg）移位并嚴(yán)重?fù)p壞，非常重的機(jī)械工具（5448kg）幸免[3]。

3 結(jié)論

通過(guò)事故模擬，直觀反映出了不同等級(jí)探測(cè)系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)的丙烯球罐發(fā)生事故的影響范圍的不同，為企業(yè)對(duì)丙烯球罐的安全管理和事故預(yù)防提供了科學(xué)依據(jù)。因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期對(duì)球罐的探測(cè)系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)進(jìn)行檢修、維護(hù)、保養(yǎng)，確保其安全可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 危險(xiǎn)化學(xué)品安全技術(shù)全書(shū)第二版.第一卷/張海峰主編.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.6：90-91.

[2] 滕莉梅，王云. SAFETI風(fēng)險(xiǎn)分析軟件的應(yīng)用[J].石油化工安全技術(shù)，2003，19（6）：11-12，33-33.

[3] AQ/T 3046-2013.化工企業(yè)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則[S].

[4] 趙艷艷.簡(jiǎn)述丙烯球罐的安全設(shè)置[J].化工管理，2014，（11）.