碼頭庫(kù)區(qū)大型原油儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性分析及防控措施

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1、碼頭庫(kù)區(qū)大型原油儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性分析及防控措施摘要：近年來(lái)我國(guó)大型原油儲(chǔ)罐發(fā)展迅速，數(shù)量不斷增加，然而其危險(xiǎn)性仍不容忽視。本文基于前人對(duì)大型原油儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性研究成果，首先選取某一大型原油儲(chǔ)罐，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，同時(shí)采用DNVPhast軟件對(duì)其進(jìn)行火災(zāi)、爆炸模擬事對(duì)大型石油儲(chǔ)罐區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的防控措施。關(guān)鍵詞：原油儲(chǔ)罐；危險(xiǎn)性分析；Phast軟件；防控措施；中圖分類號(hào)：U656.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1006-7973(2016)08-0030-02近年來(lái)，隨著國(guó)家工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)石油的需求量在逐年地上升。為

2、了保證國(guó)家能源的安全，我國(guó)建立了許多的大型石油儲(chǔ)備基地。尤其是在大型碼頭或港口，由于其獨(dú)有的地理交通條件，這些地方是我國(guó)進(jìn)行石油的接收、儲(chǔ)存、傳輸和裝卸的首先考慮的方面。但是，石油是具有很大危險(xiǎn)性的物質(zhì)且碼頭庫(kù)區(qū)原油儲(chǔ)罐眾多，占地面積大，儲(chǔ)量巨大，一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，對(duì)社會(huì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成的后果是不可估量的。近年來(lái)，越來(lái)越多的研宄者開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行研宄。2008年葛曉霞等人對(duì)大型石油儲(chǔ)存設(shè)備的火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性進(jìn)行了分析，利用魚(yú)排圖總結(jié)出了大型石油儲(chǔ)罐在設(shè)計(jì)、維護(hù)、管理等方面應(yīng)該需要注意的問(wèn)題。偶國(guó)富等人分析某大型原油儲(chǔ)罐雷擊著火的事故

3、致因并詳細(xì)地進(jìn)行了研宄和分析，最后，提出一些防油氣泄漏及防雷擊的措施。2012年尹法波等人對(duì)大型原油儲(chǔ)罐危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，利用AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)的方法構(gòu)建了大型原油罐區(qū)安全評(píng)價(jià)體系，對(duì)大型原油儲(chǔ)罐進(jìn)行完整性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。劉?t亞等人對(duì)我國(guó)的大型石油儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)進(jìn)行了危險(xiǎn)性分析，提出了基于風(fēng)險(xiǎn)分析火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)，構(gòu)建了罐區(qū)火災(zāi)征兆監(jiān)測(cè)預(yù)警與應(yīng)急的火災(zāi)防控技術(shù)體系。李慶功等人采用火災(zāi)模擬軟件FDS對(duì)其池火災(zāi)事故進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)模擬取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。2014年任常興對(duì)火災(zāi)場(chǎng)景及風(fēng)險(xiǎn)影響因素進(jìn)行分析，接著分析初期火災(zāi)場(chǎng)景升級(jí)影響因素，并提出罐

4、區(qū)火災(zāi)事故現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估框架、確定方法及防范框架，最后給出相應(yīng)的基于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的防范對(duì)策。2015年許學(xué)瑞等人分析原油庫(kù)區(qū)事故多米諾效應(yīng)，接著對(duì)防火堤內(nèi)池火災(zāi)進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，并用矩陣的方法建立了儲(chǔ)罐之間相互影響的損害矩陣概率模型，最終做出考慮多米諾效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。本文基于以上研宄結(jié)果，選取某一大型原油儲(chǔ)罐，運(yùn)用DNVPhast軟件對(duì)其進(jìn)行危險(xiǎn)性模擬，并基于模擬結(jié)果提出防控措施。1危險(xiǎn)性分析1.1模型選取選取某國(guó)家石油儲(chǔ)備基地的一座10萬(wàn)噸的油罐進(jìn)行火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)分析。10萬(wàn)噸罐高21.8m，直徑80m,設(shè)計(jì)壓力為常壓，設(shè)計(jì)溫度-15°C，

5、實(shí)際底部管道絕對(duì)壓力2.71bar，實(shí)際儲(chǔ)物溫度平均40°C。板厚最薄12mm，材質(zhì)Q235-A，有防火堤。原油由不同的碳?xì)浠衔锘旌辖M成，其主要組成成分是烷烴，含硫、氧、氮、磷、釩等元素，不同油田原油成分相差較大。馬岙、岙山油庫(kù)原油大多為中質(zhì)原油，其重要成分摩爾組分如下：1.2火災(zāi)、爆炸分析具體模型參數(shù)選擇，罐體10萬(wàn)m3,操作溫度40°C,絕對(duì)壓2.71bar，選擇泄漏導(dǎo)致火災(zāi)爆炸模式，泄漏口徑25mm（于罐體底部lm），穩(wěn)定泄漏3600s，大氣穩(wěn)定度F，風(fēng)速1.5m/s。罐體位于整個(gè)坐標(biāo)中心點(diǎn)，防火堤采用混凝土模型，高0.8m。室

6、外平坦地面擴(kuò)散，爆炸采用TNT當(dāng)量模型，10%爆炸效率，地面流火燃燒，香蕉型噴射火，無(wú)壓頭損失。熱輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為(30s)：37.5kw/m2死亡，12.5kw/m2重傷，4kw/m2輕傷。經(jīng)模擬結(jié)果如下：爆炸對(duì)人、機(jī)、境的損害主要體現(xiàn)在其爆炸沖擊波上，其中爆炸超壓研宄意義重大。該軟件對(duì)超壓的模擬原理是在油氣擴(kuò)散時(shí)處于爆炸極限區(qū)域的油氣先進(jìn)行爆炸，然后引起一系列燃燒爆炸反應(yīng)。圖1為爆炸超壓的分布狀況?？梢钥闯觯瑹o(wú)論初始爆炸情況如何選取，該罐體泄漏點(diǎn)下風(fēng)向爆炸超壓分布規(guī)律相似，于20米位置左右達(dá)到最大超壓值IMPa左右。因此，應(yīng)急處置人員

7、及易碎裝置應(yīng)當(dāng)避免在距離罐體20m的位置上。1.3大型原油儲(chǔ)罐主要事故形式分析針對(duì)大型原油儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其主要的危險(xiǎn)可分為儲(chǔ)罐密封圈火災(zāi)、管壁腐蝕、浮盤(pán)沉船、儲(chǔ)罐全面積火災(zāi)以及其他危險(xiǎn)。2碼頭庫(kù)區(qū)大型原油儲(chǔ)罐防控措施(1)儲(chǔ)罐工藝設(shè)備改進(jìn)和完善。在雷電、暴雨、高溫等惡劣天氣頻繁發(fā)生的地區(qū)，應(yīng)對(duì)儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的改進(jìn)和完善，采用軟密封結(jié)構(gòu)，增加和改進(jìn)浮盤(pán)與管壁的電氣連接，在油罐密封處增加油氣稀釋裝置(1)罐體及消防設(shè)施設(shè)備。應(yīng)定期地檢查消防設(shè)施，確保沒(méi)有失效。應(yīng)加大投入力度，引進(jìn)先進(jìn)新型高效的泡沫滅火系統(tǒng)，并儲(chǔ)存足夠多的泡沬原液以備不

8、時(shí)之需。定期檢查罐體浮盤(pán)及其附件的完好情況，測(cè)定罐基礎(chǔ)的沉降情況，定期對(duì)罐體進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)及修理。(2)改進(jìn)原油儲(chǔ)罐的防腐技術(shù)。適當(dāng)?shù)卦黾庸薇诟g較嚴(yán)重的部位的鋼材的厚度，選擇性能較好的防腐涂料和在涂防腐材