摘要：應用安全系統工程原理和方法，對20000 m³儲罐區主要存在的危險、有害因素進行識別與分析。采用道化學火災、爆炸指數評價法，定量地對20000 m³儲罐區所儲物料的實際潛在火災、爆炸和工藝過程的危險性進行分析評價，依據危險指數的計算結果，確定危險等級，提出合理可行的安全對策措施。

關鍵詞：儲罐；安全評價；對策措施

 

1 概述

1997 年中石化股份天津分公司烯烴部兩臺 20000 m³( 40 500 mm × 16 750 mm) 石腦油儲罐建成投用。儲罐結構形式為內浮頂。兩罐集中布置在一個防火堤內，防火堤高 1. 6 m，兩罐間距為61 m。生產中，外供石腦油主要儲存在這兩臺罐內。

 

1.1 工藝流程簡介

從廠外用汽車運來的石腦油，經石腦油卸車線輸送到 U—FB112A/B( 容積為 20 000 m³) 內儲存。 U—FB112A/B 內儲存的石腦油經輸送泵送至 U— FB101A/B/C( 容積為5 000 m³) 或 U—FB102A/B/C ( 容積為5000m³) 中，并經高速泵送至乙烯裝置。

 

1. 2 罐區的主要設施

 

2 危險及有害因素分析

2. 1 火災、爆炸儲罐切水時無人監護、儲罐冒頂、閥門破裂、法蘭墊片損壞、H2S 對罐底的腐蝕等均會導致石腦油的泄漏，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火能引起燃燒爆炸。同時石腦油蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方。遇明火會引起回燃。來自煉油部的石腦油中硫化物、H2S 含量較高，最高硫含量約為 800 ～1 000 mL/m3。長期儲存含硫量高的石腦油，會對儲罐造成腐蝕，生成FeS。FeS如遇空氣會釋放出大量的熱量，并引起易燃物燃燒。

2. 2 觸電傷害儲存區有物料輸送泵，若電氣設備發生事故、電氣安裝不規范、缺少接地或接零、接地接零損壞失效，會發生觸電傷害事故。

2. 3 靜電、雷電危險在物料輸送過程中，無靜電跨接接地裝置或靜電接地裝置失效，存在靜電集聚、放電引發系統發生火災、爆炸的危險。石腦油泄漏噴出也易產生靜電。避雷設施或避雷設施接地不良，接地電阻過大，都可能遭到雷擊或雷電感應放電。儲罐避雷設施應定期進行檢查測試，保證避雷設施完好，設備管道接地電阻應在規定要求的范圍內，避免雷電感應造成的損失。

2. 4 高空墜落危險儲罐有爬梯、平臺、護欄，職工在生產操作及巡檢作業中，因爬梯、平臺、護欄腐蝕減薄或焊接點開裂均有高空墜落的危險。

2. 5 機械傷害

儲存區中石腦油輸送泵存在機械傷害危險。如靠背輪質量不好、安裝不牢，可能發生靠背輪破碎飛出傷人事故；當轉動部分缺少保護罩時，在操作、擦洗過程中職工觸及可能發生撞擊，衣物或長發被纏繞而造成傷害。

2. 6 中毒

石腦油蒸氣可引起眼及上呼吸道刺激癥狀，如濃度過高，幾分鐘即可引起呼吸困難、紫鉗等缺氧癥狀。未關閉氮氣閥門上罐操作，一旦打開罐頂有關罐蓋，站立位置不當，浮盤上方空間已充入的氮氣泄漏出來，會引起作業人員氮氣窒息。

 

3 道化學火災、爆炸危險指數評價

3. 1 單元劃分根據《道化學火災、爆炸危險指數評價法》工藝單元選擇的原則和實際情況，將20000 m³ 罐區的兩臺儲罐作為評價單元，從理論上定量計算評價對象的火災、爆炸指數，暴露半徑( m) 及影響區域( m²) 。

3. 2 單元固有危險指數的計算

( 1) 物質系數的確定從《道化學火災、爆炸危險指數評價法》物質系數和特性表中，查得石腦油的參數見表 1。

表 1 物質系數和特性

 

( 2) 計算結果根據《道化學火災、爆炸危險指數評價法》選取工藝單元危險系數的原則，分別對一般工藝危險性和特殊工藝危險性進行計算，結果見表 2。

3. 3 單元補償后危險指數計算根據補償系數的取值原則和實際情況，從工藝控制、物質隔離和防火措施三個方面分別進行計算，結果見表 3。

3. 4 危險指數評價結果分析通過單元固有危險指數的計算，在沒有采取任何安全措施之前，20 000 m³ 儲罐區單元危險等級為“中等”。補償計算后，危險等級降為“輕”，說明在采取安全措施以后，危險等級降低，達到可以接受的程度。

 

表2 火災、爆炸指數(＆EI)表

 

表 3 安全措施補償系數表

 

4 對策措施及建議

4. 1 儲存設施的主要安全措施

( 1) 手動報警按鈕少，且間距大于 30 m。現有的手動報警按鈕經風吹日曬已失修。應按新的法規標準設置手動報警按鈕。

( 2) 應將閥門井中污排和雨排的開關閥門提升至地面上，便于在事故狀態下操作。

4. 2 生產過程中主要操作及管理安全措施

( 1) 石腦油中總硫含量較高，對儲罐具有腐蝕，應按照國家規定定期進行容檢，并對有腐蝕的地方及時進行防腐處理。

( 2) 定期對爬梯、平臺、護欄進行檢查，對于因腐蝕導致鋼結構損壞的部位及時進行處理，防止發生人員墜落。

( 3) 利用現有的儲罐對含硫量高和含硫量低的石腦油進行調配儲存，降低石腦油的總硫含量，減少 H2S 對儲罐的的腐蝕。

( 4) 罐區的操作人員，應接受相關法律、法規、規章和安全知識、專業技術、職業衛生防護和應急救援知識的培訓，并經考試合格，方可上崗作業。

( 5) 完善操作規程，將“上罐作業前應關閉向儲罐內充入氮氣的閥門”補充到現有的操作規程。

( 6) 作業人員在罐上作業時應注意站位，應站在作業點的上風向位置。

( 7) 作業人員不應使用鐵制工具，不準帶火柴、打火機等火種，不能穿易產生靜電的化纖衣服和帶釘鞋。

( 8) 保持防雷、防靜電設施的完好，并定期進行檢測。

( 9) 應制定完善的《應急救援預案》，并定期組織職工進行演練。

 

5 結論

采用 DOW 化學火災、爆炸指數法對選取的評價單元進行評價，評價結果表明：在未采取安全補償措施的條件下，20 000 m³儲罐區火災、爆炸危險等級為“中等”。當采取安全補償措施后，20000 m³儲罐區火災、爆炸危險等級為“輕”。危險程度在可接受范圍內。同時找出了一些不安全因素，并提出了安全對策措施。在對不安全因素治理的基礎上，加強工藝、設備管理，加強設備維護保養，做好設備的防腐檢測，完善和強化應急預案及實際演練，提高職工在異常狀態下的應變能力，罐區的安全生產是有保障的。