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化工園區生產(chǎn)安全事故多米諾效應影響分析(二)

作者平平安安

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化工園區多米諾效應考慮的主要因素


2.1 可能引發(fā)多米諾效應的危險源

化工園區多米諾效應分析重點(diǎn)關(guān)注的危險源可分為以下幾類(lèi):
(1)危險化學(xué)品重大危險源設施;
(2)毒性物質(zhì)生產(chǎn)、儲存設施(主要考慮二次事故);
(3)除重大危險源之外的可燃氣體、烴類(lèi)設施;
(4)移動(dòng)危險源;
(5)化學(xué)品管廊;
(6)水庫、山體、地下油氣管道等外延危險源。
多米諾效應評估不考慮自然災害、地質(zhì)災害等造成的影響。

2.2 可能發(fā)生的事故場(chǎng)景

事故場(chǎng)景應根據化工園區涉及的危險源、空間布局和自然地理條件確定,盡可能考慮每個(gè)危險源具代表性的事故場(chǎng)景。如,應根據化工園區地形、地勢高低、溝壑等考慮液體流淌火災或重氣擴散。保守情況下可考慮最不利場(chǎng)景。
火災應考慮池火、噴射火和火球,爆炸應考慮物理爆炸、蒸汽云爆炸(VCE)、沸騰液體擴展蒸汽爆炸(BLEVE)。
(1)可燃液體泄漏一般會(huì )發(fā)生池火、噴射火、閃火或蒸汽云爆炸事故后果。
(2)可燃氣體泄漏會(huì )發(fā)生噴射火、閃火或蒸汽云爆炸事故后果。
(3)液化烴類(lèi)物質(zhì)泄漏一般會(huì )發(fā)生池火、噴射火、閃火或蒸汽云爆炸事故后果。當容器內部的液化烴在受到其他事故火災影響時(shí),還可能會(huì )發(fā)生BLEVE爆炸事故。

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圖2.2-1 易燃氣體瞬時(shí)釋放事件樹(shù)



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圖2.2-2 易燃氣體連續釋放事件樹(shù)




注:對于壓縮液化氣體釋放,云團可能發(fā)生液滴下落到(地)表面,點(diǎn)火時(shí)可能發(fā)生池火。
圖2.2-3 壓縮液化氣體瞬時(shí)釋放事件樹(shù)
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圖2.2-4 壓縮液化氣體連續釋放事件樹(shù)

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注1:對于可燃液體釋放,在到達地面前可能發(fā)生物質(zhì)的蒸發(fā)。如果蒸發(fā)氣立即點(diǎn)火將形成噴射火。噴射火的物質(zhì)量取決于蒸發(fā)氣中的物質(zhì)量。
注2:在延遲點(diǎn)火時(shí),除了閃火或爆炸,也將發(fā)生池火。
圖2.2-5 易燃液體釋放事件樹(shù)
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2.3 不同設備類(lèi)型的泄漏概率

泄漏場(chǎng)景根據泄漏孔徑大小可分為完全破裂和孔泄漏兩大類(lèi),各泄漏孔徑的取值范圍和代表值見(jiàn)表2.3-1。當設備直徑小于150mm時(shí),取小于設備直徑的孔泄漏場(chǎng)景以及完全破裂場(chǎng)景。
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泄漏場(chǎng)景的選擇應考慮設備(設施)的工藝條件、歷史事故和實(shí)際運行環(huán)境,各類(lèi)設備泄漏場(chǎng)景的選擇如下:
(1)管線(xiàn)
管道泄漏場(chǎng)景如表2.3-1,對于完全破裂場(chǎng)景,如果泄漏位置嚴重影響泄漏量或泄漏后果,至少分別考慮管道上游、中游、下游三個(gè)位置的完全破裂。
(2)對于長(cháng)管線(xiàn),沿管線(xiàn)選擇一系列泄漏點(diǎn),泄漏點(diǎn)的初始間距取為50m,泄漏點(diǎn)數確保當增加泄漏點(diǎn)數量時(shí),風(fēng)險曲線(xiàn)不會(huì )顯著(zhù)變化。
(3)固定的帶壓容器和儲罐
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(4)固定的常壓容器和儲罐
當固定的容器或儲罐內部的絕對壓力小于或等于0.1MPa時(shí),應考慮為常壓容器或儲罐,泄漏場(chǎng)景如表2.3-3。
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(5)泵和壓縮機
泵和壓縮機的泄漏場(chǎng)景取吸入管線(xiàn)的泄漏場(chǎng)景,當泵或壓縮機的吸入管線(xiàn)直徑小于150mm時(shí),取小于吸入直徑的孔泄漏場(chǎng)景及完全破裂場(chǎng)景。
(6)換熱器
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(7)壓力釋放設施
諾壓力釋放裝置的排放氣直接排入大氣環(huán)境中,考慮壓力釋放裝置的泄漏風(fēng)險,其泄漏場(chǎng)景取壓力釋放裝置以最大釋放速率進(jìn)行排放。
(8)化學(xué)品倉庫
化學(xué)品倉庫考慮包裝單元和倉庫整體火災的可能性,取以下三種場(chǎng)景:
a)固體包裝單元的粉末擴散;
b)液體包裝單元的存量釋放;
c)火災(關(guān)注毒性燃燒產(chǎn)物和非火災燃燒產(chǎn)生的毒性物釋放)。
(9)槽車(chē)
企業(yè)內部鐵路槽車(chē)或汽車(chē)槽車(chē)的泄漏場(chǎng)景考慮槽車(chē)自身失效引起的泄漏、裝卸活動(dòng)導致的泄漏和外部影響導致的泄漏。泄漏場(chǎng)景見(jiàn)表2.3-5。
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泄漏頻率可參照《危險化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲存設施外部安全防護距離確定方法》(GB/T37243-2019)中附錄3推薦的數據。

2.4 泄漏時(shí)間和泄漏量

泄漏時(shí)間是決定各個(gè)泄漏單元泄漏總量的重要參數。泄漏時(shí)間跟許多因素有關(guān),如泄漏的位置、泄漏破孔尺寸、探頭的布置、環(huán)境因素(如風(fēng)向、管理因素(如巡檢安排)、人員反應時(shí)間、安全系統的響應時(shí)間和可靠性等,這些因素都會(huì )影響到物料總的泄漏時(shí)間和泄漏總量。
項目泄漏時(shí)間的確定選取以下3項中最小值:
(1)60min;
(2)最大可能泄漏量與泄漏速率比值;
(3)基于探測及隔離系統等級的泄漏時(shí)間。

2.5 點(diǎn)火源與點(diǎn)火概率

(1)點(diǎn)火源
根據《危險化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲存設施外部安全防護距離確定方法》(GB/T 37243-2019),典型點(diǎn)火源分為:
a)點(diǎn)源,如加熱爐(鍋爐)、機車(chē)、火炬、人員;
b)線(xiàn)源,如公路、鐵路、輸電線(xiàn)路;
c)面源,如廠(chǎng)區外的化工廠(chǎng)、冶煉廠(chǎng)。
根據化工園區情況,點(diǎn)火源主要為人員靜電、違章動(dòng)火、電氣設施、雷擊、機動(dòng)車(chē)輛、使用工具(鐵質(zhì))不當產(chǎn)生火花以及外來(lái)火源等。
(2)點(diǎn)火概率
根據《化工企業(yè)定量風(fēng)險評價(jià)導則》(AQ/T 3046-2013)附錄G,立即點(diǎn)火概率與裝置類(lèi)型、物質(zhì)種類(lèi)及泄漏(釋放)有關(guān),固定裝置可燃物質(zhì)泄漏后,立即點(diǎn)火概率見(jiàn)下表。

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延遲點(diǎn)火的點(diǎn)火概率應考慮點(diǎn)火源特性、泄漏組分以及點(diǎn)火源處于蒸氣云團內的概率,不同點(diǎn)火源在1min內的點(diǎn)火概率見(jiàn)下表。

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