化工园区生产安全事故多米诺效应影响分析(二)

作者平平安安

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化工园区多米诺效应考虑的主要因素


2.1 可能引发多米诺效应的危险源

化工园区多米诺效应分析重点关注的危险源可分为以下几类:
(1)危险化学品重大危险源设施;
(2)毒性物质生产、储存设施(主要考虑二次事故);
(3)除重大危险源之外的可燃气体、烃类设施;
(4)移动危险源;
(5)化学品管廊;
(6)水库、山体、地下油气管道等外延危险源。
多米诺效应评估不考虑自然灾害、地质灾害等造成的影响。

2.2 可能发生的事故场景

事故场景应根据化工园区涉及的危险源、空间布局和自然地理条件确定,尽可能考虑每个危险源具代表性的事故场景。如,应根据化工园区地形、地势高低、沟壑等考虑液体流淌火灾或重气扩散。保守情况下可考虑最不利场景。
火灾应考虑池火、喷射火和火球,爆炸应考虑物理爆炸、蒸汽云爆炸(VCE)、沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE)。
(1)可燃液体泄漏一般会发生池火、喷射火、闪火或蒸汽云爆炸事故后果。
(2)可燃气体泄漏会发生喷射火、闪火或蒸汽云爆炸事故后果。
(3)液化烃类物质泄漏一般会发生池火、喷射火、闪火或蒸汽云爆炸事故后果。当容器内部的液化烃在受到其他事故火灾影响时,还可能会发生BLEVE爆炸事故。

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图2.2-1 易燃气体瞬时释放事件树



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图2.2-2 易燃气体连续释放事件树




注:对于压缩液化气体释放,云团可能发生液滴下落到(地)表面,点火时可能发生池火。
图2.2-3 压缩液化气体瞬时释放事件树
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图2.2-4 压缩液化气体连续释放事件树

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注1:对于可燃液体释放,在到达地面前可能发生物质的蒸发。如果蒸发气立即点火将形成喷射火。喷射火的物质量取决于蒸发气中的物质量。
注2:在延迟点火时,除了闪火或爆炸,也将发生池火。
图2.2-5 易燃液体释放事件树
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2.3 不同设备类型的泄漏概率

泄漏场景根据泄漏孔径大小可分为完全破裂和孔泄漏两大类,各泄漏孔径的取值范围和代表值见表2.3-1。当设备直径小于150mm时,取小于设备直径的孔泄漏场景以及完全破裂场景。
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泄漏场景的选择应考虑设备(设施)的工艺条件、历史事故和实际运行环境,各类设备泄漏场景的选择如下:
(1)管线
管道泄漏场景如表2.3-1,对于完全破裂场景,如果泄漏位置严重影响泄漏量或泄漏后果,至少分别考虑管道上游、中游、下游三个位置的完全破裂。
(2)对于长管线,沿管线选择一系列泄漏点,泄漏点的初始间距取为50m,泄漏点数确保当增加泄漏点数量时,风险曲线不会显著变化。
(3)固定的带压容器和储罐
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(4)固定的常压容器和储罐
当固定的容器或储罐内部的绝对压力小于或等于0.1MPa时,应考虑为常压容器或储罐,泄漏场景如表2.3-3。
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(5)泵和压缩机
泵和压缩机的泄漏场景取吸入管线的泄漏场景,当泵或压缩机的吸入管线直径小于150mm时,取小于吸入直径的孔泄漏场景及完全破裂场景。
(6)换热器
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(7)压力释放设施
诺压力释放装置的排放气直接排入大气环境中,考虑压力释放装置的泄漏风险,其泄漏场景取压力释放装置以最大释放速率进行排放。
(8)化学品仓库
化学品仓库考虑包装单元和仓库整体火灾的可能性,取以下三种场景:
a)固体包装单元的粉末扩散;
b)液体包装单元的存量释放;
c)火灾(关注毒性燃烧产物和非火灾燃烧产生的毒性物释放)。
(9)槽车
企业内部铁路槽车或汽车槽车的泄漏场景考虑槽车自身失效引起的泄漏、装卸活动导致的泄漏和外部影响导致的泄漏。泄漏场景见表2.3-5。
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泄漏频率可参照《危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法》(GB/T37243-2019)中附录3推荐的数据。

2.4 泄漏时间和泄漏量

泄漏时间是决定各个泄漏单元泄漏总量的重要参数。泄漏时间跟许多因素有关,如泄漏的位置、泄漏破孔尺寸、探头的布置、环境因素(如风向、管理因素(如巡检安排)、人员反应时间、安全系统的响应时间和可靠性等,这些因素都会影响到物料总的泄漏时间和泄漏总量。
项目泄漏时间的确定选取以下3项中最小值:
(1)60min;
(2)最大可能泄漏量与泄漏速率比值;
(3)基于探测及隔离系统等级的泄漏时间。

2.5 点火源与点火概率

(1)点火源
根据《危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法》(GB/T 37243-2019),典型点火源分为:
a)点源,如加热炉(锅炉)、机车、火炬、人员;
b)线源,如公路、铁路、输电线路;
c)面源,如厂区外的化工厂、冶炼厂。
根据化工园区情况,点火源主要为人员静电、违章动火、电气设施、雷击、机动车辆、使用工具(铁质)不当产生火花以及外来火源等。
(2)点火概率
根据《化工企业定量风险评价导则》(AQ/T 3046-2013)附录G,立即点火概率与装置类型、物质种类及泄漏(释放)有关,固定装置可燃物质泄漏后,立即点火概率见下表。

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延迟点火的点火概率应考虑点火源特性、泄漏组分以及点火源处于蒸气云团内的概率,不同点火源在1min内的点火概率见下表。

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