QRA培训之七—外部安全防护距离分析

基于事故后果的外部安全防护距离（注：事故后果模拟分析模型与机理见 本培训第四讲。） （1）异丁烯罐区 蒸气云爆炸事故外部安全防护距离：440.3 （2）乙醚仓库 无爆炸事故类型,无法输出外部安全防护距离 （3）氯气储罐 压力容器物理爆炸外部安全防护距离：53.54 （4）液氨储罐 蒸气云爆炸事故外部安全防护距离：131 压力容器物理爆炸外部安全防护距离：66.59 （5）硝化甘油仓库 凝聚相爆炸外部安全防护距离：337.6 （6）液化天然气管道 蒸气云爆炸事故外部安全防护距离：119
重点监管危险化学品需要危险化学品生产存储设备具备以下几方面之一： 第一，在监管的时候会在一定程度上涉及到国家安全监管总局公布的《重 点监管危险化工工艺目录》（2013 年完整版）中的危险化工工艺的。 第二，按照《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安监总局 令第40 号）规定，能够构成一、二级重大危险源且涉及国家安全监管总局 公布的《重点监管的危险化学品名录》（2013 年完整版）中的危险化学品 的。第三，涉及毒性气体且可以构成重大危险源的。 非重点监管危险化学品需要危险化学品生产存储设备具备以下几方面之一： 第一，未列入国家安全监管总局公布的重点监管的危险化工工艺的。 第二，不涉及国家安全监管总局公布的重点监管危险化学品，或者是涉及 重点监管的危险化学品但不构成一、二级重大危险源的。 第三，涉及毒性气体但危险化学品生产存储装置不构成重大危险源的。
孙东亮 教授 华东理工大学安全工程专业，南京工业大学安全科学 与工程学院 研究方向：区域风险评价、QRA研究与应用 Email: dongliangsun@

装置外部安全防护距离概述 装置外部安全防护距离确定程序 依据事故后果模拟分析确定装置安全防护距离 依据定量风在收集计算安全防护距离的时候需要收集以下几方 面的材料，一是，企业周边环境的资料，例如，土地利 用情况、自然条件、点火源以及人口和居民实际分布资 料等。二是，企业内部资料，例如，总体布局、生产规 模、危险化学品实际存储、分布情况以及工艺流程等资 料。 2.分析风险 合理的分析危险化学品生产存储装置，对于潜在的 危险有害因素进行相应的识别，以此来确定发生事故之 后的模型，对潜在的爆炸、火灾以及泄漏毒物进行情景 分析，以此得出合理的基于风险分析的安全防护距离的 方式。
确定危险化学品生产储存装置与周围环境的外部安 全防护距离的关键和基础实际上就是能够科学分析危险 化学品生产储存装置的风险。 影响危险化学品风险事故的因素主要包括危险化学 品的数量、种类、安全防护装置以及生产存储的条件， 然后依据实际情况合理的规划计算安全防护距离的程序， 如下图所示。 计算危险化学品安全防护距离主要包括以下过程： 收集基础资料、辨别危害、装置分类、选择合理的评价 方式以及确定安全防护距离。
装置基本参数： 装置1 装置名称：异丁烯罐区 装置坐标：810.9,402.1 事故类型：喷射火灾（JET FIRE）, 蒸气云爆炸事故（UVCE）,沸腾 液体扩展蒸气爆炸（BLEVE） 装置2 装置名称：乙醚仓库 装置坐标：702.1,355.6 事故类型：池火灾（POOL FIRE） 装置3 装置名称：氯气储罐 装置坐标：635,422.7 事故类型：压力容器物理爆炸 （PVE）,有毒有害物质泄漏扩散 （LEAK）
重点监管的危化装置涉及危险化学品的危险性较高，一般情况下具有 比较大的装置规模以及复杂的加工工艺，不同装置之间具有不同的安全水 平，因此，在合理选取外部安全防护距离确定方法的时候不仅需要具有一 定的针对性，还需要具有一定的科学性。所以，为了能够科学合理的评价 安全水平，并且提出具有一定针对性的安全防护装置，可以将已经在发达 国家广泛使用的定量风险评价应用于外部安全防护距离的确定，对危险化 学品生产储存装置发生事故频率和后果进行定量分析和计算，以可接受风 险标准确定外部安全防护距离。 非重点监管的危化装置具有数量众多、工艺简单以及规模不一的特点， 很多都是品种单一、规模较小的中小企业。如果利用事故后果方法按照最 严重事故场景来计算外部安全防护距离，很有可能造成相对比较大的防护 距离，从而导致因外部安全防护距离不足而搬迁的企业范围扩大，同时土 地利用率降低；如果利用定量风险评价法来计算安全防护距离，很有可能 出现比较大的评估成本，因此，需要使用比较快捷简单的危险指数方法， 根据危化装置中危险化学品的性质、数量、生产类型、位置以及周边环境 等，合理的计算和评估危化装置的危险指数，然后利用查表的简单方式来 确定外部安全防护距离。

(3) 氯气储罐

二级风险对应的外部安全防护距离：

(4) 液氨储罐

一级风险对应的外部安全防护距离： 二级风险对应的外部安全防护距离：

(5) 硝化甘油仓库

一级风险对应的外部安全防护距离：285.16 二级风险对应的外部安全防护距离：467.19

(6) 液化天然气管道


一级风险对应的外部安全防护距离：风险未达到风险标准，无法输出外部安全 防护距离。 二级风险对应的外部安全防护距离：69.06
装置4 装置名称：液氨储罐 装置坐标：789,408.4 事故类型：喷射火灾（JET FIRE）, 蒸气云爆炸事故（UVCE）,压力 容器物理爆炸（PVE）,有毒有害 物质泄漏扩散（LEAK） 装置5 装置名称：硝化甘油仓库 装置坐标：885.8,437 事故类型：凝聚相爆炸（CPE） 装置6 装置名称：液化天然气管道 装置坐标：734,471.1 事故类型：喷射火灾（JET FIRE）, 蒸气云爆炸事故（UVCE）

3.装置分类 对我国现阶段的危险化学品生产经营单位的监管现 状、装置涉及危险化学品和工艺的危险特性进行综合分 析和考虑，可以把危险化学品装置合理划分为三类，即 爆炸品类、重点监管类以及非重点监管类。爆炸品实际 上不需要外界氧气，仅仅依靠自身特点就可以形成爆炸， 能够短时间内对周围造成影响和危害，没有对防护目标 位置的人员采取合理急救疏散措施，会给社会发展带来 很大影响，因此，需要单独把爆炸品危化装置归纳为一 类。然后充分分析两重点一重大的问题可以把危险化学 品分为两类，包括非重点监管类和重点监管类。
通过不断研究、分析和确定危险化学品生产储存装置的外部安 全防护距离，对于预防和控制危险化学品重大事故具有十分重要的 作用和意义，为我国合理制定土地利用规划并提出安全方案提供基 础和保障。依据目前的发展水平，建立符合国家发展的基于风险的 确定方案，能够保证有效的加大预防的力度。


基于风险的外部安全防护距离（注：定量风险评价模型、机理、程序及依 据标准详见本培训第一、二、五、六讲。） (1) 异丁烯罐区

一级风险对应的外部安全防护距离：104.69 二级风险对应的外部安全防护距离：595.31

(2) 乙醚仓库

一级风险对应的外部安全防护距离：132.03 二级风险对应的外部安全防护距离：167.97

5、安全防护距离的确定 利用TNT 当量法来确定爆炸品危化装置中的冲击波超压，然后 再通过允许的安全冲击波超压来合理计算防护目标与危险化学品生 产储存装置之间的安全防护距离； 依据社会可接受风险标准以及个人能够接受的风险等级来确定 重点监管危化装置的防护目标与危险化学品生产储存装置之间的安 全防护距离。 对于非重点监管的危化装置需要合理利用危险指数法进行计算， 在外部安全防护距离与危险指数对照表中进行查找，从而合理的确 定防护目标与危险化学品生产储存装置之间的安全防护距离。
经过大量数据表明，大约有30%的安全事故都与没 有符合规定的安全防护距离有关。《危险化学品生产、 储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准 （试行）》（国家安全生产监督管理总局公告2014 年第 13 号）中明确将危险化学品生产、储存装置在发生火灾、 爆炸、有毒气体泄漏时，为避免事故造成重大人员伤亡 和财产损失而设定的缓冲距离作为外部安全防护距离。 目前，根据不同的适用范围，一般采用事故后果计 算法、定量风险评价法和危险指数法来计算危险化学品 生产储存装置的外部安全防护距离，为预防和控制危险 化学品重大安全事故提供一定的技术支持。

4.选择合理的评价方法 在计算不同危险品生产储存装置的外部安全防护距 离的时候应选用合理的计算方法。 涉及爆炸品类危险化学品的生产储存装置在发生爆 炸事故的时候会在短时间内对外界造成危害，所以，需 要选取最为严格的事故后果法（即TNT 当量法）确定外 部安全防护距离，通过建立一定的爆炸事故后果模型， 然后根据装置可能发生的最严重爆炸事故情景计算确定 外部安全防护距离，从而最大限度的保护公共财产安全 以及周围居民安全。