道化学法在石油库安全评价示例

道化学法在石油库安全评价示例

唐开永

（注册安全工程师、一级安全评价师）

道化学法，又称火灾、爆炸危险指数评价法，是美国道（DOW）化学公司19964年开发的，现普遍采用的是1993年推出的第七版。该评价方法的计算程序如下：

图8-1 风险分析计算程序

1选择工艺单元

本评价方法涉及的对象主要是易燃液体汽油和柴油的储存装置及相关设施（油品长输管道不考虑在内，铁路卸油栈桥在库区防火墙外也不考虑）；也就是油库的储油区。该区域1#、2#、3#、4#油罐均为柴油，共用一道防火堤和一个消防棚，堤坝基本呈圆形，圈定面积为1863㎡；5#、6#油罐均为汽油，共用一道防火堤和一个消防棚，堤坝基本呈圆形，圈定面积为1364㎡；8#储存汽油、9#油罐为柴油，共用一道防火堤和一个消防棚，堤坝基本呈圆形，圈定面积为2846㎡；7#油罐为柴油，单独用一道防火堤和一个消防棚，堤坝基本呈圆形，圈定面积为1860㎡；储油区固定资产约1100万元（人民币），约占油库固定资产总值的45%。按照评价方法确定的选择原则，主要以罐区防火堤圈定的相对独立区域来区分工艺单元。同时评价所涉及的工艺单元，能较集中地反映了库区物质潜在的化学能、数量、资金密度等。具体选择4个工艺单元作为评价对象。

1#罐区确定MF的物质为柴油，2#罐区确定MF的物质应为汽油，3#罐区确定MF的代表性物质为汽油（因汽油潜在的化学能较柴油大）。4#罐区确定MF的物质应为柴油。

2各危险指数的确定

1、物质系数MF：

经查《物质系数和特性表》得：汽油为16；柴油为10。

2.一般工艺危险系数F1 （表2）

根据本评价项目工艺单元实际，经现场勘验和对其工艺流程进行分析，确定一般工艺危险系数主要涉及有：

(1)油品处理与输送，根据评价方法取值原则，汽油为N F=3的易燃液体，应取0.85;柴油为闪点＞37.8℃的易燃液体，应取取0.25。

(2)通道：考虑发油区未与储油区设防火墙隔离并未设置单独出入口，取0.35。

(3)排放和泄漏控制：罐区设有堤坝防泄漏，且属于露天储罐，应取0.5。

其余危险系数因不涉及此处不再叙述。

表2 一般工艺危险系数取值

3、特殊工艺危险系数F2（表3）

根据本评价项目工艺单元实际，经现场勘验和对其工艺流程进行分析，本项目涉及的特殊工艺危险主要有

（1）毒性物质：汽油=0.2N h=0.2×1=1；柴油为0。

（2）爆炸极限范围内或其附近的操作：汽油（NF=3）储罐在泵出油品或者突然冷却时可能吸入空气，危险系数为0.5。柴油为0.3。

（3）压力释放：经计算取0.2。

（4）易燃物质和不稳定物质的数量：

查《物质系数和特性表》，柴油燃烧热为18.7×10³B tu/lb，汽油燃烧热为18.8×10³B tu/lb。得

1#罐区柴油总能量=3320000㎏×18.7×10³B tu/lb×1055.056/0.45359237=3320000㎏×43.5×106J/㎏=1.444×1014J=136.87×109B tu 危险系数: lgY=－0.558394+0.363321(lgX)－0.057296(lgX)²－0.010759(lgX)³=2.17。

2#罐区气油总能量=1460000㎏×18.8×10³B tu/lb×1055.056/0.45359237=1460000㎏×43.7×106J/㎏=6.38×1013J=60.47×109B tu 危险系数: lgY=－0.403115+0.378703(lgX)－0.046402(lgX)²－0.015379(lgX)³=2.51。

3#罐区气油总能量=3650000㎏×18.8×10³B tu/lb×1055.056/0.45359237=3650000㎏×43.7×106J/㎏=1.59×1014J=150.7×109B tu 危险系数: lgY=－0.403115+0.378703(lgX)－0.046402(lgX)²－0.015379(lgX)³=2.62。

4#罐区柴油总能量=2490000㎏×18.7×10³B tu/lb×1055.056/0.45359237=2490000㎏×43.5×106J/㎏=1.08×1014J=102.66×109B tu 危险系数: lgY=－0.558394+0.363321(lgX)－0.057296(lgX)²－0.010759(lgX)³=2.15。

（5）泄漏连接头和填料处：油泵和密封可能产生轻度泄漏，危险

系数为0.10。

其余危险系数因不涉及此处不再叙述。

特殊工艺危险系数取值如下表：

表3 特殊工艺危险系数取值

4、工艺单元危险系数F3：

F3= F1·F2

F3的值一般不超过8.0。如果F3大于8.0，也按最大值8.0计。

工艺单元危险系数汇总如下表：

表4 工艺单元危险系数汇总表

3计算火灾、爆炸危险指数F＆EI

F＆EI=MF·F3

火灾、爆炸指数被用来估计生产过程中的事故可能造成的破坏。它与后面的暴露半径有关。

根据工艺单元F＆EI值可以初步确定其危险等级，判定标准如下表。

表5 F＆EI及危险等级

工艺单元火灾、爆炸指数及危险等级见下表：

表6 工艺单元F＆EI和危险等级汇总表

4确定单元危害系数DF

危害系数是由单元危险系数F3和物质系数MF按单元危害系数计算图来确定的。它代表了单元中物料泄漏或反应能量释放引起的火灾、爆炸事故的综合效应。也可用方程式计算法。本次评价采用方程式计算法。结果如下：

1、1#罐区、4#罐区单元危害系数：因该2单元均MF=10，F3=7.9，