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注册安全工程师案例分析必考内容易燃、易爆、有毒重大危险源评价法的评价过程

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注册安全工程师案例分析必考内容易燃、易爆、有毒重大危险源评价法的评价过程_第1页
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通过对某公司原料罐区的评价,简要说明易燃、易爆、有毒重大危险源评价法的评价过程1 1原料罐区基本情况原料罐区基本情况原料罐区共计 8 个化学危险品储罐,基本情况如表 33 所示表表 3333储罐基本情况储罐基本情况编号T-100T-102T-202T-104T-105T-213T-223直径/m222.62.92.92.96容积/m3303080808080200储存物质名称氨水丙烯腈丙烯腈丁二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯最大量/m32425.56864646868罐区平面图如图 7 所示图 7 罐区平面示意图物质的主要物理化学特性如表 5-34 所示2 2原料罐区的事故易发性原料罐区的事故易发性 B B1111评价评价原料罐区事故易发性 B11包含物质事故易发性 B111和工艺事故易发性 B112两方面及其耦合2.1物质事故易发性 B111选取丁二烯、丙烯腈和苯乙烯作为物质易发性评价的对象列表计算,以丁二烯为例,如表 35 所示表表 3535丁二烯事故易发生丁二烯事故易发生 B B111111计算表计算表爆炸气体特性质分级得分性最大安全缝隙爆炸极限最小点燃电流最小点燃能引燃温度0.9~1.142%~12%0.86A0.31mJ450℃101110148总分G=53易发性系数 ai危险系数 Cij=aiG化学活泼系数 K1.01.0×53=530.12丁二烯的物质事故易发性 B111=Cij(1+K)=53×(1+0.12)=63.6丙烯腈是二级易燃液体,物质事故易发性 B111=50。

苯乙烯是三级易燃液体,物质事故易发性 B111=402.2工艺过程事故易发性 B112从 21 种工艺影响因素中找出罐区工艺过程实际存在的危险,在以下几方面有特殊表现,构成工艺过程事故易发性物质事故易发性与工艺事故易发性之间的相关性用相关系数 Wij表示,如表36 所示二者耦合成为事故易发性 B11表表 3636工艺过程事故易发性工艺过程事故易发性 B B112112相关系数相关系数 W Wijij影响因素内容与参数B112相关系数B112-10 高压0.1~0.8MPa30Wij=2.1j=10=0.9B112-12 腐蚀速率为 0.5~1.0mm/年20Wij=2.1j=12=0.9B112-13 泄漏设备泄漏20Wij=2.1j=13=0.9B112-21 静电液体流动30Wij=2.1j=21=0.92.3事故易发性 B11事故易发性 B11计算为:3 3原料罐区的伤害模型及伤害一破坏半径原料罐区的伤害模型及伤害一破坏半径原料罐区最大的火灾爆炸风险是丁二烯罐的燃烧爆炸,其伤害模型有两种:(1)蒸气云爆炸(VCE)模型;(2)沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)模型前者属于爆炸型,后者属于火灾型。

不同的伤害模型有不同的伤害一破坏半径, 不同伤害一破坏半径所包围的封闭面积内,人员多少、财产价值多少将影响事故严重度大小伤害—一破坏半径划分为死亡半径、重伤(二度烧伤)半径、轻伤(一度烧伤)半径及财产破坏半径3.1丁二烯蒸气云爆炸(VCE)丁二烯有两个储罐,分别是 T-104 罐(悬挂圆柱立罐,最大贮存量 64m3)和T-105 罐(悬挂圆柱立罐,最大贮存量 64m3)因此,最大贮存质量为:W Wf f=(=(6464++6464))××621621..1 1==7950079500..8 8((kgkg))TNT 当量计算公式为:W WTNTTNT==1 1..8aW8aWf fQ Qf f//Q QTNTTNT式中1.8——地面爆炸系数;a——蒸气云当量系数,取 a=0.04;Qf——丁二烯的爆热,取 Qf=46977.7 kJ/kg;QTNT——TNT 的爆热,取 QTNT=4520kJ/kg因此:W WTNTTNT==1 1..8 8××0 0..0404××7950079500..8 8××4697746977..7 7//45204520==5949159491..8 8((kgkg))死亡半径 R1为:R R1 1==1313..6(W6(WTNTTNT//1000)1000)0 0..3636==6161..7 7((m m))重伤半径 R2由下列方程式求解:解得:R R2 2==151151..7m7m轻伤半径 R3由下列方程组求解:解得:R R3 3==271271..7m7m对于爆炸性破坏,财产损失半径 R财的计算公式为:式中 KⅡ——二级破坏系数,KⅡ=5.6。

计算得:R R财财==218218..3m3m将上述结果列入表 37表表 3737丁二烯蒸气云爆炸破坏半径(丁二烯蒸气云爆炸破坏半径(m m))死亡半径重伤半径轻伤半径破坏半径61.7151.7271.7218.3伤害区域如图 5-8 所示3.2丁二烯扩展蒸气爆炸(BLEVE)丁二烯用两罐储存,取 W=0.7×79 500.8=55 650.6kg按以下公式进行计算:q q1 1==2795627956..0W0W//m m2 2(2)二度烧伤(重伤):(3)一度烧伤(轻伤):(4)财产损失:按上述 q1、q2、q3、q4热辐射通量值计算伤害一破坏半径,由热辐射通量公式计算:式中R——火球半径,R=110.7m;qO—一对圆柱罐取 qO=270 000W此方程难以手算解出,用计算机求解已知火球半径 R=110.7 m,伤害一破坏半径应有 Ri>R(5)按死亡热通量 q1=27 956.0W/m2,计算扩展蒸气爆炸的死亡半径 R 1为:R R1 1==247247..5m5m(6)按重伤(二度烧伤)热通量 q2=18 515.6W/m2,计算扩展蒸气爆炸的重伤(二度烧伤)半径 R2为:R R2 2==316316..4m4m(7)由轻伤(一度烧伤)热通量 8 141.7W/m2,计算扩展蒸气爆炸的轻伤(一度烧伤)半径 R3为:R R3 3==491491..0m0m(8)由财产烧毁热通量 q4=26091.2W/m2,由上述同样办法计算得到扩展蒸气爆炸的财产破坏半径 R4为:R R4 4==258258..5m5m综合各项,得扩展蒸气爆炸伤害一破坏半径如表 38 所示。

表表 3838丁二烯扩展蒸气爆炸伤害一破坏半径(丁二烯扩展蒸气爆炸伤害一破坏半径(m m))死亡半径重伤半径(二度烧伤)轻伤半径(一度烧伤)财产破坏半径247.5316.4491.0258.5伤害区域如图 9 所示图 9沸腾液体扩展蒸气爆炸伤害区域显然,如果丁二烯罐发生扩展蒸气爆炸,火球半径 R=110.7m,使整个原料罐区成为一片火海,全部被吞没;由于死亡半径 R1=247.5m,财产损失半径R4=258.2m,使得罐区一旦发生扩展蒸气爆炸,厂区内的人员难以幸免,而且会殃及四邻4 4事故严重度事故严重度 B B1212的估计的估计事故严重度 B12用符号 S 表示,反映发生事故造成的经济损失大小它包括人员伤害和财产损失两个方面,并把人的伤害也折算成财产损失(万元)用下式表示总损失值:S S==C C++2020(N(N1 1++0 0..5N5N2 2++105N105N3 3//60006000))式中C——财产破坏价值,万元;N1,N2,N3——事故中人员死亡、重伤、轻伤人数事故严重度 B12取决于伤害催坏半径构成圆面积中财产价值和死伤人数由于丁二烯罐区爆炸伤害模型是两个,即蒸气云爆炸和扩展蒸气爆炸,并可能同时发生,则储罐爆炸故严重度应是两种严重度加权求和:S S==ASAS1 1+(+(1 1--A A))S S2 2式中S1,S2——分别为两种爆炸事故后果;A,1-A——分别为两种爆炸的发生概率,A=0.9,1-A=0.1。

蒸气云爆炸的可能性远大于扩展蒸气爆炸,蒸气云爆炸是主要的事故严重度的计算结果为:原料罐区爆炸事故严重度计算如表 39 所示表表 3939原料罐区爆炸事故严重度原料罐区爆炸事故严重度5 5固有危险性固有危险性 B B1 1及危险性等级及危险性等级原料罐区的固有危险性为:B B1 1==B B1111××B B1212==76027602..4 4××43924392..3 3==3339202133392021..5252危险性等级为:A A==lg(Blg(B1 1//10105 5) )==2 2..52522.5

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