石油液化气储罐区风险评价及预防对策研究

王波夏

（北京国信安科技术有限公司，北京 100160）

当今世界正处于经济高速增长时期，新市场、新能源开拓的同时，安全问题也如雨后春笋般浮现，这种趋势在LPG 得到广泛应用之后尤甚。在现代生活和化学工业中，由于LPG是将丙烷为主的石油气通过加高压形成的，在储存过程中具有较大的燃烧与爆炸危险性，相关的事故国内外都有多次报道。例如：1989年德克萨斯州的一个LPG厂因密封爆裂引起大规模易燃气体溢出引起起火爆炸，其中23人死亡，建筑很大程度损坏；1996年北美洲墨西哥的一个石油公司储罐区因一个阀门失效引起爆炸，造成5000人被遣散，4个人死亡，19个人受伤，财产损失500万美元；1999泰国LPG储罐区着火，5个油罐受损，一天中死伤近一百人，后期汽油爆炸，死伤53人，其中受伤49人，死亡4人，损坏两个装置。据统计分析，在美国，一年由于LPG罐区竟造成的200亿美元损失。

对比国外发达国家的LPG 事故发生起数及损失，我国的事故发生起数居高不下、损失惨重。经过分析我国近30年发生的LPG 事故，发现造成事故的原因多样，由设备故障引起的，比例为43%；误操作其次，占21%；流程原因占11%；设计结构占5%；自然灾害占5%；人为原因1%；其他14%。在这些原因中，设备故障可通过定期维修检查控制，误操作可以通过技术和管理控制等降低，因此制订有效的安全措施能有效防止安全事故。本文以浙江省诸暨市某石油液化气有限公司为例，通过LPG 企业中常用的定量安全评价方法-道化学火灾爆炸指数评价方法，计算物料潜在的固有危险性，并结合企业现为降低危险性采取的安全措施，对比分析降低的危险性，论证企业采取安全措施可以增加LPG 储罐区安全性，进而为该厂罐区HSE（健康安全与环境管理体系）管理及安全操作规程供了一定的理论依据。

1 方法评价流程

针对一次事故，为了保证分析的量化，特选用道化学对LPG储罐区的爆炸损害程度提供数字支持。道化学火灾、爆炸指数法的应用范围：具有爆炸和火灾危险性的石油化工企业生产、储存设备装置的危险性。优势：用定量（概率）研究方法描述复杂系统的火灾爆炸危险性。该指数方法避免了火灾爆炸事故常见的后果估算困难、无法统计事故概率的问题，具有操作性强的特点。同时，该方法程序简洁，易懂，线上工人只要有一定的生产经验，就能掌握用道化学评价法进行评价。以下是DOW 指数法的两个评价方面：一是评价造成的事故损失；二是评价火灾爆炸的危险性。

图1 道化学风险分析计算程序

2 诸暨某石油液化气公司LPG储罐区风险评价

针对浙江省诸暨市某石油液化气有限公司LPG储罐区的具体情况，为了详细分析该企业的危险状况，确定事故发生的概率和危险的严重程度。特选用事故树和道化学对企业的LPG储罐区危险性进行分析。

2.1 LPG储罐区情况简介

浙江省诸暨市某石油液化气有限公司有长方形立储罐区，有立式储罐4个，从纵向依次分布为A 到D 号储罐。A 号储罐和B 号储罐：d=12m，h=10m，V=1 000m3；C、D罐：d=8m，h=10m，V=500m3，充装系数均为0.80，有防火堤设置在罐四周。

2.2 划分单元

依据单元划分方法，将罐区整体划成单独的评价单元。LPG 为混合气体，规定的原则为“实际危险最大物质”来定。

2.3 道化学火灾、爆炸指数评价

2.3.1 物质系数的确定

查询各种资料，选用LPG的物质系数为21。

2.3.2 一般工艺危险系数（F1）的确定

由于该油罐区位于郊区，罐区旁有一条近30米宽的江，出口窄小，不易通行和扑救，选通道系数0.35。防火堤设置在罐四周，但罐区露天设置，无遮掩措施，泄漏排放与控制系数选取0.50。

2.3.3 确定F2：特殊工艺危险系数

依据设计，并结合罐区实际情况，F2定为3.2。

2.3.4 确定F3：工艺单元危险系数

F3=F1*F2 代入，求出F3=2.35*3.2=7.52。DOW 指数法规定，F3最高值为8，因此此处的F3的值只能取8。

2.3.5 确定F&EI：火灾爆炸危险指数

依据公式F&EI=MF×F3，代入数据得F&EI=21×8 得到，F&EI为168。

F&EI 用途：估算火灾爆炸事故的损坏。F&EI 为168，表明该LPG储罐区R＞159，风险等级非常大。

2.3.6 确定C：安全措施补偿系数

该补偿系数由三部分组成：工艺控制、物质隔离补偿系数。

结合该企业储罐区实际情况，选择补偿系数：防火措施系数为0.815；物质隔离系数定为0.876；工艺控制补偿系数定为0.765。

计算总体系数：C=C1*C2*C3，代入得到结果为0.546。

通过安全措施补偿后，计算实际的指数， F&EI＇：F&EI×C=169·0.546=92.274。对比风险表，等级降低为“较轻”。

2.3.7 危害程度确定

暴露半径（R）的计算。LPG储罐区暴露半径：F&EI*0.256≈43.26 米。加上罐体d，实际半径：43.26+7.5 等于50.76米。

2.3.8 暴露区域A

汽油罐区暴露区域A=π·50.7642=8 091m2

2.3.9 求A范围内的财产价值

所有A 内设备设施物料费用1100 万元，增长系数取1.2。则更换价值=成本*0.82*增长系数（1.2）=1 100×1.2×0.82=1 082.4 万元。其中，0.82 是因火灾爆炸事故发生后，一些设备设施物料可能不会造成损失和更换。例如，地下管线等。

2.3.10 危害系数的选取

危害系数由F3和MF查图或计算得到。若F3数值超过8.00，则以8.00 计算。由2 查得，LPG 储罐区的系数最终确定为0.83。

2.3.11 求实际MPPD、基本最大可能财产损失

基本最大可能财产损失为：1082.4×0.83=898.392 万元。实际最大可能财产损失为：898.392×0.546≈490.522万元。

2.3.12 求MPDO

可能性基本确定65%，满足公式如下：

但实际情况通常与正常情况不符，可用下列方程：

浙江省诸暨市某石油液化气有限公司大部分设备均有备品。因此，由方程式（2）求取：logY=1.045515+0.610426（log0.6949），求得Y=9天。

2.3.13 求BI

式中：每月产值Vpm，固定成本和利润为0.65。

按照装置的负荷为100%计算，年产值为860万元，月产值为71.67 万美元。BI=（9/30）×71.67×0.65=13.975 万美元。

3 结论

选用道化学火灾爆炸指数方法对LPG储罐区的泄漏爆炸风险开展评价，结果表明：LPG 储罐区一旦发生事故，带来的人员伤亡和财产损失巨大，但是采取安全措施后这些损失是可以减小或避免的。由计算初期的危险等级“非常大”，采取安全措施后，危险等级降为“较轻”。可见通过评价确定LPG 火灾爆炸危险性，采取针对性的防护措施，从而调节安全补偿系数，具体如提高生产工艺的自动化水平，加强安全管理和安全检测和做好应急预案工作，选用可靠性高的设备和零件等。最终为我国安全执法部门和企业提供了参考依据。

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