池火灾模型在甲醇储罐定量评价中的应用_姜海燕
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加油站应急演练总结范⽂3篇⽯油分公司安全应急演练年度⼯作计划按照国家安全⽣产应急指挥中⼼和集团公司及省公司相关⼯作要求,本着企业⽣产安全⼯作“预防与应急”并重的原则,⽴⾜于维护企业员⼯⼈⾝安全、⽣产经营安全与公众安全利益,做到安全发展,进⼀步完善企业应急管理机制,加强对企业应急演练⼯作的组织与开展,确保应急演练活动有序、有效开展和增强企业应对和处置⽣产安全突发事件的能⼒,特制定⽯油2014年⽣产安全应急演练年度⼯作计划和应急演练周⼯作安排计划如下:⼀、演练项⽬组织、时间、内容计划安排(⼀)2014年1⽉⾄2⽉针对⾬雪冰冻天⽓对⽣产经营安全可能造成的危害,以及元旦、春节期间⽣产安全⼯作的薄弱环节,重点抓好以下预案演练和组织。
1、组织单位:各加油站预案项⽬1:加油站⾬雪冰冻天⽓防范预案;预案项⽬2:接卸区灭⽕预案演练“⼀点⼀案”;预案项⽬3:加油站跑(冒)油预案演练“⼀点⼀案”;预案项⽬3:加油站防恐预案,加油站防盗防抢预案。
(⼆)2014年3⽉针对“两会”期间⽣产安全⼯作与治安保卫重点,主要抓好以下预案演练和组织。
1、组织单位:各加油站预案项⽬:加油站等重点要害部位防恐预案;(三)2014年4⽉针对“清明节”期间因祭扫活动宜引发⽕灾和⼭⽕的情况,重点组织抓好防范加油站周边⼭⽕的预案演练。
组织单位:各加油站预案项⽬加油站范周边⼭⽕灭⽕预案。
(四)2014年5⽉⾄6⽉针对南⽅⾬季情况和汛情多发的情况,重点抓好以下应预案演练的组织。
同时,结合安全⽣产⽉活动,组织开展“应急演练周”⼯作。
1、组织单位:各加油站预案项⽬1:加油站、输油场站防汛预案;预案项⽬2:加油站防地质灾害预案预案项⽬3:加油站、成品油外管道防跑(冒)油预案(五)2014年7⽉⾄8⽉针对夏季⾼温和台风多发季节的影响,重点组织开展防⽕和防台风灾害预案。
1、组织单位:各加油站预案项⽬1:加油站灭⽕“⼀点⼀案”;预案项⽬2:加油站防台风预案。
(六)2014年9⽉⾄10⽉针对我地震带分布的情况,重点组织开展防地震灾害预案演练及灭⽕预案演练。
★石油化工安全环保技术★2013年第29卷第1期P E TR O C H E M I C A L SA FE T Y A N D E N V I R O N M EN T A L PR O T E C T l0N TE C H N O L.0G Y池火灾模型对汽油罐区火灾事故危险性的分析李贵合,史君,沈国光(中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司,辽宁辽阳111003)£裁≤摘要:运用“池火灾伤害模型”分析汽油罐区发生火灾事故的危险性,计算其火灾事故影响范围和程度,预测火灾事故严重度,并得出结论。
分析结果可评价罐区火灾事故后果的影响,达到重视罐区安全生产的目的,也可为汽油罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。
关键词:池火灾伤害模型汽油罐区危险性分析火灾事故从石油化工企业的事故类型分析来看,泄漏和火灾爆炸事故是石化企业安全防范的重点¨J。
汽油罐区发生池火灾,是由于可燃液体(汽油)泄漏到地面,遇到点火源形成的火灾。
由于其氧气供应充足,所以燃烧比较完全。
池火灾产生的火焰能够向周围发出热辐射,使附近的人员受到伤害,附近的建筑物遭受到破坏,并且可引燃周围的可燃物。
运用“池火灾伤害模型”分析热辐射对人员的伤害、财产破坏程度来估算汽油罐区火灾事故后果的严重度,达到减轻罐区火灾事故影响程度和提高罐区火灾事故应急反应能力的目的。
通过分析,可为已知汽油罐区确定安全距离和确定储罐的额定储量提供依据,也可为罐区的安全管理和应急管理提供可靠的依据。
1汽油罐区基本情况该罐区位于辽阳市某厂区,是公司9个重点油罐区中生产要害部位之一。
车间共分六大属地管理责任区,即燃料油装置区、轻油装置区、石脑油装置区、轻烃装置区、液化石油气栈台区、办公区。
汽油罐区由4座汽油储罐组成,其规格为每座5000m’,直径22.8m。
选定汽油罐区中汽油储罐为分析对象,4个储罐总容量为2万m3。
有效容积=20000m3×85%=17000m3,有效储存量w=0.725∥m3×17000=12325t。
第3期收稿日期:2009-12-23作者简介:姜海燕(1982)),女,河北沧州人,助理工程师,学士,现主要从事化工方向安全评价方面的工作。
池火灾模型在甲醇储罐定量评价中的应用姜海燕1,潘国军2(1.山东亦安安全技术有限公司,山东济南 250014;2.济南艾克斯博特安全技术咨询有限公司,山东济南 250012)摘要:以某公司甲醇储罐为例,对甲醇储罐区进行危险性分析,选用池火灾模型对甲醇储罐进行定量评价分析,并提出安全对策措施,为企业制定应急救援预案和政府进行有效的监管提供科学依据。
关键词:甲醇储罐;池火灾模型;危险性评价;爆炸;对策措施中图分类号:TQ086.5+2 文献标识码:B 文章编号:1008-021X(2010)03-0041-03Application of theM odel of P ool F ire to the R isk Analysis ofM ethanol TankJI ANG H ai -yan,PAN Guo -jun(1.Shandong Y ian Safety Techn i q ue Co .,Ltd .,Jinan 250014,China ;2.Jinan Expert Sa fety Techn i q ue Co .,Ltd ,Ji n an 250012,Ch i n a)Abst ract :Taki n g the m ethano l tank o f a co m pany fo r an exa mp le ,ana l y sed t h e hazard o f the m ethano l tank ,esti m ated the m ethanol tank by the m ode l o f poo l fire ,and pu t for w ar d the counter m easures .Thiscould prov i d e the scientific suppo rts for the co m pany to establish the e m er gency progra m and for the gover nm ent to have effective superv ision.K ey w ords :m ethano l tank;m odel of poo l fire ;dangence ana l y sis ;explosi o n ;coun ter m easure 甲醇的用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。
主要应用于精细化工、塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇是一种易燃、易挥发的液体,闪点11.1e ,属于第3.2类中闪点易燃液体,遇热、明火或氧化剂易燃烧,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,在火场中,受热的容器有爆炸危险。
因此,采用定量的方法对甲醇储罐发生火灾后的危险性进行评价,对于降低事故风险概率,提高企业的安全程度具有重要意义。
1 甲醇储罐火灾爆炸危险有害因素分析由于甲醇的物理化学性质及储存的条件和周围环境等因素所致,甲醇储罐区的火灾、爆炸危险性主要体现在以下几个方面。
1.1 甲醇的挥发性以地面固定甲醇储罐为例,夏季昼夜温差按10e 考虑,则1台装料系数为85%的5000m 3储罐挥发损失达77.2kg /d 。
由此可见,甲醇储罐一旦发生泄漏,暴露在空气中的甲醇会很快地挥发为气体,如果周围空间的空气不通畅,甲醇蒸气与空气混合达到甲醇的爆炸浓度范围时,遇火源就会发生爆炸。
1.2 流动及扩散性甲醇有较强的流动性,且甲醇蒸气的密度比空气密度略大,有风时会随风飘散,即使无风时,也能沿着地面向外扩散,并易积聚在地势低洼地带。
因此,在甲醇储存过程中,如发生溢流、泄漏等现象,物料就会很快向四周扩散,特别是甲醇储罐一旦破裂,又突遇明火,就可能导致火灾。
1.3 高易燃性甲醇的闪点11.1e (闭杯),根据5危险化学品名录6(安监局公告[2003]第1号),甲醇属第3.2类中闪点易燃液体,根据5建筑设计防火规范6(GB50016-2006)中生产的火灾危险性分类,甲醇属于甲类火灾危险品。
因此,如果甲醇罐区遇到明火、机械火花、汽车排气管火星、静电火花等,都可能引燃甲醇,造成火灾爆炸事故。
1.4 热膨胀性甲醇具有受热膨胀性,若储罐内甲醇充装量超过安全高度,随着环境温度升高,液体体积膨胀,密度变小的同时会使蒸气压升高,当超过容器的承受#41#姜海燕,等:池火灾模型在甲醇储罐定量评价中的应用山东化工能力时,储罐就会破裂,导致甲醇溢出,如遇火源可能引起火灾事故。
2池火灾模型可燃液体泄漏后流到地面形成液池,或流到水面并覆盖水面,遇到火源燃烧而形成池火。
2.1燃烧速度当液池中的可燃液体的沸点高于周围的环境温度时,液体表面上单位面积的燃烧速度dm/dt为:dm dt =0.001H cc p(T b-T0)+H(1)式中:dm/dt)))燃烧速度,kg/(m2#s);H c)))液体燃烧热,J/kg;c p)))液体的比定压热容,J/(kg#K);T b)))液体的沸点,K;T0)))环境温度,K;H)))环境的气化热,J/kg。
当液体的沸点低于周围的环境温度时,其单位面积的燃烧速度d m/dt为:dm dt =0.001H cH(2)式中符号同前。
燃烧速度也可以从手册中直接查到。
2.2火焰高度设液池为一半径为r的圆池子,其火焰高度可按下式计算:h=84r{(dm/dt)/[Q0(2gr)1/2]}0.6(3)式中:h)))火焰高度,m;r)))液池半径,m;Q0)))周围空气密度,kg/m3;g)))重力加速度,9.8m/s2;dm/dt)))燃烧速度,kg/(m2#s)。
2.3热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为:Q=(P r2+2P rh)#(dm/dt)#G#H c/[72(d m/dt)0.6+1](4)式中:Q)))总热辐射通量,W;G)))效率因子,可取0.13~0.35;其余符号意义同前。
2.4目标热辐射强度假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来,则在距离池中心某一距离(x)处的入射热辐射强度为:I=Q t c/4P x2(5)式中:I)))热辐射强度,W/m2;Q)))总热辐射通量,W;t c)))热传导系数,这里取1;x)))目标点到液池中心距离,m。
火灾通过热辐射的方式影响周围环境。
当火灾产生的热辐射强度足够大时,可使周围的物体燃烧或变形。
强烈的热辐射可能烧死、烧伤人员,并造成财产损失。
热辐射造成伤害或损坏的情况取决于人员或物体处辐射热的多少。
可以按单位表面积受到的热辐射功率大小,即入射热辐射通量来计算热辐射量。
表1为不同入射热辐射通量造成损失的情况。
表1热辐射的不同入射热辐射强度所造成的损失入射热辐射强度/(k W/m2)对设备的损害对人的伤害37.5操作设备全部损坏1%死亡/10s100%死亡/1m i n 25在无火焰、长时间辐射下,木材燃烧的最小能量重大烧伤/10s100%死亡/1m i n12.5有火焰时,木材燃烧,塑料熔化的最低能量1度烧伤/10s1%死亡/1m i n4.020s以上感觉疼痛,未必起泡1.6长期辐射无不舒服感3甲醇储罐池火灾模型某公司设有1座100m3的甲醇罐,贮罐区面积144m2,甲醇的闪点为11.1e,甲醇的燃烧热为22690kJ/kg,沸点为64.8e。
假设甲醇储罐发生泄漏,泄漏后流到地面(防火堤内)形成液池,遇到火源燃烧而成池火。
对其影响范围进行预测。
3.1液池面积因罐区为水平地面,甲醇泄漏,将漫溢罐区地面,这里液池面积为防火堤围成的面积,即144m2。
环境温度取25e。
3.2池火灾模型模拟计算3.2.1燃烧速度查5安全评价6表28-3得甲醇的燃烧速度: dm/dt=57.6kg/(m2#s)3.2.2火焰高度按液池面积144m2计算,r为6.8m;Q0为1.11kg/ m3;dm/dt为57.6kg/(m2#s)。
则由式(3),得:火焰高度h=22.4m。
3.2.3热辐射通量查得甲醇的燃烧热H c为22690kJ/kg。
由式(4),得:热辐射通量Q=8331.77W根据式(5)及表1中不同入射热副射强度I可#42#S HANDONG C H E M ICAL I N DU S TRY2010年第39卷第3期计算出不同伤害程度的影响范围:x1=(Q t c/4P I1)1/2=1.28m(I1=37.5k W/m2)x2=(Q t c/4P I2)1/2=5.15m(I2=25k W/m2)x3=(Q t c/4P I3)1/2=7.28m(I3=12.5k W/m2)x4=(Q t c/4P I4)1/2=12.88m(I4=4.0k W/m2)x 5=(Q tc/4P I5)1/2=20.36m(I5=1.6k W/m2)由此可得出火灾对设备与人的伤害情况。
见表2。
表2火灾对设备与人的伤害情况影响范围/m对设备的损害对人的伤害1.28操作设备全部损坏1%死亡/10s, 100%死亡/1m i n5.15在无火焰、长时间辐射下,木材燃烧的最小能量重大烧伤/10s100%死亡/1m i n7.28有火焰时,木材燃烧,塑料熔化的最低能量1度烧伤/10s1%死亡/1m i n12.8820s以上感觉疼痛,未必起泡20.36长期辐射无不舒服感3.3甲醇储罐池火灾模型说明甲醇储罐池火灾事故模拟计算是在理想状态下进行的,没有考虑地形、建筑物、风向、风速、温度等因素的影响,而且计算也是考虑其全部泄漏后的情况,仅是甲醇泄漏后事故处理应急救援的一个参考。
而实际上,甲醇泄漏事故发生后,液体扩散的范围难以预测,事故危险性的大小不仅与泄漏量的大小、储罐损坏程度有关,而且与液体流出的时间有关,泄漏的时间越长,危险性越大,划定的警戒区范围也越大。
另外,不同的地形、建筑物、风向、风速、温度等因素对甲醇泄漏后的扩散形式、扩散距离都会有影响。
3.4评价结果以上对某项目甲醇储罐区进行了危险有害因素辨识,并对甲醇储罐泄漏发生池火灾事故进行了模拟计算,通过计算可知,如果甲醇储罐内的甲醇全部发生泄漏,引发池火灾,7.28m范围内的人员将有烧伤甚至死亡的危险,周围的可燃物有可能被引燃造成火灾事故扩大,12.88m时对人的损害不大,20m 远处基本无影响。
4预防甲醇储罐火灾爆炸事故的安全措施通过对某公司甲醇危险有害因素分析和池火灾事故模型评价,建议采取以下安全对策预防甲醇储罐火灾事故的发生。
4.1控制甲醇蒸气与空气混合物的浓度甲醇罐区发生起火爆炸的条件之一,是有浓度合适的甲醇蒸气与空气混合物。