重大事故后果分析方法:爆炸
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火灾、爆炸事故后果模拟计算在化工生产中,火灾、爆炸和中毒事故不但影响生产的正常运行,而且对人员有较大的身体危害,导致人员的伤亡。
本文运用地面火灾、蒸气云爆炸和中毒的三种数学模型,对年产2万吨顺酐装置的原料库来进行分析,分析各种事故对人员可能造成的危害,借以帮助企业在生产中采取相应的措施。
事故后果分析是危险源危险性分析的一个主要组成部分,其目的在于定量描述一个可能发生的重大事故对工厂、对厂内人员、厂外居民甚至对环境造成危害的严重程度。
一、苯储罐泄漏池火灾后果分析苯系易燃液体,在苯贮罐区苯泄漏后遇到点火源就会被点燃而着火燃烧。
由于贮罐区设有防火堤,苯泄漏后积聚在防火堤之内,它被点燃后的燃烧方式为池火。
模拟有关数据参数如下。
苯储罐区有两台800m3、两台500m3的苯储罐,苯储罐单罐直径10.5m,每两台罐为一组,贮罐区防火堤尺寸为33×16 m,模拟液池半径为18.3m;苯储罐单台最大贮存量600t,泄漏量为15%时,足以在防火堤内形成液池;周围环境温度设为25℃;(1)燃烧速度当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境温度时,液体表面上单位面积的燃烧速度dm/dt为:………(公式F5-1)0.001H cdm/dt =C P(T b-T0)+H式中dm/dt~单位表面积的燃烧速度,kg/m2.sH c~液体燃烧热,J/kg。
苯H c=41792344J/kg。
C P~液体的定压比热容,J/kg.K。
苯C P=1729 J/kg.K。
T b~液体的沸点,K b=353.1K。
T0~环境温度,环境温度为25℃,K。
= 298K。
H~液体的气化热,J/kg。
苯H=428325J/kg。
(25℃)计算:dm/dt=0.001×41792344/﹝1729(353.1-298)+428325﹞=0.0798 kg/m2.s(2)火焰高度模拟液池为园池,半径为18.3m,其火焰高度可按下式计算:dm/dth=84r﹝﹞0.61………(公式F5-2)ρ0(2gr)1/2式中h~火焰高度,m;r~液池半径,m;取r=18.3mρ0~周围空气密度,kg/m3;取ρ0=1.185kg/m3(25℃)g~重力加速度,9.8m/s2;dm/dt~单位表面积的燃烧速度,己知0.0798kg/m2.s计算:h=84×18.3×{0.0798/[1.185×(2×9.8×18.3)1/2]}0.61=49.3m(3)热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为:Q=(兀r2+2兀rh)dm/dt·η·H c/﹝72(dm/dt)0.6+1﹞…(公式F5-3)Q~总热辐射通量,W;η~效率因子,可取0.13~0.35。
事故案例分析范文篇一:安全事故案例及分析山东省青岛市“11?22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故调查报告一、事故简介20xx年11月22日10时25分,位于山东省青岛经济技术开发区的中国石油化工股份有限公司管道储运分公司东黄输油管道泄漏原油进入市政排水暗渠,在形成密闭空间的暗渠内油气积聚遇火花发生爆炸,造成62人死亡、136人受伤,直接经济损失75172万元。
二、事故发生经过及应急处置情况(一)原油泄漏处置情况企业处置情况11月22日2时12分,潍坊输油处调度中心通过数据采集与监视控制系统发现东黄输油管道黄岛油库出站压力从4.56兆帕降至4.52兆帕,两次电话确认黄岛油库无操作因素后,判断管道泄漏;2时25分,东黄输油管道紧急停泵停输。
2时35分,潍坊输油处调度中心通知青岛站关闭洋河阀室截断阀(洋河阀室距黄岛油库24.5公里,为下游距泄漏点最近的阀室);3时20分左右,截断阀关闭。
2时50分,潍坊输油处调度中心向处运销科报告东黄输油管道发生泄漏;2时57分,通知处抢维修中心安排人员赴现场抢修。
3时40分左右,青岛站人员到达泄漏事故现场,确认管道泄漏位置距黄岛油库出站口约1.5公里,位于秦皇岛路与斋堂岛街交叉口处。
组织人员清理路面泄漏原油,并请求潍坊输油处调用抢险救灾物资。
4时左右,青岛站组织开挖泄漏点、抢修管道,安排人员拉运物资清理海上溢油。
4时47分,运销科向潍坊输油处处长报告泄漏事故现场情况。
5时07分,运销科向中石化管道分公司调度中心报告原油泄漏事故总体情况。
5时30分左右,潍坊输油处处长安排副处长赴现场指挥原油泄漏处置和入海原油围控。
6时左右,潍坊输油处、黄岛油库等现场人员开展海上溢油清理。
7时左右,潍坊输油处组织泄漏现场抢修,使用挖掘机实施开挖作业;7时40分,在管道泄漏处路面挖出2米×2米×1.5米作业坑,管道露出;8时20分左右,找到管道泄漏点,并向中石化管道分公司报告。
国内外统计资料显示,因防爆装置不作用而造成焊缝爆裂或大裂纹泄漏的重大事故概率仅约为×10-7~×10-8/年左右,一般发生的泄漏事故多为进出料管道连接处的泄漏;据我国不完全统计,设备容器一般破裂泄漏的事故概率在1×10-5/年;此外,据储罐事故分析报道,储存系统发生火灾爆炸等重大事故概率小于1×10-6,随着近年来防灾技术水平的提高,呈下降趋势;第七章氯气泄漏重大事故后果模拟分析危险区域的确定概述:泄漏类型分为连续泄漏小量泄漏和瞬间泄漏大量泄漏,前者是指容器或管道破裂、阀门损坏、单个包装的单处泄漏,特点是连续释放但流速不变,使连续少量泄漏形成有毒气体呈扇形向下风扩散;后者是指化学容器爆炸解体瞬间、大包装容器的泄漏、许多小包装的多处泄漏,使大量泄漏物形成一定高度的毒气云团呈扇形向下风扩散;氯泄漏后虽不燃烧,但是会造成大面积的毒害区域,会在较大范围内对环境造成破坏,致人中毒,甚至死亡;根据不同的事故类型、氯气泄漏扩散模型,危害区域会有所不同;氯设备泄漏、爆炸事故概率低,一旦发生可造成严重的后果;以下液氯钢瓶中的液氯泄漏作为事故模型进行危险区域分析;毒害区域的计算方法:1设液氯重量为Wkg,破裂前液氯温度为t℃,液氯比热为C kj/kg .℃,当钢瓶破裂时瓶内压力降至大气压,处于过热状态的液氯迅速降至标准沸点t0℃,此时全部液氯放出的热量为:Q=WCt-t0设这些热量全部用于液氯蒸发,如汽化热为qkj/kg,则其蒸发量W为:W=Q/q=WCt-t0/q氯的相对分子质量为M r,则在沸点下蒸发的液氯体积V g m3为:V g=M r273+t0/273V g =t-t0/ M r q273+t0 /273氯的有关理化数据和有毒气体的危险浓度如下:相对分子质量:71沸点: -34℃液体平均此热:kg.℃汽化热: ×102kj/kg吸入5-10mim致死浓度:%吸入-1h致死浓度: 吸入-1h致重病浓度:已知氯的危险浓度,则可求出其危险浓度下的有毒空气体积:氯在空气中的浓度达到%时,人吸入5~10min即致死;则V g m3的液氯可以产生令人致死的有毒空气体积为:V1 = V g×100/ = 1111V g m3氯在空气中的浓度达到~%时,人吸入~1h,则V g m3的液氯可以产生令人致死的有毒空气体积为:V2=V g×100/=23529V g m3氯在空气中的浓度达到~%时,人吸入~1 h,则V g m3的液氯可以产生令人致重病的有毒空气体积为:V3=V g×100/=57l43V g m3假设这些有毒空气以半球形向地面扩散,则可求出该有毒气体的扩散气体半径为:R=V g /C/1/2×4/3π1/3式中: R —有毒气体半径mV g—液氯的蒸汽体积m3C —有毒介质在空气中危险浓度值%液氯泄漏事故毒害区域模拟计算以一只液氯钢瓶1000kg发生严重泄漏事故后果计量如液氯泄漏量W =1000kg,环境温度瓶内t=250C,计算有毒气体扩散半径: 液氯蒸发热Q:Q = WCt-t0= 1000××25--34= 56640kj蒸发量W:W = Q/q= 56640/×102= 196kg液氯沸点下蒸发气体体积V g:V g = M r×273+t0/273= ×196/71×273+-34/ 273= m3氯气在致死的浓度C1的体积V1和有毒气体的扩散半径R1:V1 = V g×100/C1= ×100/= 60155m3R1 = V1/1/3= m氯气在致死的浓度c2时的体积V2和有毒气体的扩散半径R2: V2 = V g×100/c2= ×100/= 1273882 m3R2 = V2/1/3= m氯气在致重病的浓度c3时的体积v3和有毒气体的扩散半径R3 V3 = V g×100/C3= ×100/= 3093714m3R3 = V3/1/3= m氯气泄漏静风状态毒害区域:图9-1 氯钢瓶泄漏在静风状态下的毒害区域注:①吸入5~10mim浓度%的致死半径:R1= 30.62m②吸入~l h浓度%的致死半径:R2 = 84.73m③吸入~1 h浓度%的致重病半径:R3= 113.89m事故后果模拟分析及建议以上是以氯钢瓶严重泄漏造成的事故后果的模拟,其危害是相当严重的;由于该建设项目在用氯过程中,涉及用氯的设备设施有液氯钢瓶、液氯汽化器、氯管线、反应釜等,因此都可能存在氯的泄漏;风向决定毒气云团的扩散方向,风速决定毒气云团的下风向的扩散范围,气压和地形影响毒气对人的危害程度,如果空气流动性小、温度大,毒气在低洼处停留不易扩散,可造成人畜中毒,甚至死亡;氯气泄漏后,在有风的条件下,氯气通常呈60°左右的夹角向下风向扩散,在扩散的过程中由于空气的补充,浓度会逐渐降低,但相应下风向的防护距离增加;一般在小泄漏状态下泄漏量≤200L,首次隔离距离为30m,下风向撤离范围白天为0.3km,夜间为1.1km;在大量泄漏状态下泄漏量>200L,首次隔离距离为275m,下风向撤离范围白天为2.7km,夜间为6.8km;污染范围不明时先按上述方法确定防护距离,然后分段测试氯气浓度再调整防护距离;建议企业应制定针对氯泄漏的事故应急救援预案,如发生氯泄漏应立即启动预案,在日常过程中,加强氯设备设施的安全管理,严防氯的泄漏;常备抢修器材表和常备防护用品表如下:第七章劳动卫生预评价根据危险、有害因素分析本工程劳动卫生方面主要危害因素是毒物危害、噪声危害和生产性粉尘危害;本工程劳动卫生预评价采用某些企业类似生产装置检测数据作为类比值进行评价;毒物危害评价7.1.1 评价方法按照职业性接触毒物危害程度分级GB5044-85将职业性接触的毒物危害程度分为Ⅰ级极度危害、Ⅱ级高度危害、Ⅲ级中度危害、Ⅳ级轻度危害;根据有毒作业分级GB12331-90规定,以有毒作业分级指数法对本工程的有毒作业岗位进行评价;有毒作业分级指数法是根据毒物危害程度级别、有毒作业劳动时间及毒物浓度超标倍数三项指标,分别用D、L、B表示;依据三项指标求得指数,根据指数范围进行分级;具体做法是按照GB12331-90求出分级指数C;C=D·L·B式中:C—分级指数D—毒物危害程度级别权数L—有毒作业劳动实时间权数B—毒物浓度超标倍数1有毒作业危害分级级别表7.1.1 有毒作业分级级别表7.1.2 毒物危害程度级别权数3有毒作业劳动时间权数表7.1.3 有毒作业劳动时间权数B=Mc/Ms-1式中:Mc—测定毒物浓度均值mg/m3Ms—该种毒物最高容许浓度mg/m35有毒作业分级级别表根据有毒作业的毒物浓度超标倍数、毒物危害程度级别、有毒作业劳动时间三项指标,综合评价,制定出有毒作业分级级别表;当有毒作业工作地点空气中存在多种毒物中,应分别进行毒物作业的分级,以最严重的级别定级,同时注明其他生产性毒物作业的级别;表7.1.4 有毒作业分级表不懂7.1.2 毒物危害评价结果本项目中主要有毒物质有溴素、氯丙烯等,主要在相关生产岗位和储存岗位使用,可能形成有毒作业场所;以上毒性物质具体危害情况见危险化学品危险有害性分析;噪声危害评价7.2.1 评价内容本工程项目的主要噪声声源为物料输送的泵、压缩机、风机、粉碎机等;7.2.2 评价方法对原厂区装置噪声的类比数据进行分析计算,作为对本工程噪声危害程度的参考,在综合分析的基础上,与国家卫生标准进行比较分析做出评价,提出相应的对策措施;1噪声作业分级依据噪声作业危害程度级别进行噪声危害评价;噪声作业危害程度分级见表7.2.1;表7.2.1 噪声作业分级级别表7.2.2 工业地点噪声声级卫生限值GBZ1-20023噪声作业分级查表法为了简化噪声危害指数的计算过程,便于实际操作而采用此方法见表7.2.3第八章事故后果模拟分析事故后果分析是危险源危险性分析的一个主要组成部分,其目的在于定量的描述一个可能发生的重大事故对工厂、对厂内职工、对厂外居民甚至对环境造成危害的严重程度;华通化学最常见的事故是火灾、爆炸和中毒,本工程产品是精细化工产品,使用的危险化学品数量不大,而使用的有毒气体比较多,故本评价对有毒气体毒害区进行模拟分析,选择液氯和液氨液化气体容器破裂时毒害区进行估算,由于缺乏氟化氢的相关数据,故未作模拟分析;1液氯气瓶破裂时毒害区估算液氯是剧毒物质,使用气瓶包装,现对液氯气瓶破裂毒害区域进行分析估算;设有液氯气瓶中存有液氯1000kg,容器破裂前罐内液氯温度t为25℃,液氯的比热c为kg·℃,当容器破裂时器内压力降至大气压,处于过热状态的液氯温度迅速降到标准沸点t0为-34℃,此时全部液体所放出的热量为:设这些热量全部用于容器内液体的蒸发,汽化热Q为×102kj/kg,则蒸发量为:液氯分子量为M=71,则在沸点下蒸发的体积Vg:据查氯在浓度达到目前为%浓度时,吸入5~10min可致死,则Vg氯气可以产生令人致死的有害空气体积为V= Vg×100/=×100/=74988.89 m3假设这些有毒气体以半球型向地面扩散,则可求出氯气扩散半径为:由此液氯气瓶发生破裂事故引发有毒气体扩散,其毒害区半径为32.96 m;2液氨气瓶破裂时毒害区估算烟磺酰胺生产中使用液氨气瓶,如果发生意外液氨气瓶破裂可能发生蒸汽爆炸;液氨是有毒物质,爆炸后若不燃烧,便会造成大面积的毒害区域;一般情况液氨在补充时易发生事故,现对液氨气瓶毒害区域进行分析估算;液氨气瓶中存有液氨1000kg,容器破裂前罐内液氨温度t为25℃,液氨的比热c为kg·℃,当容器破裂时器内压力降至大气压,处于过热状态的液氨温度迅速降到标准沸点t0为-33℃,此时全部液体所放出的热量为:Q=W·ct-t0==500××25--33=133400kj设这些热量全部用于容器内液体的蒸发,汽化热Q为×103kj/kg,则蒸发量为:液氨分子量为M=17,则在沸点下蒸发的体积Vg:据查氨在浓度达到目前为%浓度时,吸入5~10min可致死,则Vg氨气可以产生令人致死的有害空气体积为V= Vg×100/=×100/=28031.63 m3假设这些有毒气体以半球型向地面扩散,则可求出氨气扩散半径为:由此液氨气瓶发生爆炸事故引发有毒气体扩散,其毒害区半径为30.38m;第四节事故树分析评价由于本项目为电解项目,涉及较多电气设备,发生人员触电的危险性较大,故采用事故树分析对用电系统进行专门评价;一、评价方法简介事故树分析FaultTreeAnalysis,所写FTA又称故障树分析,时一种演绎的系统安全分析方法;它时从要分析的特定事故或故障开始,层层分析其发生原因,一直分析到不能再分解为止;将特定的事故和各层原因危险因素之间用逻辑门符号连接起来,得到形象、简洁地表达其逻辑关系因果关系地逻辑树图形,即事故树;通过对事故树简化、计算达到分析、评价地目的;事故树分析方法可用于各种复杂系统和广阔范围的各类系统的可靠性及安全性分析、各种生产装置可靠性分析和伤亡事故分析等;二、事故树分析基本步骤1.确定分析对象系统和要分析的个对象事件顶上事件通过经验分析、事故树分析和故障类型和影响分析确定顶上事件何时、何地、何类;明确对象系统的边界、分析深度、初始条件、前提条件何不考虑条件,熟悉系统、收集相关资料工艺、设备、操作、环境、事故等方面的情况何资料;2.确定系统是个发生概率、事故损失的安全目标值3.调查原因事件调查与事故有关的所有直接原因和各种因素设备故障、人的失误和环境不良因素;4.编制事故树从顶上事件起,一级一级往下找出所有原因事件直到最基本的原因事件为止,按其逻辑关系画出事故树;每个顶上事件对应一株事故树;5.定性分析按事故树结果进行简化,求出最小割集和最小径集,确定各基本事件的结构重要度;6.定量分析找出各基本事件的发生概率,计算出顶上事件的发生概率,求出概率重要度和结构重要度;7.结论当事故发生概率超过预定目标值时,从最小割集着手研究降低事故发生概率的所有可能方案,利用最小径集找出消除事故的最佳方案;通过重要度重要系数分析确定采取对策措施的重点和先后顺序;从而得出分析、评价的结论;具体分析时,要根据分析的目的、人力物力的条件、分析人员的能力选择上述步骤的全部或部分内容实施分析、评价;对事故树规模很大的复杂系统进行分析时,可应用事故树分析软件包,利用计算机进行定性、定量分析;三、触电事故树分析1.概述将“触电发生伤亡事故”作为顶上事件,在计算、分析同类事故案例的基础上,作事故树,见图6-12.事故树事故树分析如图6-1图6-1 触电事故树图中:T-顶上事件;A,B-中间事件了;X-基本事件;T-触电伤亡事故;A1-设备漏电, A2-人体接触带电体;B1-绝缘损坏, B2-绝缘老化;B3-保护接地、接零不当, B4-保护开关失灵;X1-缺乏用电安全知识, X2-电气设备漏电;X3-电气设备外壳带电, X4-违章作业;X5-防护用品使用不当, X6-电工违章作业,非电工操作;X7-开关漏电, X8-接触开关的带电体;图6-2 防止触电成功树3.计算事故树的最先割集、最小径集该事故树的结构函数为:T=A1A2=B1+B2B3+B4=X1+X2+X3+X4X5+X6+X7·X8=X1+X2+X3+X4X5+X6+X7·X8=X1X5+X1X6+X1X7X8+X2X5+X2X6+X2X7X8+X3X+X3X6+X3X7X8+X4X5+X4X6+X4X7X8…… (1)在事故树分析中,如果所有的基本事件都发生则顶上事件必然发生,但是在很多情况下往往只要部分基本事件发生则顶上事件就能发生;因此,了解哪些基本事件的组合对顶上事件发生具有较大影响,这对有效地、经济地预防事故发生是非常重要地;事故树分析中地割集就是系统发生事故地模式;引起顶上事件发生地最小限度地割集称最小割集;每一个最小割集即表示顶上事件发生地每一种可能性;事故树中最小割集越多,顶上事件发生地可能性就越大,系统就越危险;式1为事故树地最小割集表达式,共有12个最小割集,即:K1=X1X5K2=X1X6K3=X1X7X8…………K12=X4X7X8该事故树额达最小径集为:T=A1+A2=B1B2+B3B4=X1X2X3X4+X5X6X7+X8=X1X2X3X4+X5X6X7+X5X6X84.重要度分析如何辨别各基本事件地发生对顶上事件发生额影响就必须对事故树进行基本事件地主要度分析;重要度分析方法有多种,其中不考虑基本事件发生地概率,仅从事故树结构上分析各基本事件额发生对顶上事件发生地重要度地方法称“基本事件地结构重要度分析”,精确计算各基本事件结构重要度系数工作量很大,常用地式通过估算求得系数;通过计算得:IX1=IX2=IX3=IX4=IX5=IX6>=IX7=IX8可见各基本事件对顶上事件发生得影响程度是相同的;从事故树结构上看,要避免顶上事件发生,最佳的方法是根据基本事件结构重要度大小依次采取措施;如果各基本事件的发生概率有差别,则需要作概率重要度分析和临界重要度分析;5.预防事故模式如前所述,事故树表达式中的每一个最小径集就是系统有效防止事故的一种模式;最小经济中集中基本事件较少的,则预防最为有效;从对同类事故案例分析汇总可得出预防触电事故最主要途径为:保持电气设备处于安全状态、确保电工按章操作和杜绝非电工进行电作业;1保持电气设备处于安全状态对应的基本事件有:X1,X2,X3,X4,X7,X82确保按章操作对应的基本事件有:X5,X66.结果分析即安全对策1“触电事故”事故树的最小径集有12个,说明在检测作业中有发生伤亡事故的可能性;如果不采取必要的安全措施,这样的系统是可能造成人员和设备伤害的;该事故树的最小径集有2个,说明要预防伤亡事故就必须从这2个方面进行考虑;2个基本事件对顶上事件发生的影响程度是相同的;3预防触电事故最主要途径:保持检测设备处于安全状态、确保操作工按章操作和杜绝违章操作;具体措施为:①为防止触电伤害事故的发生,必须提高工作人员的安全素质、责任心,要求具有一定的专业知识,并按国家有关规定,电工为特种作业,必须经过培训、考核、持证上岗,非操作人员严禁从事该项作业;②应采用不同方式、不同用途的接地措施;安全接地主要有保护接地、重复接地等;③采用保护接地时,接地电阻必须符合要求;④对电气设备要定期进行维护、检修,发现故障缺陷要及时处理,保证各类电气设备、线路在无故障的情况下运行,确保安全;在进行电气作业时,要严格按照安全操作规程进行操作;第七章典型事故案例及重大事故原因分析事故原因及后果分析过程,是根据评价对象的特点着重了解同类行业的事故类型、典型事故案例,并对此进行对照、类比、分析、总结,将有效地帮助我们采取预防措施,避免同类事故的发生;第一节重大事故原因分析根据统计资料,按事故原因进行分析,则得出表7-1所列结果:表7-1 按事故原因分类的事故频率分布表从事故发生频率的分布来看,由于阀门、管线的泄漏而引起的特大火灾爆炸事故所占比重很大,占%;由于泵、设备故障及仪表、电气失控比重也不小,占%;对于管理问题,完全可以避免的人为损失失误亦达到%;而装置内物料突沸和反应失控的比例占了%;不可忽视的雷击、静电、自然灾害引发事故也占到%,因此,除设备质量、工艺控制、作业管理外,防雪、避雷、防静电也必须应予以相当的重视;此外,在100起特大火灾爆炸事故中,报警及消防不力也是事态扩大的一个重要因素,其中竟有12起是因消防水泵无法启动而造成灾难性后果;值得注意的是易燃、易爆蒸汽等飘逸扩散的蒸汽云团以及易燃、易爆蒸汽积聚,或弥漫在建筑物内产生的爆炸不仅所占事故比例高达至43%,而且这种爆炸是最具毁灭性的,其爆炸产生的冲击波、热辐射以及飞散抛掷物等还会造成二次事故;据统计分析,国内40余年间石油化工企业发生的事故,经济损失在10万元以上的有204起,其中经济损失超过100万元的有7起;按事故原因分类可得出表7-2所列结果:表7-2 国内40年间经济损失10万元以上的事故原因分析表由上述列表数据分析可知,违章动火包括措施不当及误操作竟占到65%的事故率,比例之大,令人触目惊心,对此采取应对策措施以杜绝违章动火、避免误操作十分重要,有举足轻重的作用;设备损坏、仪表失灵、腐蚀引起的事故也占到20%,在现代化连续化生产工艺普遍使用并依赖集散控制系统控制的今天,仪表、设备的选择包括材质及其安装、维护、保养,对保证安全生产正常运行极为重要,其对策措施需要特别加强;雷电、静电、电气火灾、爆炸所占比例甚大,防雷、防电气引起的火灾、爆炸是石油、化工行业的一个重要方面,马虎不得,应有严密的对策措施;第二节典型事故案例本节通过一些事故案例,分析事故发生的原因,总结经验,引以为鉴;案例1 广西桂平县磷肥厂硫酸灼伤事故重伤1人、轻伤2人1.事故经过和危害1990年5月31日,广西壮族自治区桂平县磷肥厂从柳州锌品厂发至贵港森工站储木场的运硫酸槽车于5月30日到站,厂部组织5人到贵港装酸泵,准备从运酸槽车上卸硫酸;5月30日10分,他们将酸泵装上本厂汽车,运至贵港;5月31日17时,安装好电机、电线与酸泵后,进行空载试机3次,每次交流接触器都跳闸,酸泵密封处冒烟,不能使用;20时,厂又派3人前往贵港,22时30分到达现场修理;修理工用手扳动泵轴,发现有一方向偏紧,认为没有问题,即叫电工改用闸刀开关直接起动;2名工人用14铁丝扎2圈套在软塑料管与泵出口铁管接头上扎好,抬酸泵装进槽车内,安装完毕后,4人离开现场,6名电工在闸刀开关处,2人在槽车上;听到试泵命令后,电工合上电源开关,不到半分钟,1人从槽车上跳下,边走边用地面积水洗伤处;另1人也从槽车上跳下,其头部、面部、上肢、胸部、下肢等多处被出口管喷出的硫酸烧伤,后被送入医院抢救,造成烧伤面积35%,深Ⅲ度烧伤,双目失明,预计经济损失3万元;另外2名轻伤也送入医院治疗;2.事故原因分析①酸泵附件有缺陷,空载试机3次交流接触器都跳闸,仍然冒险运转;②酸泵出口铁管与软塑料管没有接好,致使软塑料管与铁管脱开,使硫酸喷到操作人员身上;③操作人员没有穿戴耐酸的工作服、工作帽、防护靴、耐酸手套、防护眼镜,违章作业;④工作环境恶劣,现场照明差,操作人员在试泵时也未远离现场;⑤缺乏急救常识,没有用清水在现场先冲洗处理,使受伤人员伤势加重;3.防止同类事故发生的措施①不穿戴齐全个人防护用品者,不准上岗;②加强领导、车间主任、安全员、工人的安全职责,杜绝违章指挥、违章作业,严禁设备带病、冒险运转;③加强运酸槽车的管理,配备良好的酸泵和其他设备,输送酸之前,先用水试压无问题再打酸并配合安全意识好的人员进行操作和管理;④电器设备、闸刀、线路严格按照电器管理规程进行操作,不准随意拆除和更改;案例2 哈尔滨亚麻厂“3.15”特大亚麻粉尘爆炸事故1.事故经过和危害1987年3月15日凌晨2时39分,该厂正在生产的梳麻、前纺、准备3个车间的联合厂房,突然发生亚麻粉尘爆炸起火;一瞬间,停电停水;当班的477名职工大部分被围困在火海之中;在公安消防干警、解放军指战员、市救护站和工厂职工的及时抢救下,才使多数职工脱离了险区;4时左右,火势被控制住,6时明火被扑灭,事故死亡58人,受伤177人,直接经济损失880多万元;2.事故原因分析根据黑龙江省地震办所属哈尔滨地震台提供的这次爆炸的地震效应记录,表明首爆的震级最大,能量也最大;爆炸事故现场有两个能量较大的炸点:一个是中央换气室南部,一个是地下麻库南区;爆炸的地震效应说明中央换气室南部首爆,即从中央换气室南部两个除尘器内的粉尘爆炸开的,通过地沟、吸尘管和送风管道的传播导致其他除尘器的连续爆炸、燃烧和厂房内空间爆炸;3.预防措施①积极制定和严格执行有关防火、防爆的规程、标准、案例;把防止亚麻粉尘爆炸作为企业重要工作来抓;②做好有关人员的培训、考核;落实各级岗位责任制;提高全体职工的安全素质;③开展对亚麻粉尘爆炸和静电引爆特性的研究工作,为亚麻纺织工业的防爆措施提供科学依据;④亚麻企业一定要优先落实防爆技术措施计划;案例3 湖北省某金属锻造厂电击事故 1人重伤1.事故经过和危害2003年9月17日18:55分,湖北某金属锻造厂电工陈学祥、余廷培两人为一组,对电动葫芦的电源线进行安装,由于工作重陈军误送电,致电工陈学祥被电击,从2.6米高出堕落,立即送往医院进行开颅手术;伤者陈学祥于9月17日16时后,将1开关柜空气开关电源线接好后,并拉掉空气开关,在吃过晚饭后,约18:55分左右,陈学祥对同档做事的余廷培讲,去拉掉电源开关,准备做事,陈学祥便爬到离地面2.6米高的一棚顶边缘。
安全环保事故典型案例进行剖析全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:随着现代工业化进程的加快,安全环保事故频频发生,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
为了避免类似事故再次发生,必须深入剖析事故案例,分析事故原因,采取有效措施进行预防。
本文将结合一些典型的安全环保事故案例,进行深入分析。
案例一:2019年江苏无锡化工园区爆炸事故2019年3月21日,江苏无锡化工园区发生了一起重大爆炸事故,导致至少78人死亡、数百人受伤,引发了广泛关注。
经初步调查,事故起因是由于工业园区管理不善,诸多安全隐患未得到及时整改,导致了化工厂堆放的化学原料产生了化学反应,引发了爆炸。
消防设施不完善、事故后及时救援不到位也是导致此次事故严重后果的原因之一。
分析:此次事故的发生主要原因是管理不善,安全意识薄弱。
工业园区内诸多化工企业之间缺乏有效的协作机制,管理混乱,安全隐患屡屡被忽视。
消防救援能力不足,导致了事故后无法迅速控制火势、进行救援,造成了更为严重的后果。
对策:对于此类事故,应当加强安全意识,完善管理制度,加强企业之间的协作机制,及时排查安全隐患,确保消防设施的完善,并且加强消防救援队伍的建设,提高应急响应能力,预防类似事故再次发生。
案例二:2018年北京大风刮倒施工脚手架事故2018年5月,北京市遭遇大风袭击,一处正在施工的建筑工地的脚手架被大风吹倒,导致了多名工人受伤。
据初步调查,脚手架设计不符合规范,结构不牢固,承受不住大风的袭击,导致了此次事故。
分析:此次事故的主要原因是建筑工地脚手架设计不合理、结构不牢固。
脚手架是建筑工程中必不可少的搭设设施,而脚手架的设计、搭设、使用必须符合相关规范,才能确保工人的安全。
不合理的设计、结构不牢固等问题会导致脚手架发生倒塌事故。
对策:对于此类事故,应当加强对建筑工地的监管,完善相关规范标准,加强对脚手架的设计、搭设、使用等环节的监督,确保脚手架的稳固和安全。
建筑施工现场应当及时清除风险隐患,确保工人的安全。
2003年国有煤矿重特大瓦斯事故分析1重特大瓦斯事故构成2003年,国有煤矿共发生重特大(一次死亡3人以上)瓦斯事故44起、死亡520人、重伤人数47人。
其中:一次死亡3~9人的重大事故31起、死亡146人、重伤19人;一次死亡10~29人特大事故9起、死亡155人、重伤13人;一次死亡30人以上特别重大事故4起、死亡219人、重伤15人,如图1所示。
同比2002年,国有煤矿发生的重特大瓦斯事故的起数和死亡人数分别减少2起和3人。
其中:一次死亡3~9人事故减少3起、减少20人;一次死亡10~29人事故减少1起、减少34人;而一次死亡30人以上特别重大事故增加2起、多死亡51人。
2003年还发生瓦斯死亡事故(一次死亡1~2人事故)49起、死亡57人。
据此推算,特别重大事故、特大事故、重大事故、死亡事故之比为1:2.25:7.75:12.25。
2重特大瓦斯事故的类别重特大瓦斯事故类别分析如图2所示。
在重特大瓦斯事故中,瓦斯煤尘爆炸事故21起、死亡409人、重伤33人,分别占总起数的47.73%、总人数的78.65%和总重伤人数的70.21%;煤与瓦斯突出事故15起、死亡83人,分别占总起数的34.09%和总人数的15.96%;瓦斯中毒窒息事故8起、死亡28人,分别占总起数的18.18%和总人数的5.38%。
瓦斯煤尘爆炸事故不仅发生频率高,其严重程度也最大,平均每起事故死亡19.48人,远高于煤与瓦斯突出事故(5.53人/起)和瓦斯中毒窒息事故(3.5人/起)。
同比2002年,国有煤矿重特大瓦斯爆炸事故减少2起,但多死亡25人;煤与瓦斯突出事故减少1起,减少47人;中毒窒息事故增加了6起,增加17人。
3重特大瓦斯爆炸事故分析(1)发生地点分析按作业地点,瓦斯爆炸事故统计分析如图3所示。
图中系按起数绘制。
采煤工作面发生重特大瓦斯爆炸事故3起、死亡46人,占总起数的14.29%和死亡人数的11.25%;掘进工作面发生12起、死亡195人,占57.14和47.68%;巷道(包括大巷)4起、死亡74人,占19.05%和18.09%;密闭内2起、死亡94人,占9.52%和22.98%。
重大危险源评估标准及评估办法内容提要:*如何理解和认识重大危险源及其辨识问题?*重大危险源的评估方法是什么?如何运用这*分值如何设置?*如何量化定级?*重大危险源评估的重点是什么?第一部分名词解释明确几个名词*危险物质:一种物质或若干种物质的混合物,由于它的化学、物理或毒性特性,使其具有易导致火灾、爆炸或中毒的危险。
(举例:2002年北方航空一架飞机在大连坠海,时间:2002年5月7日,机上人员:机组9人,旅客103,伤亡情况:全部遇难。
事故简介:向塔台报告机舱失火,随后飞机失控坠海)*危险性:根据安全工程学的一般原理,危险性定义为事故频繁和事故后果严重程度的乘积,即危险性评价一方面取决于事故的易发性,另一个方面取决于事故一旦发后后果的严重性。
*单元:指一个(套)生产装置、设施或场所,或同属一个工厂的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所。
*临界量:指对于某种或某类危险物质规定的数量,若单元中的物质数量等于或超过该数量,则该单元定为重大危险源。
*安全隐患:重大危险源同重大事故隐患是两个既有联系又有区别的概念,前者强调设备、设施、场所中存在或固有的危险物质(能量)的多少,重大工业事故隐患可以认为是出现明显缺陷(人的不安全行为,物的不安全状态或管理上的缺陷)的重大危险源。
从重大事故隐患治理到重大危险源监控是重大事故预防思想的进步,是从源头上抓预防,是落实〃预防为主,关口前移〃的具体体现,也是国家安全生产法律、法规的强制要求。
*重大事故:工业活动中发生的重大火灾、爆炸或毒物泄漏事故,并给现场人员或公众带来严重危害,或对财产造成重大损失,对环境造成严重污染。
*事故后果:指事故中人员伤亡以及房屋、设备、物资等的经济损失,不考虑停工损失。
*危险、有害因素:危险因素是指能对人造成伤亡或对物质造成突发性损害的因素;有害因素是指能影响人的身体健康、导致疾病,或对物造成慢性损害的因素,通称危险有害因素。
重大事故后果分析方法:爆炸
爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化,也是大量能量在短时间内迅速释放或急剧转化成机械功的现象。它通常借助于气体的膨胀来实现。 从物质运动的表现形式来看,爆炸就是物质剧烈运动的一种表现。物质运动急剧增速,由一种状态迅速地转变成另一种状态,并在瞬间内释放出大量的能。 一般说来,爆炸现象具有以下特征: (1)爆炸过程进行得很快; (2)爆炸点附近压力急剧升高,产生冲击波; (3)发出或大或小的响声; (4)周围介质发生震动或邻近物质遭受破坏。 一般将爆炸过程分为两个阶段:第一阶段是物质的能量以一定的形式(定容、绝热)转变为强压缩能;第二阶段强压缩能急剧绝热膨胀对外做功,引起作用介质变形、移动和破坏。 按爆炸性质可分为物理爆炸和化学爆炸。物理爆炸就是物质状态参数(温度、压力、体积)迅速发生变化,在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。物理爆炸的特点是:在爆炸现象发生过程中,造成爆炸发生的介质的化学性质不发生变化,发生变化的仅是介质的状态参数。例如锅炉、压力容器和各种气体或液化气体钢瓶的超压爆炸。化学爆炸就是物质由一种化学结构迅速转变为另一种化学结构,在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。例如可燃气体、蒸气或粉尘与空气混合形成爆炸性混合物的爆炸。化学爆炸的特点是:爆炸发生过程中介质的化学性质发生了变化,形成爆炸的能源来自物质迅速发生化学变化时所释放的能量。化学爆炸有3个要素:反应的放热性、反应的快速性和生成气体产物。 从工厂爆炸事故来看,有以下几种化学爆炸类型: (1)蒸气云团的可燃混合气体遇火源突然燃烧,是在无限空间中的气体爆炸; (2)受限空间内可燃混合气体的爆炸; (3)化学反应失控或工艺异常造成压力容器爆炸; (4)不稳定的固体或液体爆炸。 总之,发生化学爆炸时会释放出大量的化学能,爆炸影响范围较大,而物理爆炸仅释放出机械能,其影响范围较小。
1 物理爆炸的能量 物理爆炸如压力容器破裂时,气体膨胀所释放的能量(即爆破能量)不仅与气体压力和容器的容积有关,而且与介质在容器内的物性相态有关。有的介质以气态存在,如空气、氧气、氢气等,有的以液态存在,如液氨、液氯等液化气体、高温饱和水等。容积与压力相同而相态不同的介质,在容器破裂时产生的爆破能量也不同,爆炸过程也不完全相同,其能量计算公式也不同。
1.1 压缩气体与水蒸气容器爆破能量 当压力容器中介质为压缩气体,即以气态形式存在而发生物理爆炸时,其释放的爆破能量为:
(1) 式中 Eg——气体的爆破能量,kJ; p——容器内气体的绝对压力,MPa; V——容器的容积,m3; κ——气体的绝热指数,即气体的定压比热与定容比热之比。 常用气体的绝热指数数值如表1所示。
表1 常用气体的绝热指数
从表1可看出,空气、氮、氧、氢及一氧化氮、一氧化碳等气体的绝热指数均为1.4或近似1.4,如用κ=1.4代入式(1)中,得到气体的爆破能量为:
(2)
Eg=CgV (3) 式中 Cg——常用压缩气体爆破能量系数,kJ/m3。 压缩气体爆破能量系数Cg是压力p的函数,各种常用压力下的气体爆破能量系数如表2所示。
表2 常用压力下的气体容器爆破能量系数(κ=1.4时)
如将κ=1.135代入式(1),可得干饱和蒸汽容器爆破能量为:
(4) 用式4计算有较大的误差,因为没有考虑蒸汽干度的变化和其他一些影响,但可以不用查明蒸汽热力性质而直接计算,对危险性评价可提供参考。 对于常用压力下的干饱和蒸汽容器的爆破能量可按下式计算: Es=CsV (5) 式中 Es——水蒸气的爆破能量,kJ; V——水蒸气的体积,m3; Cs——干饱和水蒸气爆破能量系数,kJ/m3。 各种常用压力下的干饱和水蒸气容器爆破能量系数如表3所示。
表3 常用压力下干饱和水蒸气容器爆破能量系数
1.2 介质全部为液体时的爆破能量 通常用液体加压时所做的功作为常温液体压力容器爆炸时释放的能量,计算公式如下: (6) 式中 EL——常温液体压力容器爆炸时释放的能量,kJ; p——液体的压力(绝),Pa; V——容器的体积,m3; βt——液体在压力卢和温度T下的压缩系数,Pa—1。
1.3 液化气体与高温饱和水的爆破能量 液化气体和高温饱和水一般在容器内以气液两态存在,当容器破裂发生爆炸时,除了气体的急剧膨胀做功外,还有过热液体激烈的蒸发过程。在大多数情况下,这类容器内的饱和液体占有容器介质重量的绝大部分,它的爆破能量比饱和气体大得多,一般计算时不考虑气体膨胀做的功。过热状态下液体在容器破裂时释放出爆破能量可按下式计算: E=[(H1—H2)—(S1—S2)T1]W (7) 式中 E——过热状态液体的爆破能量,kJ; H1——爆炸前液化液体的焓,kJ/kg; H2——在大气压力下饱和液体的焓,kJ/kg; S1——爆炸前饱和液体的,熵,kJ/(kg·℃); S2——在大气压力下饱和液体的熵,kJ/(kg·℃); T1——介质在大气压力下的沸点,℃; W——饱和液体时质量,kg。 饱和水容器的爆破能量按下式计算: Ew=CwV (8) 式中 Ew——饱和水容器的爆破能量,kJ; V——容器内饱和水所占的容积,m3; Cw——饱和水爆破能量系数,kJ/m3,其值如表4所示。
表4 常用压力下饱和水爆破能量系数
2 爆炸冲击波及其伤害-破坏作用
2.1 冲击波超压的伤害-破坏作用 压力容器爆破时,爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。根据介绍,后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3%~15%,也就是说大部分能量是产生空气冲击波。 冲击波是由压缩波迭加形成的,是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时,容器内的高压气体大量冲出,使它周围的空气受到冲击而发生扰动,使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质的声速,这种扰动在空气中传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时间迅速发生而悬殊的变化。开始时,压力突然升高,产生一个很大的正压力,接着又迅速衰减,在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次,压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下,冲击波的伤害一破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。 冲击波伤害一破坏作用准则有:超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作,下面仅介绍超压准则。超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值时,便会对目标造成一定的伤害或破坏。超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用如表5和表6所示。
表5 冲击波超压对人体的伤害作用
表6 冲击波超压对建筑物的破坏作用
2.2 冲击波的超压 冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关,同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系: △p∝R—n (9) 式中 △p——冲击波波阵面上的超压,MPa; R——距爆炸中心的距离,m; n——衰减系数。 衰减系数在空气中随着超压的大小而变化,在爆炸中心附近内为2.5~3;当超压在数个大气压以内时,n=2;小于1atm(0.1MPa)时,n=1.5。 实验数据表明,不同数量的同类炸药发生爆炸时,如果距离爆炸中心的距离R之比与炸药量q三次方根之比相等,则所产生的冲击波超压相同,用公式表示如下:
如 (10) 式中 R——目标与爆炸中心距离,m; R0——目标与基准爆炸中心的相当距离,m; q0——基准爆炸能量,TNT,kg; q——爆炸时产生冲击波所消耗的能量,TNT,kg; △p——目标处的超压,MPa; △p0——基准目标处的超压,MPa; α——炸药爆炸试验的模拟比。 式10也可写成为: △p(R)=△p0(R/α) (11) 利用式11就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定在各种相应距离下任意药量爆炸时的超压。 表7是1 000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。
表7 1 000k8TNT爆炸时冲击波超压
综上所述,计算压力容器爆破时对目标的伤害/破坏作用,可按下列程序进行。 (1)首先根据容器内所装介质的特性,分别选用式2~式8计算出其爆破能量正。 (2)将爆破能量q换算成TNT当量q0,因为1kg TNT爆炸所放出的爆破能量为4230 kJ/kg~4 836kJ/kg,一般取平均爆破为4 500kJ/kg,故其关系为: q=E/qINT=E/4 500 (12) (3)按式10求出爆炸的模拟比α,即: α=(q/q0)1/3=(q/1 000) 1/3=0.1q1/3 (13) (4)求出在1 000kgTNT爆炸试验中的相当距离R0,即R0=R/α。 (5)根据R0值在表7中找出距离为R0处的超压△p0(中间值用插入法),此即所求距离为R处的超压。 (6)根据超压△p值,从表5和表6中找出对人员和建筑物的伤害一破坏作用。
2.3 蒸气云爆炸的冲击波伤害一破坏半径 爆炸性气体以液态储存,如果瞬态泄漏后遇到延迟点火或气态储存时泄漏到空气中遇到火源,则可能发生蒸气云爆炸。导致蒸气云形成的力来自容器内含有的能量或可燃物含有的内能,或两者兼而有之。“能”主要形式是压缩能、化学能或热能。一般说来,只有压缩能和热能才能单独导致形成蒸气云。 根据荷兰应用科研院(TNO(1979))建议,可按下式预测蒸气云爆炸的冲击波损害半径: R=Cs(NE)1/3 (14) 式中 R——损害半径,m;