淺析國家某成品油儲(chǔ)備庫現(xiàn)狀

朱凡 謝巍 孫文軍(中國航空油料有限責(zé)任公司重慶分公司，重慶 400000)

1 儲(chǔ)備油庫作用及現(xiàn)狀

改革開放以來,國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,同時(shí)也帶動(dòng)了石油需求的增長。到90年代初,我國石油供求關(guān)系達(dá)到臨界點(diǎn),對(duì)進(jìn)口石油的依賴程度不斷增加,我國的石油供求受制于人的潛在危機(jī)日益顯現(xiàn),直接關(guān)系到國家安全及社會(huì)穩(wěn)定。

國家成品油儲(chǔ)備庫主要有三個(gè)功能:一是對(duì)市場起到威懾作用，現(xiàn)在的成品油市場中有2/3的交易是投機(jī)交易，有時(shí)候這些投機(jī)交易會(huì)根據(jù)一個(gè)國家對(duì)付成品油價(jià)格波動(dòng)能力來進(jìn)行。如果國家有自己足夠的成品油儲(chǔ)備，就會(huì)對(duì)這種交易起到震懾作用。其次是穩(wěn)定油價(jià)，調(diào)劑市場。一旦遇到油價(jià)飛漲，有成品油儲(chǔ)備的國家就可以通過拋售一部分儲(chǔ)備油品來降低油價(jià)，等到油價(jià)下跌，再購進(jìn)一部分來補(bǔ)充，長期保持一定的儲(chǔ)備量。第三就是應(yīng)付短期石油供應(yīng)中斷。

為防止和減少因石油供應(yīng)中斷，油價(jià)大幅度異常波動(dòng)等事件造成的影響和維護(hù)國家能源安全，保證國民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行，我國將加快建立國家石油儲(chǔ)備體系。建立國家石油儲(chǔ)備體系，不僅是維護(hù)國家能源安全的重要保證，也是穩(wěn)定石油價(jià)格的有效減震劑，提高我國在國際石油市場的應(yīng)變能力。

國家成品油儲(chǔ)備庫是具有戰(zhàn)略性質(zhì)的倉庫，因此部分油庫建成后，倉儲(chǔ)設(shè)施沒有進(jìn)行過大的更新改造，現(xiàn)在，油庫設(shè)施設(shè)備老化，安全隱患較嚴(yán)重，已不適應(yīng)現(xiàn)有安全管理要求，限于當(dāng)時(shí)的歷史背景和技術(shù)條件,許多設(shè)計(jì)理念及使用要求、消防要求，已不適應(yīng)現(xiàn)行規(guī)范要求。

2 油庫儲(chǔ)油區(qū)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

筆者針對(duì)國家某成品油儲(chǔ)備庫的情況，采用DOW化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法和事故樹分析法，對(duì)某油庫的儲(chǔ)油區(qū)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。現(xiàn)將兩種方法的計(jì)算方法步驟分別介紹如下:

2.1 美國DOW化學(xué)公司道化法

DOW化學(xué)公司道化法可以從宏觀上分析評(píng)價(jià)儲(chǔ)備油庫火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性的程度。

2.1.1 評(píng)價(jià)單元的劃分

一般是將儲(chǔ)存相同油品的相同型號(hào)油罐組劃分為一個(gè)評(píng)價(jià)單元。因此，將待安全評(píng)價(jià)的油罐分為兩個(gè)評(píng)價(jià)單元:4個(gè)10000m3油罐汽油罐組和4個(gè)10000m3油罐柴油罐組。

2.1.2 物質(zhì)系數(shù)MF的確定

物質(zhì)系數(shù)MF根據(jù)美國消防協(xié)會(huì)所確定的物質(zhì)可燃性NF和化學(xué)不穩(wěn)定性NR聯(lián)合求得，可知:汽油物質(zhì)系數(shù)MF=16，柴油物質(zhì)系數(shù)MF=10。

2.1.3 一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1的確定

表1 一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1

一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1為:

F1=1+0+0+0.85+0+0.25+0.5=2.60

2.1.4 特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2的計(jì)算

表2 特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2

汽油罐組:

F2=1+0.2+0+0.5+0+0+0.25+0.5+0+0.6+0.2+0+0=3.25

柴油罐組:

F2=1+0+0+0.5+0+0+0.25+0.5+0+0.6+0.2+0+0=3.05

2.1.5 工藝危險(xiǎn)系數(shù)F3的計(jì)算

汽油罐組:

F3=F1×F2=2.6×3.25=8.45≈8.00

注意，當(dāng)F3>8時(shí)，應(yīng)按F3=8來確定危害系數(shù)。

柴油罐組:

F3=F1×F2=2.6×3.05=7.93

2.1.6 火災(zāi)爆炸指數(shù)F＆EI的計(jì)算

F＆EI反映了火災(zāi)爆炸事故可能造成的破壞情況，表3根據(jù)火災(zāi)爆炸指數(shù)判定危險(xiǎn)等級(jí)。

表3 F＆EI與危險(xiǎn)等級(jí)的對(duì)照表

汽油罐組:

FEI=F3×MF=8×16=128

柴油罐組:

FEI=F3×MF=7.93×10=79.3

由以上計(jì)算結(jié)果可以看出:

汽油罐組處于危險(xiǎn)狀態(tài)，柴油罐組處于安全狀態(tài)。

2.1.7 安全措施補(bǔ)償系數(shù)C

安全措施補(bǔ)償系數(shù)C是根據(jù)所采用的安全措施來降低事故發(fā)生的概率和危險(xiǎn)性，包括工藝控制安全措施、物質(zhì)隔離安全措施和防火安全措施三類。

汽油罐組:C=C1×C2×C3=0.62

柴油罐組:C=C1×C2×C3=0.65

FEI′=FEI×C=79.36FEI′=FEI×C=51.55

采取安全措施后:汽油罐組處于安全狀態(tài)，柴油罐組處于很安全狀態(tài)。

2.1.8 危害區(qū)域半徑R的確定

汽油罐組:

R=0.256×FEI=32.77m

危害區(qū)域面積=3373.67m2

柴油罐組:

R=0.256×FEI=20.3m

危害區(qū)域面積=1294.7 m2

2.1.9 危害系數(shù)DF的確定

危害系數(shù)DF可根據(jù)F3和MF查《單元危害系數(shù)計(jì)算圖》，可得

汽油DF=0.68，柴油DF=0.29。

2.1.10 危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)資產(chǎn)價(jià)值CV

危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的資產(chǎn)價(jià)值包括油罐、油罐附屬設(shè)備，以及油罐內(nèi)油品的價(jià)值。這些需經(jīng)財(cái)務(wù)、設(shè)備等相關(guān)部門仔細(xì)核算后得出。

2.1.11 最大可能財(cái)產(chǎn)損失MPPD

基本MPPD=0.82×CV×DF

實(shí)際MPPD=基本MPPD×C

2.1.12 最大可能工作日損失MPDO

lgMPDO=1.325132+0.592471×lgMPPD(實(shí)際)

由于安全措施的變化，MPDO的值可以在其70%的范圍內(nèi)上下浮動(dòng)，其范圍:

lgMPDO1=1.045515+0.610426×lgMPPD(實(shí)際)

lgMPDO2=1.550233+0.598416×lgMPPD(實(shí)際)

式中:MPDO1:小于70%的最大可能損失天數(shù)；

MPDO2:大于70%的最大可能損失天數(shù)；

2.1.13 停產(chǎn)損失BI的計(jì)算

BI=MPDO/30×VPM×0.70

式中:VPM:月產(chǎn)值；

0.70 :固定成本和利潤系數(shù)；

從以上的計(jì)算可以看出，財(cái)產(chǎn)的損失由兩部分組成，即:事故直接損失和停產(chǎn)時(shí)間的間接損失，其結(jié)果可反映出單元的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)程度。

表4 工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)和爆炸指數(shù)

2.2 事故樹分析

DOW道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法能對(duì)事故造成的損失進(jìn)行評(píng)價(jià)，但不能從微觀上認(rèn)清事故產(chǎn)生的原因和幾率，因此道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法有一定局限性。現(xiàn)用事故樹

分析法(FTA)對(duì)儲(chǔ)由區(qū)安全進(jìn)行分析。

2.2.1 事故樹分析的基本程序

圖1

2.2.2 事故樹的繪制

根據(jù)收集的系統(tǒng)故障資料，從頂上事件開始，按順序逐級(jí)找出所有直接原因事件。現(xiàn)繪制如下圖2所示:

2.2.3 最小割集和最小徑集在事故樹分析中的選用

事故樹分析的主要目的是在于求得哪些基本事件對(duì)頂上事件的發(fā)生具有重大影響，從而采取經(jīng)濟(jì)有效的措施來控制頂上事件的發(fā)生。最小割集和最小徑集在分析的過程中具有重要作用。

凡能引起頂上事件發(fā)生的最小限度的基本事件，均稱為最小割集；

基本事件本身不發(fā)生就不引起頂上事件發(fā)生的最小限度的基本事件，稱為最小徑集。

根據(jù)最小割集(最小徑集)的數(shù)量，或者是與門(或門)的多少，可選簡單易行的方法對(duì)事故樹分析。與門多，或門少時(shí)，最小割集少，系統(tǒng)就相對(duì)比較安全；反之，或門多，與門少時(shí)，最小徑集少，系統(tǒng)則比較危險(xiǎn)。

如圖2所示，事故樹中或門很多，與門很少，則選最小徑集對(duì)事故樹進(jìn)行分析。根據(jù)最小割集和最小徑集的對(duì)偶性質(zhì)，將事故樹的“與門”換成成功樹的“或門”，把“或門”換成“與門”，求出與事故樹對(duì)偶的成功樹，如圖3所示:

圖3 成功樹

根據(jù)成功樹，我們可以得到成功樹的3個(gè)最小割集(原事故樹 的 最 小 徑 集)為 {X21}、{X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12}、{X13X14X15X16X17X18X19X20}。

2.2.4 最小割集和最小徑集在事故樹分析中的意義

最小割集能表明系統(tǒng)發(fā)生事故的原因，并且也能表明事故樹有幾種組合能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生事故，除此，最小割集還能直觀表明基本事件發(fā)生后的危險(xiǎn)性大小，即一般情況下，一個(gè)事件的最小割集比多個(gè)事件的最小割集更易引起系統(tǒng)發(fā)生事故，因此我們可以全力控制關(guān)鍵事件的發(fā)生。

最小徑集能幫助我們知道控制住哪幾個(gè)基本事件就可以避免頂上事件的發(fā)生，同時(shí)，也能幫助我們選擇經(jīng)濟(jì)有效的方案來避免頂上事件的發(fā)生。

根據(jù)圖3，我們只要采取措施控制住這三個(gè)最小徑集中的任一個(gè)不發(fā)生，頂上事件就不發(fā)生。一般情況下，控制一個(gè)基本事件比控制多個(gè)基本事件省力、省時(shí)，因此在設(shè)計(jì)控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)事故樹的最小徑集選取最省力、省時(shí)的最優(yōu)方案。

3 降低油庫罐區(qū)危險(xiǎn)的措施

通過以上的評(píng)價(jià)分析，我們知道了儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)爆炸可能發(fā)生的原因。建議油庫應(yīng)從以下幾個(gè)方面來做好安全工作:

3.1 增強(qiáng)全油庫職工的安全意識(shí)，認(rèn)清國家儲(chǔ)備的責(zé)任感和使命感；

3.2 提高職工的業(yè)務(wù)技能水平和處理事故的應(yīng)急能力，完善操作規(guī)章制度，避免作業(yè)時(shí)的誤操作和違章操作，防止油品“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象的發(fā)生；

3.3 加強(qiáng)日常對(duì)油罐、消防設(shè)施設(shè)備的巡查和保養(yǎng)，及時(shí)修復(fù)更換損壞的設(shè)備，杜絕隱患；

3.3.1 加強(qiáng)著火源的控制，減少靜電的產(chǎn)生和積聚，做好雷電火災(zāi)的預(yù)防工作；

3.3.2 制定出詳細(xì)周密的應(yīng)急預(yù)案，做好平時(shí)的消防演練。

[1]趙曉剛，《石油儲(chǔ)運(yùn)安全系統(tǒng)工程理論及其應(yīng)用》，解放軍出版社(北京)，2005.2月.

[2]中國化學(xué)安全衛(wèi)生技術(shù)協(xié)會(huì)防火防爆專業(yè)委員會(huì)編譯，道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)方法(第七版)，中國化工出版社(北京)，1997.