液化氣球罐區爆炸多米諾效應定量評價

莫振輝（廣西雙象建設工程有限責任公司，廣西南寧市530029）

液化氣球罐區爆炸多米諾效應定量評價

莫振輝（廣西雙象建設工程有限責任公司，廣西南寧市530029）

本文采用爆炸多米諾效應定量評價模型，對廣西田東石油化工總廠有限公司球罐區發生液化石油氣球罐發生火災爆炸事故后，爆炸沖擊波有可能導致本罐區及附近其它罐區的儲罐發生多米諾連鎖反應影響程度進行分析。

爆炸；多米諾效應；影響范圍

1 項目情況

廣西田東石油化工總廠有限公司位于廣西田東縣城北部，距縣城約1km，公司西面廠界邊緣集中布置液化氣球罐區，共設單個容積1000m3的高壓常溫球罐8個，其中液化石油氣球罐5個、丙烯球罐2個、丙烷球罐1個。根據《危險化學品重大危險源辨識》（GB18218）、《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》（國家安全生產監督管理總局令）中的規定，球罐區構成一級危險化學品重大危險源。

2 危險因素辨識

廣西田東石油化工總廠有限公司球罐區所儲存的物質均為易燃液化氣體。一般情況下，物質在密閉的系統中儲存、運行，不與空氣接觸，不會發生危險，但由于材料缺陷、腐蝕破壞、操作不當、閥門或連接法蘭密封不良等原因，可能引起儲罐、管道發生泄漏，泄漏后遇靜電火花、電氣火花、機械火花、明火等點火源極易引起火災爆炸事故。

3 液化氣罐區爆炸事故多米諾效應定量評價

廣西田東石油化工總廠有限公司球罐區設置的液化石油氣球罐5個，數量最多，因此，本液化氣罐區爆炸事故多米諾效應定量評價選取液化石油氣罐作為評價對象。液化石油氣罐區能量密度高，若發生液化石油氣球罐火災爆炸事故，沖擊波有可能導致本罐區及附近其它罐區的多米諾連鎖影響，造成其它罐發生連鎖爆炸。

對沖擊波造成裝置破壞的定量評價，高壓容器采用如下模型：

式中：Y——設備失效概率單位；

Ps——為峰值靜態壓力（Pa），采用TNT當量法計算。

3.1 區域情況

液化氣罐區及其臨近儲罐區布置示意圖見圖1。選取圖中1號罐為初始事件，計算事故的爆炸超壓對鄰近設備發生二次事故的概率。

圖1 液化氣球罐區布置衛星圖

3.2 模擬分析

式中：WTNT——單位kg；

A——為蒸氣云當量系數（統計平均值為0.04，占統計的60%）；

W——為蒸氣云中可燃氣體質量，kg；

Q——為可燃氣體的燃燒熱，J/kg；

QTNT——為TNT的爆炸熱，J/kg（4230～4836kJ/kg，一

（1）TNT當量計算

TNT當量法關鍵模型：般取平均4500kJ/kg）；

Z——為R處的爆炸特征長度；Ps——為R處的爆炸超壓峰值。

根據公式（2）、（3）、（4）計算，結果見表1。

表1 產生沖擊波超壓值計算結果表

（2）設備失效概率單位計算

將表1的計算結果，代入公式（1）計算設備失效概率單位Y的值，計算結果見表2。

表2 超壓對周圍設備的損害概率單位

（3）超壓對周圍設備損害的概率計算

超壓對周圍設備損害的概率計算可根據下面公式計算：

式中：P——設備損害的概率；

Y——取表2中對應數值。

超壓對周圍設備損害的概率計算見表3、圖2。

表3 超壓對周圍設備損害的概率

（4）結論

圖2 影響范圍示意圖

以上評價可以得出，當1號液化氣罐發生爆炸后，產生沖擊波的超壓，對100m范圍內其它高壓儲罐的破壞概率為1.00，即2～8號罐以及東北面的液化氣臥罐將發生連鎖爆炸完全毀壞。對高壓設備，距離為150m左右時，破壞概率為0.9177；距離在180m時，破壞概率為0.5714；距離為200m時，沖擊波對其影響幾乎為零。可見，本工程液化氣罐發生爆炸后，其后果較為嚴重，對周邊儲罐破壞較大，必須采取嚴格的安全技術和安全管理措施，避免事故的發生。

TE88

A

2095-2066（2016）24-0244-02

2016-3-14

莫振輝（1981-），男，工程師，本科，主要從事電力、公路、化工等行業建設項目安全設施設計、安全評價及與安全相關的咨詢服務工作。