通用航空機場油庫安全技術研究

彭雅荻(中國民用航空飛行學院，四川 德陽 618307)

0 引言

目前我國通用航空飛行器采用的發(fā)動機以活塞式發(fā)動機為主，相應的使用航空活塞式發(fā)動機燃料。而航空活塞式發(fā)動機燃料與噴氣燃料的性質略有差異，因此，通用航空機場油庫與大型民航機場油庫的安全技術也略有不同。

通用航空機場油庫的安全體系建設不應僅局限于參考大型民航機場油庫的安全體系建設，更多的應當針對本機場的實際情況進行安全技術分析。

1 通用航空機場油庫安全技術研究的對象及內(nèi)容

通用航空機場油庫安全技術是為了識別、控制、消除通用航空機場油庫中潛在的各種不安全因素，針對油庫布局、作業(yè)環(huán)境、設備設施、作業(yè)流程以及作業(yè)人員等采取的一系列安全技術措施。安全技術是保障油庫安全生產(chǎn)的重要組成部分，可為通用航空機場油庫安全運營及管理提供技術保障。

安全技術是一項綜合性的研究，其內(nèi)容包含：

(1)對在整個機場作業(yè)的人、物、環(huán)境等諸多對象采取的安全技術措施；

(2)設計、施工、驗收、作業(yè)、維修等諸多環(huán)節(jié)中的安全技術問題。根據(jù)作業(yè)環(huán)節(jié)，可將安全技術分為：安全設計、設備、設施安全管理、檢維修安全技術、防靜電技術、防雷技術、環(huán)境保護、勞動保護、滅火技術、事故預測與分析技術等。

2 安全技術研究的意義

2.1 航空活塞式發(fā)動機燃料危險性

通用航空機場油庫中，所儲存的介質以航空活塞式發(fā)動機燃料為主，具有以下危險性。

2.1.1 易燃易爆性

根據(jù)《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》(GB 50183—2004)的分類標準，可燃液體、氣體火災危險性分類如表1 所示。

表1 可燃液體、氣體火災危險性分類

航空活塞式發(fā)動機燃料屬于甲類，最容易揮發(fā)，在其周圍極易形成爆炸性混合氣體，遇明火即會引起爆燃或著火。

2.1.2 毒性

石油產(chǎn)品揮發(fā)出的油氣對人體有一定的毒害作用，而航空活塞式發(fā)動機燃料中含有大量不飽和烴和芳香烴，因此毒害作用更為嚴重[1]。

航空活塞式發(fā)動機燃料的油氣對人體還有一定的麻醉性，對皮膚、粘膜等造成一定刺激。若吸入油氣量過多，可能會引發(fā)惡心、嘔吐等癥狀；若吸入大量高濃度的油氣，則會出現(xiàn)昏迷；長期吸入油氣可出現(xiàn)頭暈、頭痛、失眠、乏力、記憶力減退、易興奮現(xiàn)象，更有甚者會出現(xiàn)癔病樣發(fā)作。皮膚長期接觸航空活塞式發(fā)動機燃料，會出現(xiàn)干燥、皸裂、角化性皮炎等。

2.1.3 熱膨脹性

航空活塞式發(fā)動機燃料的體積隨著溫度的升高而膨脹。若未全面考慮油品的熱膨脹性，可能會導致儲存容器的損壞，造成泄漏。尤其當油品儲存容器周邊發(fā)生起火燃燒事故時，若不及時對儲存容器進行冷卻，可能會因油品受熱膨脹導致儲存容器爆裂，從而引發(fā)更為嚴重的災害。

2.1.4 靜電荷積聚性

航空活塞式發(fā)動機燃料的電阻率一般大于1012Ω·m。當其在管道中流動或在運輸過程中，將與輸油管或油罐壁摩擦產(chǎn)生靜電，且不易消除。而靜電放電則有一定幾率引發(fā)燃燒、爆炸事故。

2.1.5 揮發(fā)性

航空活塞式發(fā)動機燃料屬于輕質油品，具有較大的蒸汽壓，因此揮發(fā)性較強，故該物質揮發(fā)容易達到燃燒或爆炸所需的蒸氣濃度，其火災、爆炸危險性較大。

2.1.6 易擴散、流淌性

航空活塞式發(fā)動機燃料粘度較小，具有良好的流淌性。當儲存容器或輸送管線發(fā)生泄漏時，油品極易流淌、易擴散。且隨著流淌面積的增大，油氣加速揮發(fā)。當油氣與空氣混合后，極容易達到爆炸下限，若此時遇火源則極易發(fā)生燃燒、爆炸事故。

由此可見，航空活塞式發(fā)動機燃料與噴氣燃料相較，在儲存、加注等作業(yè)過程中發(fā)生事故的可能性更大，事故后果更嚴重。因此必須根據(jù)航空活塞式發(fā)動機燃料的理化性質進行合理、科學的安全管理。

2.2 安全技術研究意義

“安全第一、預防為主、綜合治理”是我國安全生產(chǎn)方針，也是根據(jù)長期實踐的經(jīng)驗總結。我們應當根據(jù)國家現(xiàn)行的有關政策、法律、法規(guī)及標準，科學地進行安全技術研究，將通用航空機場油庫從設計規(guī)劃到投入使用后每一個流程環(huán)節(jié)進行科學、詳盡的分析，盡可能的考慮周全各個環(huán)節(jié)中可能存在的不安全因素，從而采取有效的技術措施消除或控制各種潛在的不安全因素，防止事故的發(fā)生。

3 常見系統(tǒng)安全評價的基本模式和概念

3.1 系統(tǒng)安全技術

系統(tǒng)安全是指在系統(tǒng)生命周期內(nèi)應用系統(tǒng)安全工程和系統(tǒng)安全管理方法，辨識系統(tǒng)中的隱患，并采取有效的控制措施使其危險性最小，從而使系統(tǒng)在規(guī)定的性能、時間和成本范圍內(nèi)達到最佳的安全程度[2]。

在系統(tǒng)中如果存在意料之外的危險以及危險源會造成的后果，系統(tǒng)安全分析這種方法可以對其進行綜合判斷、解讀以及預測，并提出相應的安全對策措施，以保障系統(tǒng)安全生產(chǎn)。在整個周期內(nèi)，系統(tǒng)安全活動會持續(xù)存在，一直到整個系統(tǒng)癱瘓。系統(tǒng)安全評價的基礎以及保證整個系統(tǒng)安全的有效手段就是系統(tǒng)安全活動。

系統(tǒng)安全分析包含整個系統(tǒng)中人—物—環(huán)境所涉及到的所有危險因素，其作用是：通過科學分析、實驗探索新系統(tǒng)的性質，來判斷其構成和功能，這樣就可以知道新系統(tǒng)和周邊環(huán)境的關系以及其發(fā)展的趨向，從而達到排除系統(tǒng)的危險源。

系統(tǒng)安全分析涵蓋下面類別：

危險源辨識：將檢查和判斷多種情況下的危險源機器相關關系，這些相關關系由可能會發(fā)生的、最初的和直接發(fā)生的事故構成。

系統(tǒng)辨識：對系統(tǒng)中相關聯(lián)的環(huán)境、硬件設備相關人員和其他因素進行檢查和判斷。

安全措施：一些特殊的危險源可以使用合適的設備、程序、工藝或材料來規(guī)避，掌控以及直接去除。

實施方法：分析和研究能夠對危險源進行有效控制的措施方法并在系統(tǒng)中得到充分執(zhí)行。

后果預測：分析對無法規(guī)避或去除的危險源失去或降低控制大概會出現(xiàn)的結果。

安全防護措施：分析如果危險源得不到控制后，能夠采取哪些有效的安全防護措施來達到最大程度的減少損失。

3.2 風險評價

風險評價是根據(jù)建設項目可行性研究報告的內(nèi)容，分析和預測項目可能存在的危險或有害因素的種類和程度，提出合理可行的安全對策及建議。

一般來說，常用的風險評價方法分為定性方法、半定量方法和定量方法。

定性方法主要是根據(jù)工作經(jīng)驗、相關事故案例等對系統(tǒng)的設備、作業(yè)流程、人員等方面的安全狀況進行定性分析與評價。定性方法的理論簡單，便于操作且評價過程和結果直觀，但有一定局限性，且對不同的評價對象的評價結果之間沒有可比性[3]。

半定量發(fā)以系統(tǒng)中的危險物質和工藝作為被評價對象，將影響事故產(chǎn)生和事故后果的各種因素指標化，再通過一系列的數(shù)學模型綜合處理這些指標，從而對系統(tǒng)的危險程度進行評價。這種評價方法采用了主觀意識和經(jīng)驗成分較重的評分方法來確定指標的取值，因此評價結果具有一定的局限性。

定量方法是以系統(tǒng)的事故發(fā)生概率來評價其危險程度。這種方法要求數(shù)據(jù)準確且充分，能充分描述系統(tǒng)的不確定性，因此通常需要耗費大量的人力、物力。

3.3 適應性評價

適應性是系統(tǒng)的重要屬性。適應性評價是對系統(tǒng)是否適合于繼續(xù)使用以及如何繼續(xù)使用的一種定量評價。其核心技術主要包含腐蝕速率、剩余強度評價和剩余壽命預測。

3.4 完整性評價

完整性評價是能夠對系統(tǒng)狀態(tài)是否存在危險進行評估，對危險源進行判斷，在此基礎制定科學的防控措施，從而將風險控制在合理的范圍之內(nèi)的過程，同時也可以檢測會讓系統(tǒng)崩潰的主要模式，最終達到減少和預防事故，保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的目的。

4 結語

在《關于促進通用航空業(yè)發(fā)展的指導意見》文件中，對通航產(chǎn)業(yè)進行了定位和規(guī)劃，通航產(chǎn)業(yè)將成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、服務國家發(fā)展戰(zhàn)略并促進經(jīng)濟社會發(fā)展，此文件由國務院下發(fā)。在這個極具發(fā)展?jié)摿Φ狞S金時期，通用航空機場油庫安全技術是保障通用航空發(fā)展的重要因素之一，更是維護社會穩(wěn)定的需要，是國民經(jīng)濟健康持續(xù)發(fā)展的重要保障條件。