?；?危險物品儲存設施外部安全防護距離方法分析

冀學剛(北京國信安科技術有限公司，北京 100160)

0 引言

針對不同類型的危險化學品/危險物品儲存設施，分別采用事故后果計算法、定量風險評價法和危險指數法確定危險化學品/危險物品儲存設施的外部安全防護距離[1]，評估其周邊是否涉及相對應的防護目標，并提出相應的建議措施。

危險化學品/危險物品儲存設施確定外部安全防護距離的流程見圖1[2]。

1 事故后果計算法

事故后果計算法是以爆炸事故后果模型為基礎，選擇生產、儲存裝置內最大爆炸品量的計算藥量同時發生爆炸的情景作為最嚴重事故情景進行后果計算[3]，計算確定外部安全防護距離的方法；該方法適用于涉及爆炸類危險物品(如：硝酸銨、三硝基甲苯、硝基胍)等裝置或設施。

事故后果計算法確定外部安全防護距離的計算步驟如下：

最嚴重爆炸事故情景下距爆炸點中心某距離處的沖擊波超壓按下式計算：

式中：ΔP為空氣沖擊波超壓值(105Pa)；Q為次爆炸梯恩梯當量，根據計算藥量折算(kg)；R為爆炸點距防護目標的距離(m)。

選取某民爆企業A 公司計算藥量為55 噸的工業炸藥庫作為模型分析爆炸沖擊波傷害事故后果：

依據《民用爆炸物品工程設計安全標準》(GB 50089—2018)B.0.2，乳化炸藥的TNT 當量為0.73，55 噸乳化炸藥的TNT當量為Q=55×1000×0.73=40150kg；

圖1 危險化學品/危險物品生產裝置和儲存設施外部安全防護距離確定流程

表1 不同類型防護目標的空氣沖擊波超壓閾值

依據表1，將不同等級防護目標對應的空氣沖擊波超壓閾值ΔP、一次爆炸的梯恩梯(TNT)當量Q 代入沖擊波超壓計算公式中，可得出A 公司計算藥量為55 噸的工業炸藥庫針對不同等級防護目標對應的外部安全防護距離(R)見表2。

依據上述計算結果可知，爆炸點4 號工業炸藥庫距離高敏感防護目標、重要防護目標、一般防護目標中的一類防護目標等外部安全防護距離為2015m；距離一般防護目標中的二類防護目標外部安全防護距離為882m；距離一般防護目標中的三類防護目標外部安全防護距離為543m；爆炸點4 號工業炸藥庫周邊外部安全防護距離內不涉及高敏感防護目標、重要防護目標和一般防護目標。

2 定量風險評價法

選取某危險化學品企業B 公司的液氯儲罐區(該公司液氯儲罐區單獨布置，設置4 臺101m3的液氯儲罐，設計為1 用1 備2應急，液氯屬于毒性氣體，且液氯罐區構成二級重大危險源)，采用QRA 區域定量風險評價軟件(南京安元安全評價與風險分析系統V2.0)，對其進行定量風險評價，確定危險化學品/危險物品儲存設施基于不同等級風險級別下的外部安全防護距離。

2.1 氣象條件

所在區域：內蒙古某市；大氣穩定度：B；環境壓力(Pa)：88580；環境平均風速(m/s)：4.6；環境大氣密度(kg/m3)：1.293；環境溫度(K)：298。

2.2 風向

風向玫瑰圖如圖2 所示。

圖2 B公司所在區域風向玫瑰圖

2.3 儲存設施參數

裝置名稱：液氯儲罐；物料名稱：液氯；裝置類型：固定的帶壓容器和儲罐；泄漏模式：完全破裂；介質相態：氣態；容器容積(m3)：202；液體絕對壓力(Pa)：1680000；液體壓縮系數(1/Pa)：0.1；泄漏類型：連續泄漏；泄漏物質溫度(K)：248；泄漏系數：0.9；泄漏物質密度(kg/m3)：2.48；毒性物質性質常數A：-6.35；毒性物質性質常數B：0.5；毒性物質性質常數N：2.75；容器壓力(Pa)：1680000；中毒濃度(mg/m3)：88；氣體絕熱指數：1.35；物質分子量：70.9；是否采用HV 和CP 計算：否。

將上述參數輸入定量風險評價軟件計算機模擬計算，得出B 公司液氯儲罐區外部安全防護距離見表3。

表2 A公司工業炸藥庫外部安全防護距離(R)一覽表

表3 B公司液氯儲罐基于風險的外部安全防護距離

依據上述計算結果可知，B 公司液氯罐區在常年主導風向東南風下西北方向的基于三級個人風險值3×10-6次/年的最大外部安全防護距離為41.22m，液氯罐區周邊外部安全防護距離內不涉及高敏感防護目標、重要防護目標和一般防護目標。

3 危險指數法

選取某鋼鐵冶煉企業C 公司，該公司設置一座丙烷供氣站用于連鑄坯火焰切割，分別設置一座20m3和一座50m3的丙烷儲罐和儲存25 瓶左右丙烷氣瓶的氣站，通過電熱水浴式氣化器氣化后的丙烷氣體通過管道分別供給2 臺連鑄機火焰切割使用，丙烷氣站設置位置相對獨立；該公司廢鋼熔化爐、合金熔化爐、AOD 精煉爐、LF 鋼包精煉爐、VOD 精煉爐使用到的煤氣由相鄰公司供給煉鋼系統作燃料用，煤氣壓力約5000Pa；選取該公司煤氣主管道、丙烷氣站作為分析模型，計算其危險指數，確定煤氣主管道、丙烷氣站的外部安全防護距離：

3.1 確定危險化學品的危險等級

通過查表可得到煤氣危險貨物分類為2.3(氣體)PG Ⅱ，危險等級為高；丙烷危險貨物分類為2.1(易燃氣體)，危險等級為高。

3.2 確定危險化學品基準量

通過查表可知煤氣人員健康基準量為1t；丙烷火災爆炸基準量10t。

3.3 計算校正因子

各參數賦值：FH1=0.1(煤氣為氣體)、FH2=3(煤氣管道距離廠區邊界大于30m)、FH3=1(裝置類型為地面儲存裝置)；

由此得出最終煤氣人員健康校正因子：

各參數賦值：FF1=0.1(丙烷為氣體)、FF2=1(丙烷氣站距離廠區邊界小于30m)、FF3=1(裝置類型為地面儲存裝置)；

由此得出最終丙烷火災爆炸校正因子：

3.4 計算危險指數

3.5 確定外部安全防護距離

通過查表可知危險指數10 ＜F ＜100，危險程度屬于中等、標識為Ⅱ，C 公司外部安全防護距離確定為50m，C 公司煤氣主管道、丙烷氣站周邊外部安全防護距離內不涉及高敏感防護目標、重要防護目標和一般防護目標。

4 結語

針對不同類型的危險化學品/危險物品儲存設施，可分別采用事故后果計算法、定量風險評價法、危險指數法確定危險化學品/危險物品儲存設施的外部安全防護距離，評估危險化學品/危險物品儲存設施周邊是否涉及相對應的防護目標；或依據《石油化工企業設計防火標準》(GB 50160)、《建筑設計防火規范》(GB 50016)、《鋼鐵冶金企業設計防火標準》(GB 50414)等標準規范評估危險化學品/危險物品儲存設施距離企業內部和外部生產裝置和設施的防火間距是否滿足要求，對新、改、擴建危險化學品/危險物品儲存設施的選址能夠合法合規具有指導性意義，同時可為已建成的不滿足外部安全防護距離或防火間距的儲存設施的整改提供理論依據。