張俊峰

（鄭州鐵路局 科學(xué)技術(shù)研究所，河南 鄭州 450052）

1 液化石油氣的理化性質(zhì)和危險(xiǎn)性

石油氣的主要成份是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯，其典型性質(zhì)為在常溫常壓下是無(wú)色氣體，升高壓力或降低溫度很容易變成液體，呈黃棕色油狀，有特殊臭味。在常溫下加壓至約 1.0 MPa，即可變成液體，即“液化石油氣”( LPG )，液體的體積只有相同質(zhì)量氣體體積的 1/250，便于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。相對(duì)密度 ( 水＝1 ) 為0.5～0.6，相對(duì)蒸氣密度 (空氣＝1 )為 1.5～2.0，爆炸極限為 2.25%～9.65%。

根據(jù)《鐵路危險(xiǎn)貨物品名表( 2009 版 )》( 鐵運(yùn)[ 2009 ]130 號(hào) )，液化石油氣的鐵危編號(hào)為 21053，信息化品名為液化石油氣，聯(lián)合國(guó)及國(guó)標(biāo)編號(hào)為 1075，屬于易燃?xì)怏w。液化石油氣與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)；與氟、氯等接觸會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)；蒸氣比空氣重，沿地面擴(kuò)散并易積存于低洼處，遇火源會(huì)著火回燃。

2 道化學(xué)危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法

道化學(xué)危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法是以單元重要危險(xiǎn)物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的火災(zāi)、爆炸或釋放出危險(xiǎn)性潛在能量的大小為基礎(chǔ)，同時(shí)考慮工藝過(guò)程的危險(xiǎn)性，計(jì)算單元火災(zāi)爆炸指數(shù) ( F&EI )，確定危險(xiǎn)等級(jí)，并提出安全對(duì)策措施，使危險(xiǎn)降低到人們可以接受的程度。1964 年，美國(guó)道化學(xué)公司提出了以物質(zhì)系數(shù)為基礎(chǔ)的安全評(píng)價(jià)方法 ( 即第一版 )。1966 年，該公司又進(jìn)一步提出火災(zāi)、爆炸指數(shù)的概念，表示火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)程度 ( 即第二版 )。1972 年，該公司提出了以物質(zhì)的閃點(diǎn)(或沸點(diǎn))為基礎(chǔ)，代表物質(zhì)潛在能量的物質(zhì)系數(shù)，結(jié)合物質(zhì)的特定危險(xiǎn)值、工藝工程及特殊工藝的危險(xiǎn)值，計(jì)算出系統(tǒng)的火災(zāi)、爆炸指數(shù)，以評(píng)價(jià)該系統(tǒng)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)程度的方法 ( 即第三版 )。該公司在引進(jìn)了毒性、改進(jìn)了確定物質(zhì)系數(shù)的方法，提出了計(jì)算火災(zāi)、爆炸最大可能損失 ( MPPD ) 的方法后，又相繼發(fā)表了第四、第五版評(píng)價(jià)法。1993 年, 該公司在給出美國(guó)消防協(xié)會(huì)的最新物質(zhì)系數(shù)修訂第六版后，推出了第七版評(píng)價(jià)法。

道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法為化工企業(yè)的生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸、裝卸等方面的安全問(wèn)題提供了一個(gè)十分有效的方法。

3 液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)的危險(xiǎn)等級(jí)分析

3.1 選取工藝單元

選取液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)作為運(yùn)用道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法進(jìn)行計(jì)算分析的工藝單元。液化石油氣限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運(yùn)，采用壓縮機(jī)或液化烴裝卸泵以及密閉的氣相、液相輸送管線進(jìn)行裝卸作業(yè)。

3.2 確定物質(zhì)系數(shù)

液化石油氣的主要成分包括丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等，根據(jù)物質(zhì)的MF值表，丙烷、丙烯、丁烷、丁烯的物質(zhì)系數(shù) (MF) 均為 21，因此確定液化石油氣的物質(zhì)系數(shù) (MF) 為 21。

3.3 計(jì)算一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)

根據(jù)一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)取值表，基本系數(shù)為 1；“液化石油氣物料儲(chǔ)運(yùn)”的附加系數(shù)為 0.5，“在封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)處理液化石油氣且液體量超過(guò) 4.5 t”的附加系數(shù)為 0.9，“操作區(qū)域通路”的附加系數(shù)為 0.2，“排放和泄漏”的附加系數(shù)為 0.5，“任何吸熱反應(yīng)”的附加系數(shù)為 0.2。

3.4 計(jì)算特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)

根據(jù)特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)取值表，基本系數(shù)為 1；“有輕微毒害”的附加系數(shù)為 0.2，“運(yùn)載液化石油氣槽車”的附加系數(shù)為 0.3，“腐蝕”的附加系數(shù)為0.1，“接頭處有輕微泄漏”的附加系數(shù)為 0.1。

3.5 計(jì)算工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)

工藝單元危險(xiǎn)系數(shù) (F3)＝一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)(F1) × 特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù) (F2) ＝ 3.3 × 1.7 ＝ 5.61

3.6 計(jì)算火災(zāi)、爆炸系數(shù)

火災(zāi)、爆炸系數(shù) ( F&EI ) ＝F3×MF＝117.81

3.7 確定危險(xiǎn)等級(jí)

F & EI 值及危險(xiǎn)等級(jí)表如表 1 所示。

表 1 F&EI 值及危險(xiǎn)等級(jí)表

本次計(jì)算的 F&EI 為 117.81，依據(jù)表 1，危險(xiǎn)等級(jí)為“中等”。

3.8 確定暴露半徑和暴露區(qū)域

（1）暴露半徑

（2）暴露區(qū)域

暴露區(qū)域面積 = πR2= 3.14 × 302≈ 2 826 m2

鑒于本次分析范圍僅為液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)，該作業(yè)區(qū)為相對(duì)封閉獨(dú)立區(qū)域，僅涉及液化石油氣密閉裝卸作業(yè)，不是液化石油氣的生產(chǎn)裝置區(qū)和貯存區(qū)，因此不再計(jì)算最大可能財(cái)產(chǎn)損失 ( MPPD )、最大可能工作日損失 ( MPDO )等。

4 安全對(duì)策與建議

4.1 作業(yè)區(qū)形成相對(duì)獨(dú)立的場(chǎng)所

根據(jù)《 鐵路運(yùn)輸安全保護(hù)條例 》( 國(guó)務(wù)院令第 430 號(hào) )、《 鐵路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸管理規(guī)則》( 鐵運(yùn)[ 2008 ]174號(hào))、《 鐵路危險(xiǎn)貨物辦理站、專用線 ( 專用鐵路 ) 貨運(yùn)安全設(shè)備設(shè)施暫行技術(shù)條件 》( 鐵運(yùn)[ 2010 ]105號(hào) ) 等規(guī)定，液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)線距國(guó)家鐵路線路及車站、貨場(chǎng)不應(yīng)小于 200 m；距居民區(qū)、公共福利設(shè)施和村莊不應(yīng)小于 100 m，距相鄰工廠不應(yīng)小于 50 m；距變配電站不應(yīng)小于 40 m，距架空電力線路不應(yīng)小于 1.5 倍塔桿高度；距明火及散發(fā)火花地點(diǎn)和作業(yè)區(qū)圍墻不應(yīng)小于 30 m 等。

4.2 加強(qiáng)液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)安全監(jiān)控

新建液化石油氣鐵路專用線應(yīng)具備完善的網(wǎng)絡(luò)通道，安裝鐵路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸安全監(jiān)控系統(tǒng)。在液化石油氣裝卸作業(yè)區(qū)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警儀和火災(zāi)報(bào)警裝置。

4.3 檢查罐車裝載條件

辦理液化石油氣發(fā)送業(yè)務(wù)的鐵路專用線須設(shè)置與罐車稱重適用的軌道衡。液化石油氣充裝前須對(duì)空車進(jìn)行檢衡，充裝后需用軌道衡再對(duì)重車進(jìn)行計(jì)量，嚴(yán)禁超裝。液化石油氣裝車前，必須有專人檢查罐車，按規(guī)定對(duì)罐車外表面、罐體密封性能、罐體余壓等進(jìn)行檢查，不具備充裝條件的罐車嚴(yán)禁充裝。罐車裝卸作業(yè)后，須及時(shí)關(guān)嚴(yán)罐車閥件，蓋好人孔蓋，擰緊螺栓，嚴(yán)禁混入雜質(zhì)。罐車卸后罐體內(nèi)須留有不低于0.05 MPa 的余壓。

4.4 防止火災(zāi)、爆炸事故

液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)出入口處應(yīng)設(shè)置消除人體靜電裝置，嚴(yán)禁攜帶打火機(jī)、火柴、手機(jī)等火源，禁穿帶釘子的鞋、化纖衣物等。裝卸作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)置防雷設(shè)施，應(yīng)使用防爆工具，電氣設(shè)備應(yīng)符合防爆等級(jí)要求。液化石油氣鐵路裝卸棧橋、鋼軌、鐵路罐車車體及裝卸設(shè)施，應(yīng)有可靠的防靜電措施。應(yīng)定期檢測(cè)防雷防靜電設(shè)備設(shè)施，使之始終處于良好狀態(tài)。

4.5 制訂應(yīng)急預(yù)案

按照《 鐵路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸應(yīng)急預(yù)案框架指南 》制訂液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)事故應(yīng)急預(yù)案，配備空氣呼吸器、防毒面具、防護(hù)鏡、防爆型照明燈和防靜電工作服、手套、鞋等事故應(yīng)急救援器材，定期進(jìn)行預(yù)案培訓(xùn)和應(yīng)急演練，不斷提高事故預(yù)防和處置能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)用道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法進(jìn)行計(jì)算，確定液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)的危險(xiǎn)等級(jí)為“中等”。液化石油氣屬于易燃?xì)怏w，還有一定的毒性，存在較大的安全隱患。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)液化石油氣鐵路裝卸作業(yè)區(qū)的安全管理和安全監(jiān)控，健全崗位責(zé)任制、管理制度、安全操作規(guī)程和事故救援應(yīng)急預(yù)案，嚴(yán)格按章作業(yè)，確保液化石油氣鐵路裝卸安全。