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 儲備油庫作用及現(xiàn)狀

改革開放以來,國民經(jīng)濟飛速發(fā)展,同時也帶動了石油需求的增長。到90年代初,我國石油供求關(guān)系達(dá)到臨界點,對進(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日益顯現(xiàn),直接關(guān)系到國家安全及社會穩(wěn)定。

國家成品油儲備庫主要有三個功能:一是對市場起到威懾作用，現(xiàn)在的成品油市場中有2/3的交易是投機交易，有時候這些投機交易會根據(jù)一個國家對付成品油價格波動能力來進(jìn)行。如果國家有自己足夠的成品油儲備，就會對這種交易起到震懾作用。其次是穩(wěn)定油價，調(diào)劑市場。一旦遇到油價飛漲，有成品油儲備的國家就可以通過拋售一部分儲備油品來降低油價，等到油價下跌，再購進(jìn)一部分來補充，長期保持一定的儲備量。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，油價大幅度異常波動等事件造成的影響和維護國家能源安全，保證國民經(jīng)濟的正常運行，我國將加快建立國家石油儲備體系。建立國家石油儲備體系，不僅是維護國家能源安全的重要保證，也是穩(wěn)定石油價格的有效減震劑，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)時的歷史背景和技術(shù)條件,許多設(shè)計理念及使用要求、消防要求，已不適應(yīng)現(xiàn)行規(guī)范要求。

2 油庫儲油區(qū)危險性評價

筆者針對國家某成品油儲備庫的情況，采用DOW化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法和事故樹分析法，對某油庫的儲油區(qū)進(jìn)行了風(fēng)險評價?，F(xiàn)將兩種方法的計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價儲備油庫火災(zāi)爆炸危險性的程度。

2.1.1 評價單元的劃分

一般是將儲存相同油品的相同型號油罐組劃分為一個評價單元。因此，將待安全評價的油罐分為兩個評價單元:4個10000m3油罐汽油罐組和4個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 一般工藝危險系數(shù)F1的確定

表1 一般工藝危險系數(shù)F1

一般工藝危險系數(shù)F1為:

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

2.1.4 特殊工藝危險系數(shù)F2的計算

表2 特殊工藝危險系數(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 工藝危險系數(shù)F3的計算

汽油罐組:

F3=F1×F2=2.6×3.25=8.45≈8.00

注意，當(dāng)F3>8時，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)判定危險等級。

表3 F＆EI與危險等級的對照表

汽油罐組:

FEI=F3×MF=8×16=128

柴油罐組:

FEI=F3×MF=7.93×10=79.3

由以上計算結(jié)果可以看出:

汽油罐組處于危險狀態(tài)，柴油罐組處于安全狀態(tài)。

2.1.7 安全措施補償系數(shù)C

安全措施補償系數(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)計算圖》，可得

汽油DF=0.68，柴油DF=0.29。

2.1.10 危險區(qū)域內(nèi)資產(chǎn)價值CV

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

2.1.11 最大可能財產(chǎn)損失MPPD

基本MPPD=0.82×CV×DF

實際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，其范圍:

lgMPDO1=1.045515+0.610426×lgMPPD(實際)

lgMPDO2=1.550233+0.598416×lgMPPD(實際)

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)；

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

表4 工藝單元危險系數(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)評價法能對事故造成的損失進(jìn)行評價，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)評價法有一定局限性。現(xiàn)用事故樹

分析法(FTA)對儲由區(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，按順序逐級找出所有直接原因事件?，F(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頂上事件的發(fā)生具有重大影響，從而采取經(jīng)濟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事故樹分析。與門多，或門少時，最小割集少，系統(tǒng)就相對比較安全；反之，或門多，與門少時，最小徑集少，系統(tǒng)則比較危險。

如圖2所示，事故樹中或門很多，與門很少，則選最小徑集對事故樹進(jìn)行分析。根據(jù)最小割集和最小徑集的對偶性質(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)生后的危險性大小，即一般情況下，一個事件的最小割集比多個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基本事件就可以避免頂上事件的發(fā)生，同時，也能幫助我們選擇經(jīng)濟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最小徑集中的任一個不發(fā)生，頂上事件就不發(fā)生。一般情況下，控制一個基本事件比控制多個基本事件省力、省時，因此在設(shè)計控制時，應(yīng)根據(jù)事故樹的最小徑集選取最省力、省時的最優(yōu)方案。

3 降低油庫罐區(qū)危險的措施

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

3.1 增強全油庫職工的安全意識，認(rèn)清國家儲備的責(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 加強日常對油罐、消防設(shè)施設(shè)備的巡查和保養(yǎng)，及時修復(fù)更換損壞的設(shè)備，杜絕隱患；

3.3.1 加強著火源的控制，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，做好平時的消防演練。

[1]趙曉剛，《石油儲運安全系統(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)會防火防爆專業(yè)委員會編譯，道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法(第七版)，中國化工出版社(北京)，1997.