王穎雪 蔡治勇, 袁成天 羅 偉 黃 川

(1. 重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院， 重慶 401331； 2. 重慶市安全生產(chǎn)科學(xué)研究有限公司， 重慶 401331)

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儲油區(qū)定量風(fēng)險評價應(yīng)用研究

王穎雪1蔡治勇1,2袁成天2羅 偉1黃 川1

(1. 重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院， 重慶 401331； 2. 重慶市安全生產(chǎn)科學(xué)研究有限公司， 重慶 401331)

以重慶市某大型油庫為工程實例， 結(jié)合CASST-QRA V2.0重大危險源區(qū)域定量風(fēng)險評價軟件，對儲油區(qū)可能發(fā)生的事故類型、影響范圍和后果嚴(yán)重程度進(jìn)行模擬和分析，量化危險源對周邊環(huán)境造成的事故影響的風(fēng)險可接受程度，對所采取安全措施的有效性進(jìn)行判定。

儲油區(qū)；定量風(fēng)險評價；個人風(fēng)險；社會風(fēng)險

隨著人們對柴油、汽油需求量的不斷增加，儲油區(qū)的數(shù)量及規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大。柴油、汽油具有易燃、易揮發(fā)的特點，極易發(fā)生油品泄漏、擴(kuò)散、火災(zāi)爆炸等事故，且單個油罐著火還有可能引起周圍油罐的起火爆炸，后果極其嚴(yán)重[1-3]。因此，儲油區(qū)生產(chǎn)運行中的風(fēng)險評估和安全措施顯得尤為重要。定量風(fēng)險分析方法(縮寫為QRA)，也稱概率風(fēng)險評價方法，是一種對風(fēng)險進(jìn)行量化評估的技術(shù)方法，可用于評價危險源對周邊環(huán)境造成的事故風(fēng)險可接受程度，并判斷所采取的安全措施的有效性[4-5]。

1 儲油區(qū)概況

重慶市某區(qū)新建容量為21×104m3的石油商業(yè)儲備庫，擴(kuò)容新建3×104m3內(nèi)浮頂?shù)厣狭⑹浇饘賰τ凸?座。其中，3×104m3柴油罐4座，3×104m3汽油罐3座。圖1所示為罐區(qū)布局圖。

圖1 罐區(qū)布局圖

2 個人風(fēng)險和社會風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)

2.1 個人風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)

個人風(fēng)險容許標(biāo)準(zhǔn)用于判斷危險源附近的目標(biāo)人群是否可暴露于某一風(fēng)險水平以上，其上限是可容許基準(zhǔn)，下限是可忽略基準(zhǔn)[6]。危險化學(xué)品單位周邊重要目標(biāo)和敏感場所的個人風(fēng)險應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[7-11]。表1所示為危險化學(xué)品單位周邊個人風(fēng)險容許標(biāo)準(zhǔn)。

表1 危險化學(xué)品單位周邊個人風(fēng)險容許標(biāo)準(zhǔn)

2.2 社會風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)

可容許社會風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)以ALARP(as low as reasonable practice)原則作為可接受原則。目標(biāo)區(qū)域被劃分成可容許區(qū)、不可容許區(qū)和ALARA區(qū)(盡可能降低風(fēng)險區(qū))[12-15]，根據(jù)危險源的社會風(fēng)險所屬區(qū)域，采取不同的應(yīng)對決策。

3 區(qū)域定量風(fēng)險評估

應(yīng)用中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院研制的危險源區(qū)域定量風(fēng)險評價軟件CASST-QRA V2.0，針對該項目進(jìn)行個人風(fēng)險、社會風(fēng)險及事故后果分析。

3.1 個人風(fēng)險分析

以14#汽油罐和15#柴油罐為例，部分危險源描述見圖2，氣象條件見圖3。

圖2 部分危險源描述圖例

圖3 氣象條件

在個人風(fēng)險等值線3×10-5覆蓋范圍內(nèi) ，主要包括項目罐區(qū)，涉及到部分汽車發(fā)油區(qū)、倒罐泵組，該范圍內(nèi)不存在風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的中密度場所。

在個人風(fēng)險等值線1×10-5覆蓋范圍內(nèi)，主要包括油庫及加油站內(nèi)部分建筑物、構(gòu)筑物，無居住類高密度場所及公眾聚集類高密度場所。

在個人風(fēng)險等值線3×10-6覆蓋范圍內(nèi) ，包括項目建筑物、構(gòu)筑物、加油站及項目北面部分居民房，此范圍內(nèi)無高敏感場所、重要目標(biāo)及特殊高密度場所。

因此，個人風(fēng)險在可接受范圍內(nèi)。圖4所示為項目個人風(fēng)險等值曲線圖。

3.2 社會風(fēng)險分析

根據(jù)個人風(fēng)險與儲罐區(qū)周邊人口密度，繪制出項目的社會風(fēng)險曲線。社會風(fēng)險分析的主要目的是評估危險源引發(fā)重特大事故的潛在可能性及危害程度，即引起一定人數(shù)死亡事故的可能性。圖5所示為項目社會風(fēng)險曲線。

圖4 項目個人風(fēng)險等值曲線圖

圖5 項目社會風(fēng)險曲線

社會風(fēng)險分析中充分考慮了項目周邊的人員分布情況。附近民房經(jīng)過拆遷改造后，該油庫東面坡地距儲罐約282 m處有居民區(qū)，東北面偏東距儲罐區(qū)約232 m處有民居區(qū)，西北面是運輸公司。所涉及到的危險化學(xué)品企業(yè)對周邊環(huán)境產(chǎn)生的社會風(fēng)險處于ALARA區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)階段的社會風(fēng)險在可接受范圍內(nèi)。

3.3 事故后果分析

(1) 事故情景模式和事故模式。該儲油區(qū)涉及到危險品有汽油、柴油，主要事故情景模式為汽油儲罐、柴油儲罐管道閥門破裂及中孔泄漏等事故模式，事故情景模式下的對應(yīng)災(zāi)害模式為池火災(zāi)。通過區(qū)域定量風(fēng)險評估定量計算，可給出不同災(zāi)害模式下以泄漏點或物理爆炸點為中心的人群傷亡半徑的事故模型。

(2) 計算結(jié)果。以14#汽油罐和15#柴油罐為例進(jìn)行計算，危險源事故后果見表2。

(3) 事故后果分析。隨著事故情景和氣象條件的變化，呈現(xiàn)出不同的事故后果。可能發(fā)生的最嚴(yán)重事故是：3×104m3汽油罐發(fā)生管道中孔泄漏形成池火災(zāi)事故，事故形成的死亡半徑為32 m，重傷半徑為38 m，輕傷半徑為54 m；3×104m3柴油罐發(fā)生管道中孔泄漏形成池火災(zāi)事故，事故形成的死亡半徑為26 m，重傷半徑為30 m，輕傷半徑為42 m；3×104m3汽油罐發(fā)生管道完全斷裂而造成汽油泄漏，形成池火災(zāi)事故，事故形成的死亡半徑為101 m，重傷半徑為118 m，輕傷半徑為164 m，多米諾半徑為64 m。事故的死亡區(qū)域主要為油庫罐區(qū)。

表2 事故后果一覽表 m

根據(jù)以上分析，認(rèn)為其發(fā)生管道完全斷裂的可能性較小，可能發(fā)生的主要事故為閥門中孔泄漏和管道中孔泄漏。

4 結(jié) 語

以重慶市某大型油庫儲油區(qū)為例，對重大危險源進(jìn)行了定量風(fēng)險分析，應(yīng)用CASST-QRA V2.0模擬不同情況下的泄漏、火災(zāi)爆炸事故后果。對多個危險源進(jìn)行多米諾風(fēng)險耦合，可以更為精確、直觀地判定事故風(fēng)險范圍，對預(yù)防重大事故的發(fā)生具有實際意義。同時，研究結(jié)果可為企業(yè)日常管理及風(fēng)險控制措施提供理論依據(jù)，使企業(yè)能夠以合理的投入成本將風(fēng)險控制到最小。

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Study on Quantitative Risk Assessment of Oil Storage Area

WANGYingxue1CAIZhiyong1,2YUANChengtian2LUOWei1HUANGChuan1

(1.School of Safety Engineering, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China; 2.Chongqing Safety Production Science Research Co. Ltd., Chongqing 401331, China)

Taking a large oil depot in Chongqing as an engineering example, this paper carries on simulation and analysis of oil storage area accident type, extent and consequences of the severity with the help of CASST-QRA v2.0 quantitative risk assessment software to quantify the impact of the hazard installation on the surrounding environment and to determine the effectiveness of the safety measures taken.

oil storage area; quantitative risk assessment; individual risk; social risk

2016-10-20

重慶市科委項目“安全監(jiān)管中介服務(wù)體系研究”(CSTC2016JCCXA0084)；重慶科技學(xué)院研究生科技創(chuàng)新計劃項目“基于多米諾效應(yīng)的儲油區(qū)定量風(fēng)險評價技術(shù)研究”(YKJCX1620704)

王穎雪(1992 — )，女，2014級在讀碩士研究生，研究方向為安全工程。

X937

A

1673-1980(2017)02-0075-04