小型危化品储罐区安全评价中池火灾的分析

2023-02-26

前言

安全评价运用安全系统工程原理和评价技术进行定性与定量分析, 掌握系统发生事故或造成职业危害的可能性和严重程度, 提出科学、合理、可行的安全对策措施建议, 并做出评价结论的活动。在一些需用化工品的企业, 往往建有危化品储罐, 如果这些储罐由于设备老化、意外碰撞或者管理不当、雷电等原因造成危化品的泄漏, 将会在储罐周围形成池火, 威胁到周围人员的生命和财产安全。本文就池火灾模型在一些小型危化品储罐区安全评价中的应用进行了综述, 希望对危化品储罐区的安全评价提供一定的参考。

一、池火灾

池火灾主要指由于可燃液体、易熔可燃固体为燃料的火灾。无论闪点的高低, 无论是否溶解于水, 都有可能造成池火灾的发生。一般, 对于高闪点液体造成的池火灾可以用水进行扑灭, 而对于低闪点的液体池火灾要用泡沫火灾干粉灭火器扑灭。通常发生池火灾的原因主要有两个。一个是由于液体泄漏, 介质蒸汽与空气进行混合和形成易燃易爆混合物, 当混合物气体体积分数达到燃烧保证极限时遇到火源后, 就会引发火灾甚至爆炸。另外就是由于罐体遭到介质的腐蚀, 从而造成液体的泄漏, 或者由于其他外力导致的破裂或破坏发生泄漏, 造成储罐周围防火堤内的液池遇火源发生火灾。当前, 池火灾评价法是安全评价中对易燃易爆装置的一种重要的评价方法, 通过对可能发生事故的假设, 运用池火灾模型计算、分析事故可能造成的危害程度和影响范围。常见的池火灾模型有点源模型、Shokri-Beyler模型和Mudan模型等。

二、小型危化品储罐区安全评价中池火灾的分析案例

1. 二氯丙烷存储罐区安全评价中的池火灾分析

二氯丙烷是一种常用的化工试剂, 为无色液体, 有类似氯仿的气味, 闪电在15℃, 熔点-80℃, 沸点96.8℃, 相对密度1.16, 引燃温度555℃, 爆炸极限范围为3.4%-14.5%。二氯丙烷蒸汽与空气能够形成爆炸性混合物, 遇到明火极易发生爆炸。由于其蒸汽比重比较大, 因此很容易在较低出扩散, 并且燃烧后产生二氧化碳、一氧化碳、氯化氢等有害气体。另外, 由于二氯丙烷的饱和蒸汽压在沸点以上会随温度有较大的变化, 因此当遇到高热时, 容器内会迅速增压, 从而有开裂和爆炸的危险。当二氯甲烷遇到氧化剂时会有强烈的化学反应发生, 并且产生有毒氯化物气体。另外, 在运输过程中, 静电也会成为导致二氯丙烷燃烧的导火索。谢飞等人根据池火灾的基本理论, 以天津某企业二氯丙烷存储罐区为例构建了单罐罐内池火的火灾风险评估模式。结果表明, 邻近上次装置最近的储罐发生罐内池火时, 造成人员死亡和设备建筑物损坏后果严重, 覆盖临近总厂道路和废气建筑物两侧过往行人和通行车辆等会有一定程度的损害, 生产装置和生产人员不会受损或受伤。

2. 甲醇储罐区安全评价中池火灾的分析

甲醇的用途十分广泛, 是一种常见的基础有机化工原料。甲醇具有易燃和易挥发的特性, 闪电在11.1℃, 遇到明火或者氧化剂极易燃烧。甲醇具有很好的挥发性, 暴露在空气中会很快挥发成气体, 其蒸汽与空气的混合物是一种爆炸性混合物, 当达到甲醇的爆炸浓度时, 遇到火源就会发生爆炸。甲醇还具有流动性和扩散性, 一点发生泄漏, 很容易向四周扩散。另外, 甲醇还具有热膨胀性, 随着环境温度的提高, 液体体积膨胀, 密度变小, 同时蒸汽压升高, 当超过储罐的承受压力时, 容易发生破裂。姜海燕等人根据某公司甲醇储罐为例, 对甲醇储罐区进行了危险性分析, 并且利用池火灾模型对甲醇储罐进行了定量评价分析, 定量的估算出一旦储罐发生泄漏引起火灾后的波及范围以及对周边建筑物的影响, 同时根据估算结果判定出了储罐的危险性和危害程度, 提出了相关的应对措施, 为企业制定应急预案提供了参考。

3. 三乙胺储罐区安全评价中池火灾的分析

三乙胺是一种无色油状液体, 在有机合成工业中常被用作溶剂、催化剂及原料等。三乙胺非常易燃, 并且其蒸汽与空气能够形成爆炸性的混合物, 遇到明火后非常容易燃烧爆炸。三乙胺闪电在-89℃, 沸点89.5℃。宋文华等人利用池火灾危险性分析方法和伤害、破坏模型建立的评价模式对某企业三乙胺罐区进行了安全评价, 结果表明该三乙胺罐区发生罐外池火灾的范围在34.65m的区域, 1min内会导致全部人员死亡, 42.43m范围内的人员在10s内会遭受重大伤亡, 同时会造成严重的财产损失。因此在该罐区需要采取有效措施防止原料罐易燃液体大量泄漏和点火源的产生。

结束语

危化品储罐区都是易燃、易爆、有毒的物质, 如果由于物的不安全状态或者人为导致的不安全行为造成罐内大量易燃、易爆、有毒物质泄漏, 将会发生严重的火灾、爆炸等事故, 造成大量的财产损失和人员伤亡。因此利用对小型危化品储罐区进行安全评价是一项非常必要的工作。同时, 加强对危化品储罐区的监控管理, 改进预警设备, 同时储罐区附近的地形要利于人员的疏散和逃生, 也是减少池火灾伤亡人数和财产损失的有效途径。

摘要：随着我国化工企业的迅速发展, 危险化学品的使用也越来越广泛。但是危险化学品具有易燃、易爆的品质, 储藏不当就会造成火灾等危害, 对人们的生命和财产造成了严重了威胁。因此, 对危化品储罐进行安全评价, 根据储量和四周环境预测池火灾面积大小及伤害范围, 从而及时采取有效措施, 将损失控制在最小范围是一项非常重要的工作。本文就池火灾模型在一些小型危化品储罐区安全评价中的应用进行了综述, 希望对危化品储罐区的安全评价提供一定的参考。

关键词：小型危化品储罐,安全评价,池火灾