液化氣球罐區(qū)爆炸多米諾效應定量評價

莫振輝（廣西雙象建設工程有限責任公司，廣西南寧市530029）

液化氣球罐區(qū)爆炸多米諾效應定量評價

莫振輝（廣西雙象建設工程有限責任公司，廣西南寧市530029）

本文采用爆炸多米諾效應定量評價模型，對廣西田東石油化工總廠有限公司球罐區(qū)發(fā)生液化石油氣球罐發(fā)生火災爆炸事故后，爆炸沖擊波有可能導致本罐區(qū)及附近其它罐區(qū)的儲罐發(fā)生多米諾連鎖反應影響程度進行分析。

爆炸；多米諾效應；影響范圍

1 項目情況

廣西田東石油化工總廠有限公司位于廣西田東縣城北部，距縣城約1km，公司西面廠界邊緣集中布置液化氣球罐區(qū)，共設單個容積1000m3的高壓常溫球罐8個，其中液化石油氣球罐5個、丙烯球罐2個、丙烷球罐1個。根據(jù)《危險化學品重大危險源辨識》（GB18218）、《危險化學品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》（國家安全生產監(jiān)督管理總局令）中的規(guī)定，球罐區(qū)構成一級危險化學品重大危險源。

2 危險因素辨識

廣西田東石油化工總廠有限公司球罐區(qū)所儲存的物質均為易燃液化氣體。一般情況下，物質在密閉的系統(tǒng)中儲存、運行，不與空氣接觸，不會發(fā)生危險，但由于材料缺陷、腐蝕破壞、操作不當、閥門或連接法蘭密封不良等原因，可能引起儲罐、管道發(fā)生泄漏，泄漏后遇靜電火花、電氣火花、機械火花、明火等點火源極易引起火災爆炸事故。

3 液化氣罐區(qū)爆炸事故多米諾效應定量評價

廣西田東石油化工總廠有限公司球罐區(qū)設置的液化石油氣球罐5個，數(shù)量最多，因此，本液化氣罐區(qū)爆炸事故多米諾效應定量評價選取液化石油氣罐作為評價對象。液化石油氣罐區(qū)能量密度高，若發(fā)生液化石油氣球罐火災爆炸事故，沖擊波有可能導致本罐區(qū)及附近其它罐區(qū)的多米諾連鎖影響，造成其它罐發(fā)生連鎖爆炸。

對沖擊波造成裝置破壞的定量評價，高壓容器采用如下模型：

式中：Y——設備失效概率單位；

Ps——為峰值靜態(tài)壓力（Pa），采用TNT當量法計算。

3.1 區(qū)域情況

液化氣罐區(qū)及其臨近儲罐區(qū)布置示意圖見圖1。選取圖中1號罐為初始事件，計算事故的爆炸超壓對鄰近設備發(fā)生二次事故的概率。

圖1 液化氣球罐區(qū)布置衛(wèi)星圖

3.2 模擬分析

式中：WTNT——單位kg；

A——為蒸氣云當量系數(shù)（統(tǒng)計平均值為0.04，占統(tǒng)計的60%）；

W——為蒸氣云中可燃氣體質量，kg；

Q——為可燃氣體的燃燒熱，J/kg；

QTNT——為TNT的爆炸熱，J/kg（4230～4836kJ/kg，一

（1）TNT當量計算

TNT當量法關鍵模型：般取平均4500kJ/kg）；

Z——為R處的爆炸特征長度；Ps——為R處的爆炸超壓峰值。

根據(jù)公式（2）、（3）、（4）計算，結果見表1。

表1 產生沖擊波超壓值計算結果表

（2）設備失效概率單位計算

將表1的計算結果，代入公式（1）計算設備失效概率單位Y的值，計算結果見表2。

表2 超壓對周圍設備的損害概率單位

（3）超壓對周圍設備損害的概率計算

超壓對周圍設備損害的概率計算可根據(jù)下面公式計算：

式中：P——設備損害的概率；

Y——取表2中對應數(shù)值。

超壓對周圍設備損害的概率計算見表3、圖2。

表3 超壓對周圍設備損害的概率

（4）結論

圖2 影響范圍示意圖

以上評價可以得出，當1號液化氣罐發(fā)生爆炸后，產生沖擊波的超壓，對100m范圍內其它高壓儲罐的破壞概率為1.00，即2～8號罐以及東北面的液化氣臥罐將發(fā)生連鎖爆炸完全毀壞。對高壓設備，距離為150m左右時，破壞概率為0.9177；距離在180m時，破壞概率為0.5714；距離為200m時，沖擊波對其影響幾乎為零。可見，本工程液化氣罐發(fā)生爆炸后，其后果較為嚴重，對周邊儲罐破壞較大，必須采取嚴格的安全技術和安全管理措施，避免事故的發(fā)生。

TE88

A

2095-2066（2016）24-0244-02

2016-3-14

莫振輝（1981-），男，工程師，本科，主要從事電力、公路、化工等行業(yè)建設項目安全設施設計、安全評價及與安全相關的咨詢服務工作。