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课程设计

课

程

设

计

课题名称某某加油站爆炸危险性评价

专业名称安全工程

所在班级

学生姓名某某

学生学号

指导教师

目录

1前言5

2东风加油站概况1

2.1东风加油站基本情况1

2.2加油站布局1

3加油站危险源辨识及分析2

3.1油品的危险、有害因素分析2

3.1.1汽油的危险、有害因素分析2

3.1.2柴油的危险、有害因素分析3

3.2加油站区域划分5

3.3工作区的危险源辨识及分析5

3.1.1加油岛的危险源辨识及分析5

3.1.2消防间的危险源辨识及分析6

3.1.3储油罐的危险源辨识及分析6

3.4服务区的危险源辨识及分析7

4危险区域计算7

5危险评价12

5.1火灾危险爆炸指数分析13

5.1.1物质系数MF13

5.1.2一般工艺危险系数F113

5.l.3特殊工艺危险系数F213

5.1.4计算单元危险系数F314

5.1.5计算火灾、爆炸危险指数FEI14

5.2安全措施补偿系数C14

5.3计算暴露半径和暴露区域及损失14

5.3.1暴露半径R和暴露面积D14

5.3.2确定破坏系数DF15

5.3.3估算基本做大可能财产损失基本MPPD15

5.3.4估算实际最大可能财产损失实际MPPD15

5.3.5最大可能停工天数（MPDO）和停产损失（BI）15

5.4结论15

6危险因素的整改措施16

6.1工作区整改措施16

6.1.1加油岛整改措施16

6.1.2消防间整改措施17

6.1.3储油罐整改措施17

6.2服务区整改措施18

7结束语18

参考文献19

附录19

某某加油站危险评价

[摘要]:

本设计通过对衡阳市东风路加油站这一系统发生事故的危险性进行定量的分析，用重要事故后果分析方法评价发生的危险可能性及其严重程度，以寻求该加油站最低的事故率、最少的损失和最优的安全投资效益。

计算压力容器爆破时对目标的伤害，破坏作用及半径，不同伤害一破坏半径所包围的封闭面积内人员和财产损失的严重度。

作出压力容器爆炸伤害区域平面图，标明各伤害一破坏半径的同心圆。

[关键词]:

加油站安全评价伤害破坏作用半径

【Abstract】：

ThisdesignthroughcarriesonthequotatoHengyangdongfenggasstationthisphylogenyaccident'srisktheanalysis,hasthedangerouspossibilityandtheorderofseveritywiththeimportantaccidentconsequenceanalysismethodappraisal,seeksthisgasstationlowestaccidentrate,theleastlossesandthemostsuperiorsafeinvestmentbenefit.Thepressureratingvesselexplodesthewavedurationtothegoalinjury,thedestructiveeffectandtheradius,injuresindifferentlythesealareawhicharadiusofdamagesurroundsthepersonnelandthepropertydamageseverity.Makesthepressurevesseltoexplodeinjurestheregionhorizontalplan,themarkinjuresaradiusofdamagerespectivelytheconcentriccircle.

【Keywords】：

gasstationsafetyevaluationdamageunderminetheroleradius

1前言

随着经济的发展，特别是化学工业、石油工业的发展，大量易燃、易爆、有毒、有害、有腐蚀性等危险化学品不断问世，它们作为工业生产的原料或产品出现在生产、加工处理、储存、运输、经营的过程中。

化学品的固有危险性给人类的生存带来了极大的威胁。

而安全、环保是全球各国经济、社会发展的目标和各国政府制定产业政策的出发点，特别是可持续发展，是全球经济发展的目标，是人类在社会生产、生活中所追求的理想境界。

加油站经营的油品和气体燃料具有易燃、易爆、易产生静电、易挥发、易渗漏和毒性等危险特性，一旦发生事故，不易控制，发生事故影响较大。

因此，我们要在坚持“安全第一，预防为主”生产方针的前提下，建立和完善安全法规体系，加强安全生产管理。

不断完善我国液化石油气行业安全技术的研究，而安全评价技术是其中的关键所在。

加强安全评价技术及其方法的研究，改进和加强危险防范措施，提高对灾害事故的应变和处理能力，提高生产的安全性，尽量减少事故的发生尤其是重特大事故的发生，既是必然发展趋势，也是解决目前安全问题的迫切要求。

危险评价是对系统发生事故的危险性进行定性或定量分析，评价系统发生危险的可能性及其严重度，以寻求最低的事故率、最少的损失和最优的安全投资效益。

我国的危险评价70多年的发展，形成了很多关于危险评价的理论、方法和应用技术。

对减少工程事故和人身伤害事故起到了积极作用。

安全评价体系作为安全生产6大技术支撑体系之一，安全评价体系将为保障我国的安全生产工作发挥巨大的作用。

企业通过开展危险评介可以掌握安全生产作业活动，确定危险源，明确安全整改目标从而消除危险源，提高设备的本质安全化，实现生产和安全协调发展，坚持科学发展观的发展要求。

2东风加油站概况

2.1东风加油站基本情况

东风路加油站是中石化湖南衡阳的直营单位，成立于2000年，位于衡阳市珠晖区东风路163号，主要销售汽油、柴油，年营业额人民币700万元/年。

西临居民区，南北临马路，东边有个小型便利店和办公楼，加油站的西边有个洗车库，附近建筑物密集，人流量大。

占地面积约为2344.1㎡，营业面积200㎡。

该加油站主要从事机动车辆的汽油、柴油零售经营，共设四个储油罐，全部置于室外埋地，每个储油罐的体积为20m3，加油站油罐储量为80m³，属于二级加油站。

站长一名，从业人员15人，电源由城网提供，380/220v进户，有自备发电机作为第二电源，配备十二台双枪加油机，目前正在工作有九台。

2.2加油站布局

加油站平面布局图如下：

图1加油站平面布局图

站内分服务区、加油区、储罐区，该站建筑物总体上自东南向西北呈三排布置，东南第一排主要为服务区，中间为加油区，西北面为储罐区。

分区情况和主要建筑见下表。

表1加油站分区及主要建、构筑物

序号

分区

区内主要建、构筑物

1

服务区

办公室、便利店

2

加油区

加油岛、罩棚、12台双枪加油机

3

储罐区

0#、93#、97#四个储罐、消防间、汽车卸油区

加油站内部间距：

储罐区域加油区相邻（用绿化带间隔），距离为4.98m。

与消防间相邻，北面为围墙。

3加油站危险源辨识及分析

3.1油品的危险、有害因素分析

3.1.1汽油的危险、有害因素分析

汽油理化性质与危险有害特性识别，见下表：

表2汽油理化性质与危险有害特性识别表

类别与性质

危险有害特性与防护措施

危规分类及编号

低闪点易燃液体。

GB3.1类，31001火灾危险类别为甲类；UN号1203

规格

车用汽油（GB484-89）研究法辛烷值：

90号不小于90，93号不小于93，97号不小于97。

理化性质

外观与性状

无色或淡黄色，有味。

易挥发液体。

闪点（℃）-58～10

车用：

-24

自燃点（℃）：

225～390

不溶于水，易溶于苯、二硫化碳、醇。

相对密度

0.7～0.74（水=1）

馏程（℃）：

车用汽油70～205

组成

C5～C12:

其他高辛烷值组分和抗爆剂、抗氧剂、金属钝化剂、着色剂；无铅汽油含抗爆剂（四乙基铅）量较低。

毒性及健康危害

侵入途径

吸入、皮肤接触，误服。

健康危害

吸入：

汽油蒸汽能引起头痛、眩晕、恶心、心动过速等现象；吸入大量蒸汽时，会引起严重的中枢神经障碍；空气中浓度为0.025（体积）时，敏感者有轻度症状。

皮肤接触：

长期皮肤接触工业性汽油会产生脱脂作用。

食入：

引起呕吐、消化道粘膜刺激症状，进而出现抽搐、不安、心力衰弱、呼吸困难。

续表2

急救措施

吸入油气的患者应脱离污染区，安置休息并保暖；皮肤接触用肥皂彻底清洗；误服时立即漱口，急送医院救治。

燃烧爆炸危险性

燃烧性：

易燃

爆炸极限：

车用汽油1.0～8.0（v/v；%）。

危险特性

蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热、强氧化剂有引起燃烧、爆炸的危险。

禁忌物

氧化剂、热源、火种。

灭火方法

小面积着火可用雾状水扑灭，面积较大时用干粉、泡沫、二氧化碳、砂土、水泥灭火。

储运条件

密闭储存于阴凉通风的储罐或仓库，远离热源、火种。

与可燃物、有机物、氧化剂隔离储运。

夏天炎热季节，早晚运输、装卸或采取降温措施。

泄漏处理

首先切断电源、火源，在周围设置雾状水幕，用砂土吸收；倒至空旷地带任其蒸发。

对污染地面进行通风，蒸发残余液体并排除蒸汽。

3.1.2柴油的危险、有害因素分析

柴油理化性质与危险有害特性识别，见表3：

表3柴油理化性质与危险有害特性识别表

类别与性质

危险有害特性与防护措施

危规分类及编号

易燃、可燃液体，危险性类别GB3.3类；火险类别乙A、乙B类

理化性质

外观与性状

稍有粘性的浅黄至棕色液体。

成分

烷烃、芳烃、稀烃等，十六烷值不小于45.

熔点（℃）

-35～20

沸程（℃）：

280～370

相对密度：

0.87～0.9（水=1）

自燃点（℃）

350～380

闪点（℃）：

-35#、-50#不低于45；

-20#、-10#、0#、5#、10#不低于55

续表3

毒性及健康危害

接触限值

中国MAC及美国TLV—TWA均未制定标准

侵入途径

吸入，食入、经皮肤吸收

毒性

具有刺激作用。

健康危害

吸入可引起吸入性肺炎。

能经胎盘进入胎儿血中。

柴油蒸汽可引起眼、鼻刺激症状、头晕及头痛，皮肤接触可引起接触性皮炎、油性痤疮。

急救措施

吸入：

迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸畅通，保暖并休息；呼吸困难时输氧，呼吸停止时，立即进行人工呼吸，就医。

食入：

误服者立即漱口，饮足量温水，尽快洗胃，就医。

皮肤接触：

脱去污染的衣着，用肥皂水及清水彻底清洗。

眼睛接触：

立即翻开上下眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗眼睛至少15分钟；就医。

燃烧爆炸危险性

燃烧性

易燃，可燃

危险特性

遇明火、高热度或接触氧化剂，有可引起燃烧爆炸的危险；遇高热时，容器内压力增大，有开裂和爆炸的危险。

禁忌物

强氧化剂、卤素

灭火方法

泡沫、二氧化碳、干粉灭火器；砂土

储运条件

阴凉、通风罐、仓；远离火种、热源，防止阳光直射；保持容器密封，并与氧化剂分开存放；储运设施电气、照明采用防爆型；禁止使用易产生火花的机械、工具；装卸时要控制流速；采取防静电措施。

泄漏处理

疏散人员至安全区，禁止无关人员进入污染区；切断电源、火源；在确保安全情况下堵漏；喷水雾可减少蒸发；用活性炭等吸收后收集于干燥洁净有盖的容器中，运至废物处理场所；大量泄漏时利用围堤收容，然后收集、转移、回收或作无害化处理。

3.2加油站区域划分

根据加油站各部分功能不同，整体上将加油站划分为工作区和服务区。

工作区也按照功能不同我们将其细分为加油岛，消防间，储油罐。

3.3工作区的危险源辨识及分析

3.1.1加油岛的危险源辨识及分析

该加油站有加油岛十一个，共有十二台DJY-122B222A长龙牌加油机，呈三排分布，每排有四个加油机，每台加油机的距离约为4m，每排之间的距离约为6m。

该区的危险、有害因素为：

（1）加油岛都没有配备相应的消静电钳，静电危害是火工化工石油粉碎加工等行业引发火灾和爆炸的主要危险因素之一。

加油车辆可能带有部分的静电，当给车辆加油时由于静电的作用可能会发生爆炸。

（2）站内没有设置付油区无增湿系统、自动喷淋系统以及感温报警器，加油站是一个火灾高危区，当火灾发生时应及时将易燃物与火源隔绝，以阻止火灾的蔓延。

（4）加油区的管理不到位，超市的货品（矿泉水、王老吉）堆放在加油岛之间，严重影响了交通秩序及工作效率，同时也不利于救火行动的开展。

（5）推车式灭火器的喷带缠绕在推杆上，当火灾发生时喷带不能及时展开，会拖延灭火救援行动的时间。

（6）推车式灭火器放在台阶上，取用不便。

（7）灭火器设置区无警告标志。

（8）每个加油岛上没有安全操作规程。

（9）加油岛上没有警示牌，当顾客加油时，可以告诉顾客应注意的事项，如禁止吸烟和加油时不能使用手机，以防爆炸。

（10）加油站通道无限制。

加油站服务的主要对象是需要加油的车辆，但是在整个加油区域内，除司机和工作人员外，行人，商贩等闲杂人随便进出，导致站区内混乱，加大了危险性。

（11）加油岛的5S管理不到位，地面上很多垃圾，饮料放在加油机附近销售给顾客，不安全和不清洁。

（12）加油岛灯的高度不适宜，太高，光照条件不良。

（13）加油操作工安全意识不强。

3.1.2消防间的危险源辨识及分析

消防间是用来集中存放消防设备如消防水桶、消防铲、消防管等的独立房间，一般配有一定量的消防沙。

该加油站的消防间内有消防水带一根，铁锹五把，消防桶两个，经观察分析，其存在的危险、有害因素为：

（1）消防间设置在办公室的对面，中间隔着加油区，一旦加油区出现火情，工作人员要穿过加油区去拿工具灭火，有一定的危险性，而且距离较远，不太方便，影响救火效率。

（2）加油站消防沙池里的消防沙量过少，还不到1m³，且缺乏维护，日晒雨淋，部分消防沙已经土壤化，上面长满了杂草。

（3）加油站的消防栓设置在靠近围墙旁边且被青草和树枝所掩盖，过于隐蔽，使用不方便。

消防栓是灭火时的一个重要设备，应该设置在醒目方便的位置，这样火灾发生时能及时将火势扑灭

（4）消防间内只有2个桶，5把铁锹，还有一条消防水带。

一、二级加油站应备5块石棉被、2立方砂子、5把铁锹。

三级加油站应备石棉被2块。

消防器材配置不足，对救火极为不利。

（5）消防间的门锁已坏，任何人随时都可以打开。

（6）消防间上没有明确的警告标志。

（7）消防间5S不符合要求，工具杂乱，垃圾很多。

3.1.3储油罐的危险源辨识及分析

加油站的储油罐主要是用来存储汽油、柴油燃料，该加油站共有四个储油罐，埋地约5m处，分别储存了97#，93#型汽油及0#型柴油。

由于储油罐属于压力容器，是危险性极高的物品，因此储罐区的安全工作是加油站安全管理的重中之中，经过仔细检查，危险、有害因素为：

（1）在储油区长满了杂草和一些树木，到秋冬这些草木都成了着火源，一旦发生火灾，可能造成地下油罐温度过高而一起爆炸。

（2）卸油口的安全保护装置上没有上锁，任何人都能打开。

（3）卸油井区所标的警示牌“严禁烟火”由于没有采用反光材料，在晚上的时候起不到警告的作用。

（4）储油区的安全护栏有些松动，需及时固定。

（5）储油罐区域静电接地报警器静电钳电缆已经破损，可能引起误报，或者是报警不及时的后果，报警器是发生火灾事故的报警的设备，应该保证其正常使用，以免耽误获取信息的时间。

3.4服务区的危险源辨识及分析

该加油站服务区相关危险、有害因素为：

（1）加油站的办公室设置不合理，设在便利店内，没有单独的进出口，出入都需要经过超市，极为不便，影响办公效率。

（2）便利店不应该设在加油站旁边。

（3）安全生产制度不健全，如加油站区域负责人员、值班人员名单，以便于查找联系负责人。

（4）宣传栏的安全知识老旧，不及时更新，不健全，没有相应的安全生产规章制度和应急预案。

（5）洗车区不应与加油区距离太近。

（6）洗车区没有相应的防护装置。

（7）服务区没有相应的员工停车场，导致四处停车。

4危险区域计算

卸油区共有4个储油罐，由于柴油的危险性远小于汽油，故本次课程设计只考虑三个汽油储罐的危险性，以93#储罐中间的为中心点，按其容积的90%计算。

伤害模型为蒸汽云爆炸模型。

按照下列程序进行。

（1）首先根据容器内所装介质的特性，容器内所装介质为汽油：

93#储罐的最大储存质量为：

TNT当量为：

式中1.8—地面爆炸系数；α—蒸汽云当量系数，取0.04

—93#汽油爆热Q汽=43510kj/kg；

—TNT爆热，取4520kj/kg

其中

=0.735×103kg/m3其中，V=20m3

所以，E=

×

=10188.3×4520=4.605

107kj

（2）将爆破能量q换算成TNT当量q0,因为1kgTNT爆炸所放出的爆破能量为4230kJ/kg~4836kJ/kg,一般取平均爆破为4500kJ/kg，故其关系为：

q=E/4500

=4.605

107/4500得q=10188.3kg

（3）求出爆炸模拟比a：

a=（q/

）

=（10188.3/1000）

=2.168

（4）求出在1000kgTNT爆炸试验中的当量距离R0，即R0=R/a

其中当超压Δp/MPa=0.02时，为轻伤超压值，当超压Δp/MPa=0.05时为重伤超压值，当超压Δp/MPa=0.10时为死亡超压值,当超压Δp/MPa=0.005时为财产损失超压值。

如表2所示。

表2冲击波超压对人体的伤害作用

超压Δp/MPa

伤害作用

超压Δp/MPa

伤害作用

0.02~0.03

轻微伤害

0.05~0.1

内脏严重损伤或死亡

0.03~0.05

听觉器官损伤或骨折

>0.10

大部分人员死亡

表31000KgTNT爆炸时冲击波超压

距离

5

6

7

8

9

10

12

14

16

18

20

超压

2.94

2.06

1.67

1.27

0.95

0.76

0.5

0.33

0.235

0.235

0.126

距离

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

超压

0.092

0.057

0.043

0.033

0.027

2.94

2.06

1.67

1.27

0.0143

0.76

根据超压值，结合表3采用中间值插入法得，1000kgTNT爆炸时死亡半径，重伤半径，轻伤半径,财产损失分别为R0.5=22.6m，Rd0.5=56m，Rd0.01=36.5m,R=125m

（5）根据R0值找出R0处的超压Δp0，此即所求距离为R处的超压，见表3。

（6）根据超压Δp0值，计算出对人员和建筑物的伤害破坏作用。

如表4。

当冲击波超压达到0.02MPa时，冲击波超压对建筑物的破坏作用是墙裂缝；

当冲击波超压达到0.05MPa时，冲击波超压对建筑物的破坏作用是墙大裂缝，屋瓦掉下。

当冲击波超压达到0.10MPa时，冲击波超压对建筑物的破坏作用是砖墙倒塌，防震钢筋混凝土破坏，小房屋倒塌。

当冲击波超压达到0.005MPa时，冲击波超压对建筑物的破坏作用是门窗玻璃部分破碎

表4冲击波超压对建筑物的破坏作用

超压Δp/MPa

破坏作用

超压Δp/MPa

破坏作用

0.005~0.006

门窗玻璃部分破碎

0.06~0.07

木建筑厂房房柱，房架松动

0.006~0.015

受压面门窗玻璃大分破碎

0.07~0.1

砖墙倒塌

0.015~0.02

窗框损坏

0.1~0.2

防震钢筋混凝土破坏，小房屋倒塌

0.02~0.03

墙裂缝

0.2~0.3

大型钢架结构破坏

0.04~0.05

墙大裂缝，屋瓦掉下

（7）伤害―破坏半径计算（死亡半径、重伤及财产破坏半径作用）

①死亡半径R1.

②重伤半径R2.

其中

P0为环境压力；这里取该地区的大气压力100400Pa

则重伤半径R2可求解得出：

求得R2≈84.558m

③轻伤半径R3

轻伤区内的人员如缺少防护，则绝大多数人员将遭受轻微伤害，少数人将受到重伤或平安无事，死亡的可能性极小。

它要求的冲击波峰值超压为17000Pa。

应用超压准则，同样应用公式列出下列方程：

P0为坏境压力；这里同样取该地区的大气压力100400Pa。

则轻伤半径R3可由方程组求解得出：

求出R3≈151.445m

④财产损失半径R4

其中K∏取4.6，求得R4

R4≈120.18m

（8）伤害—破坏程度计算

①、死亡人数N1计算

②、重伤人数N2计算

③、轻伤人数N3计算

④、财产损失N4计算

式中：

R0—无人区半径，一般取R0=0

ρ1　—死亡区平均人员密度，1/㎡，取0.0038人/㎡；

ρ2—重伤区平均人员密度，1/㎡，取0.00335人/㎡；

ρ3—轻伤区平均人员密度，1/㎡，取0.00335人/㎡；

ρ4—破坏区平均财产密度，万元/㎡；取0.02万元/㎡；

根据公式求得：

死亡人数：

NI=

人

重伤人数：

N2=

人

轻伤人数：

N3=

人

财产损失：

N4=

万元

（9）损失工作日计算

N=6000N1+3000N2+105N3

=6000×12.296+3000×64.37+105×166.05

=284321.25

（10）事故总后果计算

若把人员伤亡换算成财产损失，则用总财产损失（万元）来衡量

=284321.25×20/6000+907.03

=1854.77

式中：

b—死亡一人损失的价值，建议取20万元

5危险评价

加油站其有很大的潜在危险性和破坏性，分析加油站普遍存在的安全隐患及进行安全评价对减少事故发生的可能性具有极其重要的意义。

通常对加油站安全评价可以采用定性或定量分析方法。

定性评价方法主要是对生产系统的工艺设备、人员管理等方面的状况进行定性评价。

这类方法简单、便于操作、评价过程及结果直观，但带有一定的局限性，对系统危险性的描述缺乏深度。

定量评价方法主要有美国道化学公司的火灾、爆炸指数法，英国帝国化学公司蒙德评价法，日本的六段安全评价法等。

目前我国加油站安全评价中广泛采用的是美国道化学公司的火灾、爆炸指数法。

本设计应用“道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法”（第七版）对加油站中的埋地汽油罐的危险度进行了安全评价。

5.1火灾危险爆炸指数分析

以单个汽油储罐为1个评价分析对象，进行火灾、爆炸危险指数分析。

5.1.1物质系数MF

物质系数是表述物质在燃烧或其他化学反应引起火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性，是评价单元危险性的基本数据。

道化学公司提出的物质系数MF的定量方法是根据全美消防协会（NFPA）的易燃性等