易燃液体气体TNT当量计算.docx
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易燃液体气体TNT当量计算
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commercialuse
易燃、易爆、有毒重大危险源评价法应用实例罿
通过对某公司原料罐区的评价，简要说明易燃、易爆、有毒重羇大危险源评价法的评价过程。
羆
1原料罐区基本情况薄
原料罐区共计8个化学危险品储罐，基本情况如表33所示。
聿
莈
表33储罐基本情况蒄
编号莃螆莁蒂芀芈肃蚁
T-100腿
T-102蝿易发性系数肅
T-202膆ai
T-104膂
T-105艿
T-213袆1．0膁
T-223蚃
直径／袀m
2荿
2芆危险系数蒅化学活泼系数
62．莅C＝aGiijK
92．羃
2．9荿蒆
．92蚇1．0×53=530．12
6螃
容积／蚂3m肃
30葿丁二烯的物质事故易发性
30肈肀
80薅B＝Ｃ111
80蒁（1＋Ｋ）＝ij
80薈53×（1+0
80葿袃．12）＝63
200羃．6
储存物蒄质名称袇
氨水蚈
丙烯腈薆
丙烯腈蚅
丁二烯芃芀
丁二烯螈
苯乙烯羇
苯乙烯莇
最大量肂3m／薅袂
24袈
525．莈
68袅
64袁
64羈
68蝿
68薆
袄
罐区平面图如图所示。
7羈
羅．
7图罐区平面示意图肄
蚂
5-34所示。
物质的主要物理化学特性如表肈
莆
评价原料罐区的事故易发性B211
原料罐区事故易发性B包含物质事故易发性B和工艺事故易发性B两方面及其11211111耦合。
螇
B2．1物质事故易发性膄111
选取丁二烯、丙烯腈和苯乙烯作为物质易发性评价的对象。
蒄
列表计算，以丁二烯为例，如表35所示。
薁
膈
表35丁二烯事故易发生B计算表羆111
得分性质分级莄蚁蕿
100．9～1．14
最大安全缝隙芅肇蚁112%爆炸极限～12%
薃薄蚆爆炸气体特膃性100．最小点燃电流86A
羁螄肆
140．31mJ
最小点燃能袈袁螁
8450引燃温度℃蚃蒈螁
总G＝分53
肁芁
丙烯腈是二级易燃液体，物质事故易发性B＝50。
111
苯乙烯是三级易燃液体，物质事故易发性B＝40。
111
工艺过程事故易发性B2．2112
从21种工艺影响因素中找出罐区工艺过程实际存在的危险，在以下几方面有特殊表现，构成工艺过程事故易发性。
所示。
36物质事故易发性与工艺事故易发性之间的相关性用相关系数W表示，如表ij。
二者耦合成为事故易发性B11
表36工艺过程事故易发性B相关系数W莀ij112
影响因素虿
内容与参数螅
B蚄112．
相关系数蒀
B-10高压螆112死亡半径螇
．1～0．8MPa0蒇重伤半径羁
30蒃破坏半径轻伤半径羇袈
W＝2．1＝０．9薀10ijj＝
腐蚀B-12膇11261．7薅
～1．0mm5速率为0．羄／年7
151．肁
20芁271．7虿艿
W＝2．1＝０．9蚀12ijj＝218．3
B-13泄漏薇112
设备泄漏蚆
20羀
W＝2．1＝０．9螀13ijj＝
-21B静电羈112
液体流动肄
30肃
W＝2．1＝０．9袀21jij＝
膅
2．3事故易发性B袆11
计算为：
事故易发性B螂11
衿
薆
原料罐区的伤害模型及伤害一破坏半径3芄
原料罐区最大的火灾爆炸风险是丁二烯罐的燃烧爆炸，其伤害模型有两种：
（1）蒸气云薁模型。
前者属于爆炸型，后者属于火灾沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）爆炸（VCE）模型；
（2）型。
不同的伤害模型有不同的伤害一破坏半径，不同伤害一破坏半径所包围的封闭面积罿内，人员多少、财产价值多少将影响事故严重度大小。
伤害—一破坏半径划分为死亡半径、）半径及财产破坏半径。
半径、轻伤（一度烧伤重伤（二度烧伤）
羇
（VCE）
丁二烯蒸气云爆炸．13羆3悬（T-105罐64m罐（悬挂圆柱立罐，最大贮存量）和丁二烯有两个储罐，分别是T-104薄3。
因此，最大贮存质量为：
）挂圆柱立罐，最大贮存量64m
kg）．8（164＋64）×621．＝79500＝（W聿f
当量计算公式为：
TNT莈
／Q＝1．8aWQW蒄TNTfTNTf
——地面爆炸系数；1．8式中莃
；04．0＝a——蒸气云当量系数，取a腿
Q——丁二烯的爆热，取Q=46977．7kJ／kg；蝿ff
Q——TNT的爆热，取Q＝4520kJ／kg。
蒈TNTTNT
因此：
蒄
4520
7／．8×46977．＝1．8×0．04×79500W薁TNT
kg）59491．8（＝膈
死亡半径R为：
袆1036．R＝13．6（W／1000）＝61．7（m）膃TNT1
重伤半径R由下列方程式求解：
薁2
蕿
解得：
蚈
7m
151R＝．芆2
轻伤半径R由下列方程组求解：
蚁3
羀
解得：
肆
R＝271．7m
羅3
对于爆炸性破坏，财产损失半径R的计算公式为：
螁财
莁
式中K——二级破坏系数，K=5．6。
螈ⅡⅡ
计算得：
螄
＝218．R3m
袁财
将上述结果列入表37。
螂
）m丁二烯蒸气云爆炸破坏半径（37表芅．
莄
伤害区域如图5-8所示。
膁
蚀
膇
（BLEVE）
丁二烯扩展蒸气爆炸2．3肃
8=55650795007W=0丁二烯用两罐储存，取．×．．6kg。
膀．
按以下公式进行计算：
肁
衿
2m0W／＝q27956．膆1
（2）二度烧伤（重伤）：
芀
芈
（3）一度烧伤（轻伤）：
莇
袅
（4）财产损失：
莀
虿
按上述q、q、q、q热辐射通量值计算伤害一破坏半径，由热辐射通量公式计算：
聿4321
蚄
式中R——火球半径，R＝110．7m；螄
。
q—一对圆柱罐取q=270000W肀OO
此方程难以手算解出，用计算机求解。
蒇
>RR，伤害一破坏半径应有已知火球半径R＝110．7m蚇i2，计算扩展蒸气爆炸的死亡半径R为：
／＝（5）按死亡热通量q27956．0Wm袄11
5m
247R＝．蒁12二度烧（热通量二度烧伤按重伤（6）（）q，计算扩展蒸气爆炸的重伤m／6W．=18515膈2．
伤）半径R为：
2
R＝316．4m
蒆22）（／m一度烧伤，计算扩展蒸气爆炸的轻伤（一度烧伤）热通量8141．7W（7）由轻伤袄为：
半径R3
0m
．R＝491袁3
由上述同样办法计算得到扩展蒸气爆炸的／m2，由财产烧毁热通量q＝26091．2W（8）蚆4财产破坏半径R为：
4
5m
258．R＝芄4
38所示。
综合各项，得扩展蒸气爆炸伤害一破坏半径如表羄
羈
）丁二烯扩展蒸气爆炸伤害一破坏半径（m表38莈
死亡半径肃羆薄莃莈螈莃
重伤半径（二度烧肄伤）
轻伤半径（一度烧伤）荿
财产破坏半径袆
．5247肆
．3164膃表41
491．0螀安全生产教育
258．5薈
袅
所示。
9伤害区域如图芃
膁．
沸腾液体扩展蒸气爆炸伤害区域图9
显然，如果丁二烯罐发生扩展蒸气爆炸，火球半径R＝110．7m，使整个原料罐区成，使2m258．．5m，财产损失半径R＝为一片火海，全部被吞没；由于死亡半径R＝24741得罐区一旦发生扩展蒸气爆炸，厂区内的人员难以幸免，而且会殃及四邻。
事故严重度B的估计412
表示，反映发生事故造成的经济损失大小。
它包括人员伤害S事故严重度B用符号12。
万元）和财产损失两个方面，并把人的伤害也折算成财产损失（
用下式表示总损失值：
蒃
）／＋0．5N105N6000＋（Ｎ＋＝SC20蝿321
——财产破坏价值，万元；C式中膆．
N，N，N——事故中人员死亡、重伤、轻伤人数。
321事故严重度B取决于伤害催坏半径构成圆面积中财产价值和死伤人数。
由于丁二烯罐12区爆炸伤害模型是两个，即蒸气云爆炸和扩展蒸气爆炸，并可能同时发生，则储罐爆炸故严重度应是两种严重度加权求和：
S＝AS＋（1－A）S21式中S，S——分别为两种爆炸事故后果；21A，1－A——分别为两种爆炸的发生概率，A＝0．9，1－A＝0．1。
蒸气云爆炸的可能性远大于扩展蒸气爆炸，蒸气云爆炸是主要的。
事故严重度的计算结果为：
所示。
39原料罐区爆炸事故严重度计算如表原料罐区爆炸事故严重度表39
5固有危险性B及危险性等级1原料罐区的固有危险性为：
B＝B×B12111＝7602．4×4392．3
＝33392021．52
危险性等级为：
5）＝2．52
10A＝lg（B／12．56抵消因子B及单元控制等级估计2抵消因子的取值根据抵消因子关联算法实例的结果。
6．1安全管理评价
安全管理评价的主要目的是评价企业的安全行政管理绩效。
安全管理评价指标体系共10个项目，72个指标，总分1000分。
安全管理评价如表40～表49所示。
序号
评价内容及标准
是否
应得分
实得分
2．1
新工人上岗前三级安全教育
√
100
80
2．2
特殊工种工人专业培训
√
．23
对采用新技术、新工艺、新设备、新材料的工人进行安全技术教育
√
42．
对复工工人进行安全教育
×
2．5
对调换新工种的工人进行安全教育
√
2．6
中层干部安全教育
√
．27
班组长安全教育
√
2．8
全员安全教育
√
安全技术措施计划42
序号
评价内容及标准
是否
应得分
实得分
31．
财务计划技术、企业在编制生产、时，必须同时编制安技措施计划
√
100
100
2．3
专款专按规定提取安技措施费用，用
√
33．
安全技术措施计划有明确的期限和负责人
√
34
．
企业年度工作计划中有安全目标值
√
表43安全生产检查
序号
评价内容及标准
是否
应得分
实得分
4．1
定期组织全面安全检查
√
100
80
4．2
车间、班组进行经常性检查
√
34．
安全管理人员进行专门的安全检查
√
4．4
每年要按规定进行专业性的安全检查
√
4．5
季节性安全检查
√
．46
节假日检查
×
7
4．
要害部门重点检查
√
表44安全生产规章制度
序号
评价内容及标准
是否
应得分
实得分
．51
安全生产奖励制度
×
100
70
2．5
安全值班制度
√
5．3
各工种安全技术操作规程
√
5．4
特种作业设备管理制度
√
．55
危险作业管理审批制度
√
65．
易燃、易爆、剧毒、放射性、腐蚀性等危险物品的生产、使用、储运、管理制度
√
．57
防护用品发放和使用制度
√
5．8
安全用电制度
√
．59
加班加点审批制度
×
10．5
危险场所动火审批制度
√
．511
危险岗位巡回检查制度表48应急计划与措施
√
12．5
防止物料泄漏、跑损管理制度
√
．513
安全标志管理制度
×
序号
评价内容及标准
是否
应得分
实得分
9．1
有应急指挥和组织机构
√
100
100
9．2
有场内应急计划、事故应急处理程序和措施
√
39．
有场外应急计划和向外报警程序
√
94．
有安全装置、报警装置、疏散口装置、避难场所位置图
√
．59
安全进、出口路线畅通无阻，数量、规格符合要求
√
9．6
担架、氧气瓶、防护用品（急救设备等）符合规定要求
√
79．
通讯联络与报警系统可靠
√
8．9
建立联）（与应急服务机构医院、消防系
√
99
．
每年进行一次事故应急训练和演习
√
消防安全管理49表．
序号
评价内容及标准
是否
应得分
实得分
10．1
有防火安全委员会
√
100
70
10．2
有领导负责的逐级防火责任制
√
．310
并有专职或兼职的防火安全人员，按规定时间路线进行巡道
√
10．4
有健全的三级火灾隐患管理制度，并建立了隐患治理台账
√
10．5
防火区设有防火安全标志
√
．610
灭火计划有重点防火部位分布图、平面图
×
10．7
设有消防站或消《消防条例》根据干（消防艇、消防栓、灭火器防车、等，且符合消防安）粉、泡沫、水全规定
×
10．8
消防用水、干粉等灭火剂充足
×
910．
火灾通讯系统完备可靠
√
10．10
每年进行一次消防演习
√
安全管理评价的实得分为：
100＋80＋100＋80＋70＋100＋100＋75＋100＋70＝875（分）
6．2危险岗位操作人员素质评价
基于对系统中人的行为特征的分析，从操作人员的合格性、熟练性、稳定性及工作负荷量四个方面对工业设施危险岗位操作人员的群体素质进行评估。
原料罐区有5名操作工，均是持证上岗，岗位工龄为6年，无事故工作时间为6年，每天平均工作8小时。
人员的合格性为：
R＝1
1人员的熟练性为：
11?
1?
?
0R?
1?
.9808
2t6k（?
1）4（?
1）
2T0.52人员的操作稳定性为：
11?
0.9?
966R?
1?
?
1
36?
?
?
?
t21?
（）221（k）?
?
?
?
?
350.?
?
T?
?
3操作人员的负荷因子为：
t822?
1R?
）1?
k（）?
1?
?
1?
k（1
4448T4RRR＝RR9808＝１×0．单个人员的可靠性为：
41S23×0．9966×1＝0．9775
指定岗位人员素质的可靠性为：
单元人员素质的可靠性为：
工艺设备、建筑物抵消因子评价6．3
50计算：
工艺设备、建筑物抵消因子用表工艺设备、建筑物抵消因子表50
项目
子项目内容
得分
是否
Bor21-18）设备维修保养（
．严格按照计划对设备检1查、维修、保养
8
√
．基本按照计划对设备检2查、维修、保养
6
Band21-235）（抑爆装置
1．处理粉尘或蒸气的设备有抑爆装置或设备本身有抑爆作用
24
．设备上有防爆膜或泄爆2口
11
√
B15（or）21-3惰性气体保护
．盛装易燃气体设备有连1续的惰性气体保护
13
．惰性气体系统量足够并2自动吹扫整个单元
15
Bor1221-4）（紧急冷却
．冷却系统能保证在出现1故障时维持正常冷却10min以上
10
√
．备用冷却系统冷却能力2倍，5为正常需要量的1．10min且至少维持
12
Bor1221-5）（应急电源
．单元中设有双电源等多1路电源
12
．单元中备有柴油发电机2组
12
Bor721-6）电气防爆（
．电气设备为隔爆型1
7／5
√
2．电气设备为增安型
57／
．电气设备为本质安全型3
5／7
4．电气设备为正压型
57／
．电气设备为充油型5
57／
．电气设备为充砂型6
57／
．电气设备为无火花型7
5／7
8．电气设备为防爆特殊型
57／
．电气设备为粉尘防爆型9
57／
．单元的防爆区域等级10）
（在备注栏内填写
Band21-77）防静电（
．生产过程中尽量少产生1静电荷
57／
．泄漏和导走静电荷2．
5
／7
√
3．中和物体上聚集着的静电荷
7／5
4．屏蔽带静电的物体
57／
5．使物体内外表面光滑和无棱角
57／
Band21-835）避雷（
1．防雷接地电阻小于10Ω
7／5
√
2．避雷针、避雷带与接地线采用焊接连接
5／7
3．独立的避雷针及接地装置不设在行人经常通过的与道路或建筑物出入地方，口及其他接地体的距离大3m
于
5
7／
4．装有避雷针或避电线的构架上不架设低压或通讯线
7／5
5．系统的定期检查，保证接地处于完好状态
7／5
Band21-936）阴火装置（
．使用阻火器1
12
．液封2
12
．其他阻火材料3
12
Bor21-1311）工艺参数控制（
1．同一参数有一套仪表监测
7／11
√
2．同一参数有并行两套或（仪表监控，手动控制以上）
7／11
（3．同一参数有并行两套或以上）仪表监控，自动控制
711／
B21-14泄漏检测装置与响应15（or）
．气体或蒸气泄漏检测装1置能报警和确定危险带
11
√
．该装置既能报警又能在2达到燃烧极限之前使保护系统动作
15
B21-15故障报警及控制装置and35）（
．设有某一种流体管线发1生故障时能可靠切断另一种流体的连锁装置
11
．在容器或泵的吸入侧设2有远距离控制阀
11
．压缩机、透平、鼓风机3振动能等装有振动测定仪，报警
10
．上述振动仪能使设备自4动停车
13
5．其他装置
10
B6221-16事故排放与处理．
．备用贮槽能安全地直接1
11
and）（
接受单元内的物料
．备用贮槽安置在单元外2
13
．应急通风管能将全部安3紧急排放阀及其他气全阀、蒸气物料捧至火炬或密体、闭受槽
13
√
．装有易燃性液体和液化4气的管道，容器有双层夹套
14
．易燃性液体的贮罐区域5设有防护堤
11
√
B621-17厂房通内
处理易燃性液体的单元以熟化及及研磨、喷涂树脂、敞口罐的单元安装在室内，但厂房有充分换气
6
Bor21-188）建筑物泄压（
1．危险操作隔离厂房设有压力升高时能自动打开的窗
8
．隔离厂房设有安全孔2
8
．其他泄压设施3
8
Band4021-19）装置监控（
1．操作人员能用无线电或类似设备同控制室联系
10
√
2．重要项目能用计算机或闭路电视监视
12
√
．在线计算机有故障时的3应急停车或故障排除功能
18
Band2521-120）（厂房结构
1．合理划分生产的火灾危险分类
5
√
．厂房的耐火等级、层数2及占地面积符合规定
5
√
．合适的厂房防火阀距3
5
√
．厂房的防爆措施适当4
5
√
5．厂房的安全疏散口符合要求
5
√
B1021-121工业下水道and）（
．舍有易燃可燃物的工业1下水道符合要求
5
2．隔油池符合规范
5
√
工艺设备、建筑物抵消因子评价的应得分为：
8＋35＋12＋7＋7＋35＋11＋15＋62＋40＋25＋10＝267
实得分为：
8＋11＋10＋7＋7＋27＋11＋11＋24＋22＋25＋5＝168
6．4抵消因子的关联算法
对于原料罐区：
综合抵消因子为：
级。
C原料罐区控制程度等级是级。
控制能力没有和危险等级相匹C原料罐区的危险等级是二级，而控制能力等级是
配，控制能力未能达到危险等级所要求的B级，说明原料罐区的安全措施和安全管理还未达到较理想的状况。
7现实危险性A
原料罐区发生爆炸的现实危险性由于抵消因子的抵消和控制作用，已经较固有危险性大大降低。
罐区发生爆炸的现实危险性为：
现实危险性A值是固有危险性B1值的2．22％，可见有效的安全技术装备和管理会使系统的危险性大大降低。
8原料罐区评价单元结论
原料罐区的安危关系到工厂的存亡，原料罐区的安全装备、安全管理至关重要。
原料罐区的丁二烯火灾爆炸事故是极小概率事件，是可以预防的，但是丁二烯爆炸的后果是严重的。
用数学模型计算分析测算表明：
原料罐区是二级重大危险源，一旦发生爆炸，将是毁灭性的，可能导致全厂绝大多数人员死亡或重伤，基地大部分财产毁于一旦。
原料罐区的爆炸，在上述分析中都是以两个丁二烯罐作为研究对象，它的严重后果足以说明问题，已不必再考虑整个罐区同时爆炸的严重后果，当然情况会更严重。
以下无正文
仅供个人用于学习、研究；不得
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