3.1 罐区重大危险源辨识 23.2 罐区的危险性分析 2错误！未定义书签。

3.2.2 液化石油气球罐区的危险性分析 3 3.2.3 球罐发生火灾的事故树分析 5 3.2.4 泄漏引起的蒸汽云爆炸危害分析114 罐区安全措施及安全管理制度144.1 安全措施14 4.1.1 防超压措施14 4.1.2 防泄漏措施14 4.1.3 防火灾措施15 4.1.4 防液位过低过高措施15 4.1.5 防爆措施16 4.1.6 防雷、防静电措施164.2 罐区安全管理制度16 4.2.1 人员与机构配置16 4.2.2 安全管理制度165 罐区安全设施与自动化控制185.1罐区安全设施18 5.1.1 工艺设备18 5.1.2 电气设备18 5.1.3 自动化安全仪表设备19 5.1.4 安全泄压设备19 5.1.5 事故注水设备19 5.1.6 消防设备205.2 自动化控制设计20 5.2.1 高危储运设施辨识20 5.2.2 自动化控制要求20 5.2.3 温度、压力、液位的超限报警装置20 5.2.4 可燃和有毒气体泄漏检测报警21 5.2.5 火灾报警系统21 5.2.6 罐区自动控制系统构成21第3章 罐区重大危险源辨识及危险性分析3.1 罐区重大危险源辨识根据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)规定：液化石油气的临界量为50t 。

F v n Wf⨯⨯⨯=ρ (3-1)式中：F ——充装系数， V ——气瓶容积，L ；n ——罐区的球罐数，ρ——充装气体密度，kg/L ；f W ——罐区所有球罐的储存量，kg 。

经公式（3-1）计算，t Wf3132=根据《江苏省重大危险源监督管理暂行规定》规定，达到或高于标准所列临界值的15倍或以上；达到或高于标准所列临界值的10倍或以上、15倍以内； 达到或高于标准所列临界值的5倍或以上、10倍以内； 达到标准所列临界值或高于其5倍以下 因此此罐区属于一级重大危险源。

3.2 罐区的危险性分析化工生产现场包含着来自人、机和环境三方面的多种隐患，为确保安全生产，就必须分析和查找隐患，并及早消除，将事故消灭在发生之前，做到预防为主。

因此，识别危险性是首要问题。

(参考文献【1】） 本设计中液化石油气属于甲A 类火灾危险性液体。

（1)易燃、易爆性液化石油气与空气棍合后，一旦遇到火源，甚至是石头与金属撞击或摩擦的静电火花，都能迅速引起燃烧。

液化石油气的爆炸极限为 1.5 ~ 9.5%，爆炸范围宽且爆炸下限低，泄漏扩散后很容易发生爆炸。

液化石油气燃烧热值高，燃烧速度快。

爆炸时燃烧速度为每秒数百米到数千米，火焰温度高2000℃，着火时热辐射很强，极易引燃引爆周围易燃易爆物质,使火势扩大。

（2）挥发性液化石油气常压沸点低，一旦从容器或管道中泄漏出来，由于压力的降低，便可急剧气化，体积将会突然膨胀250倍左右，并能迅速扩散蔓延。

液化石油气气态比重是空气的1.5一2.0倍，一旦泄漏,易在低洼或通风不良处窝存，在平地上能沿地面迅速扩散至远处，而不是扩散到空气中去，更易酿成爆炸事故。

（3）受热易膨胀性液化石油气热膨胀系数高，温度越高，膨胀越大。

容器在满液情况下，温度一旦升高，容器内压力会急剧升高。

当液化石油气泄漏后发生燃烧爆炸时，周围其他储雄受到火焰烧烤，压力会迅速增高，从而发生物理爆炸，产生爆炸碎片，造成的燃烧爆炸，形成多米诺连锁反应。

（4）易产生静电液化石油气的电阻率高达106一10l00Ω·m，当其从容器、设备、管道中喷出时，极易因摩擦产生静电，产生放电火花，引起可燃气体燃烧或爆炸。

液化石油气中含有的液体或固体杂质越多，流速越快，产生的静电荷越多。

（5）能引起中毒窒息高浓度的液化烃被大量吸入人体内，就会造成中毒，使人昏迷、呕吐或有不愉快的感觉，严重时可使人室息死亡。

（6）溶解性此外，液化石油气泄漏后，会从周围环境中吸收大量的热量而气化，从而使温度急剧降低，致人冻伤。

3.2.2 液化石油气球罐区的危险性分析液化石油气球罐区主要包括球罐、管道、冷冻机组及循环水站等设备。

罐区主要危险来自球罐内部的液化石油气。

因此，球罐区最主要的危险性来自于泄漏引起的火灾、容器爆炸以及中毒窒息，还有一些其他次要危险性。

（参考文献【2】)（1）火灾液化石油气的爆炸速度为 2 000 ～3 000m/s，火焰温度高达 2 000℃，沸点低于- 50℃，自燃点为446～480℃。

当一有火情，即便在远方的液化石油气也会起燃，形成长距离大范围的火区，灾害异常猛烈。

液化石油气液体发热值为46.1mj/kg，气体低发热值为 92.1～108.9mj/m3，约为焦炉煤气的6倍多，由于其燃烧热值大，四周的其他可燃物也极易被引燃。

不少液化石油气火灾案例中，都有建筑物被烧塌，混凝土构件被烧熔的情况。

如此猛烈的火势，给现场扑救人员的作业和装备的使用也造成一定的困难。

（2）容器爆炸液化石油气储罐是压力容器，如储罐的设计、制造和安装存在缺陷、运行超压、安全附件失灵及超期服役等均可能造成储罐爆炸。

（3）中毒与窒息根据GB11518-89 标准规定，石油液化气卸装场所的允许浓度不得超过1000mg/m3,当液化石油蒸气浓度高于17 990mg/m3时，人在其中将会引起眩晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等症状，严重时表现为麻醉状态及意识丧失。

（4）其他危险性1) 冻结液化石油气球罐和管道多为露天设置，液化石油气的水分在冬天易结冰，造成管道和阀门堵塞, 甚至冻裂，导致物料泄漏，引发危险。

2）触电伤害压缩机和泵的运转动力由电动机提供，电动机及其电气控制装置的电源电压均为380V/220V, 接地不良或失效导致的设备、管道及其零部件外壳带电或者绝缘破坏都可引发触电伤害。

3）高空坠落由于储罐的安装高度基本上都在12m以上, 在储罐的运行巡检、储罐安全附件的维修和储罐的定期检修中, 如操作不当, 可能会发生维(检)修人员的高处坠落事故。

3.2.3 球罐发生火灾的事故树分析液化石油气是以丙烷、丁烷、丙烯、丁烯为主要成分的烃类混合物，由其危险特性可知，液化石油气极易发生火灾和爆炸，且火灾和爆炸的危害性大。

下面分别作出液化石油气球罐区的火灾和爆炸的事故树分析以及结构重要度计算。

1）火灾事故树分析图 3-1 火灾事故树 表3-1 事故树中各字母意义 T M1M2M3M4M5 M6X1 储罐发生火灾点火源 液化气达到可燃浓度达到爆炸极限明火 撞击火花雷电火花达到爆炸极限X2X3X4X5 X6 X7 X8汽车发动危险区违章动火 铁器相撞雷击避雷针失效罐内罐外结构重要度计算： （1）事故树的最小割集｛X1，X2，X7｝，｛X1，X3，X7｝，｛X1，X4，X7｝，｛X1，X5，X6，X7｝｛X1，X2，X8｝，｛X1，X3，X8｝，｛X1，X4，X8｝，｛X1，X5，X6，X8｝ （2）结构重要度1)(21-∈∑=j x i nj i k I φ（3-2）式中，K ——最小割集总数； k j ——第j 个最小割集；1-n j ——为第i 个基本事件所在k j 中个基本基本事件数总数减1； I i )(φ——第i 个基本事件的结构重要度系数。

M5X4+ M3 +X1X7X8+M2 T·X5X6M1 M6 + M4 X3X2+ ·由公式（3-2）计算结构重要度顺序为：X1>X7=X8>X2=X3=X4>X5=X6事件名称是：达到爆炸极限>罐内=罐外>铁器相撞=汽车发动=危险区违章动火>雷击=避雷针失效。

2）爆炸事故树分析X11X9 ﹢X4X3 X1 X2 M3 X5X6 X7 X8﹢﹢M1M2•TX10表3-1 事故树中各字母意义T M1 M2 M3 X1 X2 X3 X4储罐发生爆炸点火源液化气泄漏静电明火撞击火花电火花射频电（如手机）X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11惰性气体置换水置换水冲洗水蒸汽冲洗水冲洗水流失过快静电接地接地接触不良A、事故树的最小割集{X1，X5},{X2，X5},{X3，X5},{X4，X5},{X9，X5},{X10，X5},{X11，X5},{X1，X6},{X2，X6},{X3，X6},{X4，X6},{X9，X6},{X10，X6},{X11，X6},{X1，X7},{X2，X7},{X3，X7},{X4，X7},{X9，X7},{X10，X7},{X11，X7},{X1，X8},{X2，X8}，{X3，X8},{X4，X8},{X9，X8},{X10，X8}{X11，X8} 。

B、结构重要度由公式（3-2）计算结构重要度顺序为：X5=X6=X7=X8>X1=X2=X3=X4=X9=X10=X11事件名称是：惰性气体置换=水置换=水冲洗=水蒸气冲洗>电火花=射频电(如手机等)=水冲洗过程水流太快=明火=撞击火花=静电积累=接地不良3.2.4 泄漏引起的蒸汽云爆炸危害分析罐区泄漏是罐区主要危险之一，下面主要分析罐区泄漏引发的蒸汽云爆炸。

图 3-2 泄漏的后果分析液化石油气泄漏后果如上图3-2根据参考文献【1】中对LPG 球罐区危险性的分析，对罐区蒸汽云爆炸作出如下分析： 该LPG 罐区有1000m3球罐6台，SH3007-1999规定，球罐的充装系数宜取0.90。

假设罐区全部参与蒸汽云爆炸反应，液化石油气密度为580kg/m3。

参与蒸汽云爆炸的质量为： （1）TNT 当量计算 TNT 当量法是将已知能量的可燃燃料等同于当量质量的TNT 的一种简单方法。

该方法建立在假设燃料爆炸的行为如同具有相等能量的TNT 爆炸的基础之上。

TNT 的当量质量可使用下式进行估算： TNT f f TNT Q Q W n W /⨯⨯⨯=η （3-3） 式中,n ——地面爆炸系数； η——蒸汽云爆炸的当量系数； f Q ——LPG 的燃烧热值；MJ/kg ； w f ——蒸汽云爆炸质量，kg ；TNT Q ——TNT 的燃烧热值，MJ/kg 。

其公式中n ，取1.8、η，取0.04、f Q 取45.217MJ/kg 、TNT Q 取4.52MJ/kg 。

经计算得kg W TNT 6610256.252.4/217.4510132.304.08.1⨯=⨯⨯⨯⨯=（2）分类伤害半径由于爆炸对人员的伤害情况与距爆炸中心距离而变化，因此将危险源周围依次分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区。

喷 射 火 灾 扩 散 云 团 蒸汽云 爆炸 闪 火 延迟点燃 不点燃 立刻点燃 蒸汽云 爆炸 闪 火 BLEVE 火球 浮 性 云 团 延迟点燃 不点燃 立刻点燃 蒸汽云 爆炸闪 火 浮 性 云 团 BLEVE 火球 BLEVE 火球 延迟点火 不 点 燃 立刻点火 立刻点火冷失效 热失效 管路连续泄漏 储罐持续泄漏 储罐瞬间泄漏 泄漏1) 死亡区5.0R该区内的人员如缺少防护，则被认为无例外地蒙受严重伤害或死亡，死亡率取50%，其内径为零，外径为5.0R 。