使用磁性浮子液位計在油品庫的危險性分析和安全對策措施研究

1  概述

石化公司油品庫在生產區一側，存儲總容量是為 2 萬立方米，

儲油罐區有 10 座各類油品儲油罐，主要的物料產品有汽油、柴油、煤油及乙醇，其中包括 4 座 2000 立方米的柴油罐、2 座 2000 立方米的汽油罐、2 座 2000 立方米的煤油罐、2 座 2000 立方米的乙醇罐，均是為內浮頂油罐，配套建設 1 座汽車裝卸付油亭、1 座消防站、1 個控制室、1 個應急庫等。

1.1 工藝流程

石化公司油品庫主要用于油品的儲存與周轉。采用汽車槽罐車運輸到油庫，油品通過卸油管輸送送入儲罐區，再裝油管輸出到汽車槽罐車運出油庫。汽車罐車有泵和管線，裝卸油品利用管線輸送到油罐及槽車；油品在儲存和周轉過程中均使用耐壓油罐容器，油品不與外部相連，當油罐內壓力超過油罐的耐壓極限時，安裝在油罐的安全閥自動開啟泄壓，從而實現密閉儲存。生產工藝流程見圖 1。

1.2 主輔原材料表

主要的原料有汽油、柴油、煤油、乙醇。主輔原材料見表 1。

1.3 輔助設施表

主要包括汽車裝卸油品設備、油品回收裝置、消防滅火系統、配電系統設備等。主要輔助設施見表 2。

2  危險性分析

2.1 物料危險性分析 [1-2]

根據危險化學品名錄，汽油、柴油、煤油、乙醇屬危險化學品，其危險性如汽油不溶于水，但易溶于苯、醇、脂，易燃分解成有毒氣體一氧化碳；柴油與空氣接觸易形成爆炸性混合物，若遇到高溫時，油罐內壓力增大，導致發生爆炸危險事故；煤油對皮膚的刺激性較強，遇高溫，氧化劑燃燒，溶解無水乙醇；乙醇易與甘油、氯仿、水、醚混溶，擴散距離遠，遇到明火、高溫時引發火災爆炸。物料危險特性見表 3。

2.2 工藝危險性分析 [3]

根據《重點監管危險化工工藝目錄》不涉及危險化工工藝。所涉及物料屬危險化學品，具易揮發性、易燃易爆、毒性、靜電積聚性等物理性質。

當油罐內受到熱輻射作用溫度增加，壓力超壓會導致產生爆炸，并通過呼吸閥向外與四周氣體接觸并混合從而產生爆炸，造成設備損壞，人員傷亡的危險事故；卸油真空泵的設計不合理、設備損壞或操作不當及長期使用未規定檢修而造成油品泄漏，導致火災爆炸事故 [5] ；管路未安裝壓力顯示表和控制表及過濾器，管道壓力增大致管道破裂，油品泄漏等，這些條件都會產生火災爆炸危險。

設備與管路靜電無接地或損壞，在裝卸油作業會導致靜電積聚現象 [4] ，因油品泄漏將發生火災爆炸事故。當輸油管道在完成油品輸運、裝卸時，因輸油管道的破裂，就會造成油品泄漏，繼而影響周邊環境，導致發生火災、爆炸危險事故。

2.3 裝備布置危險性分析 [4]

生產區域包括油罐區、汽車裝卸區、輔助單元等。安全間距不足不僅會導致操作、運輸的困難，甚至因泄漏發生火災爆炸事故引起相鄰設施損壞。在油罐區缺少防火堤、汽車裝卸區缺少圍堰及防腐防滲，物料泄露引起環境污染或發生大面積火災事故事故。車輛通道寬度不足或距離相鄰設施距離少會引發火災事故，影響消防或救護車輛的進出及救護。廠區道路非生產車輛不得進入生產區域，行駛速度不超過 25 km/h，并保持一定的安全距離。

2.4 機械設備危險性分析 [4]

泵類油料輸送泄漏、溫度或壓力過高造成設備損壞，真空泵操作失誤、電機無接地或松動等，容易造成人員傷亡，火災爆炸的危險。

儲油罐在物料輸送過程中，無靜電接地裝置或靜電接地裝置失效等原因，存在靜電積聚導致發生火災危險；因設備、管線的密封不良及閥件損壞而導致在油品儲運過程中跑油，造成油品泄露時，泄露的油品遇明火會迸發火災爆炸的危險。

使用不符合要求的運輸車輛，易發生交通意外，引發燃燒爆炸；性質相抵觸的油品物料同車運輸或超載，也易發生燃燒爆炸；車速過快還易發生車輛受損、人員傷亡；又因外部的靜電、明火及人為原因等的影響，均會發生油品燃燒爆炸危險事故。

2.5 觸電危險性分析 [8]

使用的電氣設備質量差或連接不標準易發生漏電，引起工作人員觸電或設備損壞。在因設備的泄電保護措施、絕緣、電氣隔離措施、安全間隔距離等不符合要求，都會發生觸電傷亡事故。照明電因長期裸露在外，照明線路電氣設施以及電纜等絕緣電路老化更換不及，照明設施未采取保護，極易電氣漏電，造成人員觸電傷亡。

配電裝置不符合防爆要求，因物料泄漏會引起火災爆炸事故，電器設施的操作失靈或不當、老化產生火花，配電接地絕緣不充分，配電室電機摩擦發熱、漏電會導致設備整體短路帶電，電氣檢修誤操作，檢修人員引發觸電危險事故，油罐、輸油管的防靜電裝置設施缺失，均會引發爆炸事故。由于電氣安裝不規范等設備因素，都會發生觸電事故；

3  安全評價

3.1 危險度評價法 [5]

油品庫物料柴油、汽油、煤油、乙醇屬于危險化學品，根據生產工藝條件其中物質、容量、溫度、壓力和操作 5 個參數參與了評價，結合危險度評價法取值表，物質分值：汽油和乙醇為甲B 可燃液體類取 5 分、煤油屬乙 A 類可燃液體取 5 分、柴油為乙A 類可燃液體取 2 分；容量分值：各類油品罐液體均在 100 立方米以上均取 10 分；溫度分值：常溫條件各類油罐均取 0 分；壓力分值：常壓條件各類油罐均取 0 分；操作狀態分值：各類油罐均屬具有一定危險的操作均取 2 分。按危險度分級計算式：危險度=物質+容量+溫度+壓力+操作，根據危險度分級表 4，油品庫危險等級Ⅰ屬高度危險見表 5。

3.2 道化學火災、爆炸指數評價法 [5]

按照道化學火災、爆炸指數評價法，進行油品庫單元物質系數確定見表 6、一般工藝危險系數 F1 計算見表 7、特殊工藝危險系數F2計算見表8。按照工藝單元危險系數F3=一般工藝系數F1*特殊工藝 F2 計算 F3，按照火災、爆炸指數 F&EI=物質系數 MF*工藝單元危險系數 F3 計算 F&EI，按照火災、爆炸指數 F&EI 等級表 9 油品庫危險等級為很大。

工藝單元危險系數 F3=一般工藝系數 F1*特殊工藝 F2，根據工藝單元危險系數 F3 的取值范圍為：1~8，若計算出的 F3＞8，則按 8 計。

汽油：F3=3.15*3.8=11.9

柴油：F3=2.7*3.3=8.91

乙醇：F3=3.15*3.7=11.665

煤油：F3=2.7*3.6=9.72

火災、爆炸指數 F&EI 由物質系數 MF 和工藝單元危險系數

F3 共同確定。

火災、爆炸指數 F&EI=物質系數 MF*工藝單元危險系數 F3

汽油：F&EI=16*8=128

柴油：F&EI=10*8=80

乙醇：F&EI=16*8=128

煤油：F&EI=10*8=80

3.3 作業條件危險性分析法(LEC 法) [5]

石油公司企業員工 56 人，油品庫北邊 1000 米有一村莊約1000 人，東南方向 1500 米有一村莊約 600 人。油品庫儲運作業特點為貯罐存放和槽罐車汽運。根據作業條件危險性分析法(LEC法)，事故或作業條件發生可能性取值屬事故不經常，但可能范圍L 取 3、暴露與潛在危險環境的分值屬逐日在工作時間內暴露范圍 E 取 6、發生事故或危險事件可能結果分值屬事故為災難、數人死亡范圍C 取40，油品庫作業條件危險性D=L*E*C=3*6*40=720，油品庫作業條件危險性屬高度危險見表10。

4  安全措施

4.1 工藝設備安全措施 [6]

在工藝管道上應安裝壓力顯示表及過濾器，以保證運行安全。在切斷閥前后的管道應設放凈閥。輸送物料的管道連接應采用焊接，減少使用接合法蘭，以降低泄漏幾率；法蘭連接使用的墊片材質應該與輸送介質的性質相適應。油品進罐過程中，由于油品流速、沉降、沖擊與濺射從而產生靜電，為保證油罐安全，在油品進罐輸送管設限流速孔板，以防避免輸送液體過高流速過大從而產生靜電，輸送管應設防靜電設施的靜電接地裝置。

油罐拱頂罐頂部的放空管應設帶阻火器的呼吸閥，避免油罐超壓。油罐應安裝溫度計、設冷卻及消防噴淋系統，除設現場的計外，還應設液位指示與控制及報警裝置。泵是液體的輸送設備，為機械運行裝置。進出口均要設置切斷閥，應裝設防止物料倒流的止回閥和安全裝置。

4.2 平面布置安全措施 [4]

油品庫選址要科學合理、符合石油庫設計規范，油罐區與裝缷區及相鄰輔助設施應滿足安全距離的標準。儲油罐設備露天化布置，四周設防火堤和消防道，采用混凝土現澆防火堤與地面并做好防滲處理，不同物料的油罐區之間設隔堤、雨污管、切換閥等附屬設施。在罐區、泵棚、棧橋等危險區域設置可燃氣體自動報警儀，安裝火災報警和集中監控系統。

油品裝缷區屬爆炸危險區域，應采取防靜電措施，設置可燃氣體報警器，距離明火地點應大于 25 m。汽車油品采用定量裝車控制方式，安全聯鎖系統應準確可靠。

4.3 消防安全措施 [7]

油品庫消防應建設消防站，設置清水泵和泡沫泵，消防用水由消防水池供給時，滿足火災持續時間消防用水量的要求，發生火災時水池能連續補水。油罐區設計固定式泡沫滅火系統和固定式清水冷卻系統。汽車卸付油區的消防管網，均采用固定式泡沫滅火系統。

儲罐區采用固定式泡沫滅火系統，泡沫比例為 6 %，泡沫混合液管沿防火堤成枝狀，防火堤管道埋地敷設。設一座泡沫站，一次滅火泡沫液儲存總量 20 m 3 ，內設兩臺 PHZ-80-10000-G 型貯罐壓力式泡沫比例混合裝置，設 XBC10/80 型泡沫液泵兩臺。防火堤外設兩支 PQ4 型空氣泡沫槍，泡沫混合液管道采用不銹鋼軟管與油罐連接，并設有泡沫槍、地上式泡沫消火栓及泡沫鉤管。

油罐設置固定式消防冷卻水系統，冷卻水量總和為 129 L/s，消防水量在著火時間內由深水井補給，深水井出水量為 50 m 3 /h，滿足消防要求。在防火堤外配置移動式消防冷卻水系統，油罐區的消防水管道的進水管道為兩條，消防冷卻水泵、泡沫混合液泵采用正壓啟動方式，消防給水系統與生活給水系統連接，保持充水狀態。

4.4 電氣及儀表控制的安全設計 [8]

消防用電設備采用專用的柴油消防泵，當生活用電切斷時，應仍保持消防用電。生產區域采取密閉、防滲透措施，安裝非防爆型電氣設備。電纜配線線路在輸送管道的上方沿橋架敷設，是為了防止設備產生火花燃燒和爆炸性氣體擴散范圍變大，當安裝完畢后，應采用非燃性材料，隔阻高溫煙氣，避免發生火災蔓延危險。在配電室檢驗電器設備時，應該切斷電流，不得帶電操作，高壓設備，停電操作檢修應戴絕緣手套，使用電器測電檢查，電氣設備應設接地裝置，防止靜電積聚。

儲運實現自動化，進行集中控制與檢測，設置必要的檢測儀表及遙控閥門。罐為內浮頂儲油罐，應設遠程終端單元，將儲罐溫度、壓力、液位進行遠程控制，在儲油罐設有高限液位開關裝置，與進料閥進行安全聯鎖，以防冒罐事故。儲罐罐頂應安裝自動防爆閥和相關的泄壓系統，應同時設置緊急泄壓或物料回收裝置，溫度傳感器設儲罐壁或懸掛在儲罐頂部，儲油罐區裝設磁性浮子液位計與高液位報警器；自動控制裝備均應設置就地手動控制裝置或手動遙控裝置備用，儲罐的溫度、液位和壓力等實際情況來設置連鎖自動控制裝備，包括物料的自動切斷與噴淋降溫裝置。

4.5 應急救援安全措施 [9]

在突發環境事件發生時，應急指揮部必須快速判定危險區域，采取緊急避險措施。根據災情影響的可能波及范圍，發布相應的警報；指令應急消防隊和消防部門到場，鋪設水幕水帶和施放屏風水槍，稀釋有毒氣體，阻止其任意蔓延。做好消防水的收集，防止進入雨水排放系統；根據風向通知周邊企業、社區，由社會力量組織實施緊急避險；立即與環境監測中心站取得聯系，請求迅速派力量到現場實施監測；根據事件的發展處置情況，及時進行企業外部應急救援力量的調動和資源配置。

建立應急組織體系，包括應急救援組、安全警戒組、醫療救援組、物資供應組、通信組等應急機構。依托社會專業救援隊伍、安全與環境應急監測隊、搶險裝備和醫療救護裝備。

5  總結

根據上文幾種評價結果的分析，對江蘇華源有限公司罐區具有以下危險性：

罐區危險性：因為罐區儲存的物質多為易燃易爆液體，易燃易爆液體具有易燃性、易爆性、易揮發性、易擴散流淌性、靜電荷集聚性、有毒性等危險危害特征，一旦發生火災爆炸事故不僅對人員造成傷害，還會造成財產損失。

5.1 評價結果

根據危險度評價法分析，汽油罐、乙醇罐、煤油罐危險度均為 17 分危險等級為Ⅰ級屬高度危險，柴油罐危險度為 14 分危險等級為Ⅱ級屬中度危險，油品庫為高度危險。

根據作業條件危險性分析(LEC)法，油品庫作業條件危險性D=L*E*C=3*6*40=720，油品庫作業條件危險性屬高度危險。根據道化學火災、爆炸指數評價法，火災、爆炸指數F&EI=128，油品庫危險等級為很大。

5.2 油庫安全問題的建議

目前世界上已經發生多起油庫事故，對周邊環境造成惡劣影響，油品庫應建立規模的自動化系統、安全聯鎖系統、消防系統。安裝高低位報警和自動切除裝置，有獨立報警和卸油泵自動開停等的功能。采用防爆控制器和計算機工作站及控制中心，完善油庫巡檢工作，保障油庫安全。