泄漏事故化工行業(yè)論文

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一、煤化工企業(yè)泄漏安全事故成因分析

煤化工企業(yè)泄漏安全事故主要集中在管道泄漏、儲(chǔ)罐泄漏和儲(chǔ)運(yùn)過程泄漏三個(gè)方面。

1.管道泄漏機(jī)理分析主要誘因有設(shè)計(jì)因素、加工因素、安裝因素、密封材料因素、介質(zhì)對(duì)管道腐蝕、磨蝕和沖蝕的因素、工作條件比較苛刻的因素等。

2.儲(chǔ)罐泄漏機(jī)理分析儲(chǔ)存容器主要有球罐、立式儲(chǔ)罐和臥式儲(chǔ)罐三種形式。球罐主要應(yīng)用于液態(tài)烴儲(chǔ)存，儲(chǔ)罐主要應(yīng)用于液體介質(zhì)的儲(chǔ)存。儲(chǔ)罐泄漏的主要成因包括工況因素、質(zhì)量因素、受熱破裂、人為因素及外在因素等。

3.儲(chǔ)運(yùn)過程泄漏機(jī)理分析危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)運(yùn)槽車儲(chǔ)存部位主要有罐體、液面計(jì)、安全閥、閥門箱(包括氣相閥、液相閥、緊急切斷閥等)，其泄漏原因主要有密封泄漏、安全閥動(dòng)作排放、交通事故、閥門泄漏、管道罐體泄漏和裝、卸中的泄漏等?？傊?，泄漏主要有大孔泄漏WAR(WideApertureRelease)和有限孔泄漏LAR(LimitedApertureRelease)兩種。WAR主要是在運(yùn)輸事故和工藝過程中的超壓、爆炸等原因造成存儲(chǔ)容器大面積破裂時(shí)，大量介質(zhì)的瞬時(shí)泄漏；LAR主要是安全閥的泄壓排放，容器、閥門、機(jī)泵、法蘭管道的磨蝕、沖蝕、腐蝕、疲勞等因素造成上述容器、管道等形成裂紋或孔洞，從而導(dǎo)致的泄漏。

二、煤化工企業(yè)泄漏安全事故案例分析

煤化工行業(yè)泄漏安全事故主要有爆炸、燃燒及毒性介質(zhì)擴(kuò)散等形式。爆炸主要為蒸氣云爆炸和沸騰液體火球爆炸（BLEVE），兩者都能產(chǎn)生沖擊波、超壓、熱輻射、碎片作用等多種破壞效應(yīng)。其中沖擊波的破壞效應(yīng)最危險(xiǎn)，破壞力也最強(qiáng)；燃燒的主要形式為池火災(zāi)、噴射火及管道燃燒，主要危害是火焰的熱輻射；毒性介質(zhì)擴(kuò)散的主要危害是毒物泄漏后向下風(fēng)向及下游擴(kuò)散會(huì)引起人員的中毒及環(huán)境的污染。

1.事故概況2009年4月8日凌晨4時(shí)30分，內(nèi)蒙古鄂爾多斯市某煤化工企業(yè)基地1號(hào)、2號(hào)輕質(zhì)油儲(chǔ)油罐發(fā)生火災(zāi)，4號(hào)罐起火，并迅速向鄰近罐蔓延。該罐區(qū)共有儲(chǔ)罐12個(gè)，其中300m3儲(chǔ)罐3個(gè)，500m3儲(chǔ)罐4個(gè)，800M3儲(chǔ)罐2個(gè)，1000M3儲(chǔ)罐3個(gè)，共儲(chǔ)存各類油品5000噸左右。地方消防大隊(duì)接到報(bào)警后，立即出動(dòng)消防車7臺(tái)，27名官兵進(jìn)行撲救，冷卻鄰近罐體，并調(diào)動(dòng)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)專職消防隊(duì)到場(chǎng)增援。同時(shí)，消防大隊(duì)向鄂爾多斯消防支隊(duì)值班室匯報(bào)，消防支隊(duì)迅速調(diào)集消防特勤中隊(duì)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)消防中隊(duì)進(jìn)行增援。16時(shí)，一舉將大火撲滅。保住了罐區(qū)8個(gè)儲(chǔ)罐，此次火災(zāi)共調(diào)用消防車59臺(tái)，消防官兵316名，共使用普通泡沫滅火劑75噸、A類泡沫滅火劑0.7噸，用水2000多噸，經(jīng)濟(jì)損失較大。

2.事故后果分析及危險(xiǎn)區(qū)域劃分罐區(qū)火災(zāi)事故主要分為噴射火和池火災(zāi)兩種形式。其主要傷害形式為熱輻射，各級(jí)熱輻射初級(jí)事故場(chǎng)景下的多米諾效應(yīng)閾值。通過現(xiàn)場(chǎng)分析，該事故主要形式為噴射火，其對(duì)人體的傷害主要是通過不同熱輻射通量對(duì)人體所受的不同傷害程度來表示，傷害半徑有一度燒傷（輕傷）、二度燒傷（重傷）、死亡半徑三種，使用彼德森（Pietersen）提出的熱輻射影響模型進(jìn)行計(jì)算。熱輻射對(duì)建筑物的影響直接取決于熱輻射強(qiáng)度的大小及作用時(shí)間的長(zhǎng)短，以引燃木材的熱通量作為對(duì)建筑物破壞的熱通量。表3為不同熱輻射值對(duì)人體的傷害和周圍設(shè)施的破壞情況。若輕質(zhì)油罐泄漏后即點(diǎn)火，產(chǎn)生噴射火火焰最長(zhǎng)可達(dá)96m，火焰熱輻射后果見圖2。在距離火焰中心58米位置處，熱輻射強(qiáng)度可達(dá)10kW/(sqm)，該熱輻射強(qiáng)度足以在60秒時(shí)間內(nèi)致人死亡；在距離火焰中心156米位置處，熱輻射強(qiáng)度可達(dá)5kW/(sqm)，該熱輻射強(qiáng)度足以在60秒時(shí)間內(nèi)致人二度燒傷。在距離火焰中心307米位置處，熱輻射強(qiáng)度可達(dá)5kW/(sqm)，人體會(huì)有輕微不適，307米外為安全區(qū)域。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》4.2條規(guī)定，甲類液體儲(chǔ)罐與建筑物的防火間距最少應(yīng)為50米，與模擬結(jié)果相吻合。

三、煤化工行業(yè)泄漏事故發(fā)生后的處置措施

通過對(duì)上述案例分析，根據(jù)煤化工行業(yè)泄漏事故發(fā)生機(jī)理，事故發(fā)生后要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行處置，處置措施分為技術(shù)措施和管理措施兩個(gè)方面。

1.煤化工行業(yè)泄漏事故發(fā)生后的技術(shù)措施對(duì)煤化工行業(yè)泄漏事故的處置過程中，應(yīng)注意以下幾個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)：

（1）泄漏源控制當(dāng)發(fā)生泄漏事故后，對(duì)危險(xiǎn)品的溢出或泄漏應(yīng)嚴(yán)加控制，這是整個(gè)應(yīng)急處置是重中之重的。生產(chǎn)裝置或工藝單元發(fā)生泄漏后，可以通過自動(dòng)報(bào)警控制來關(guān)閉有關(guān)上下游閥門、停止作業(yè)或改變工藝流程、物料走副線、局部停車、打循環(huán)、減負(fù)荷運(yùn)行等方法控制泄漏源。而對(duì)于容器泄漏，可采取修補(bǔ)裂縫和堵塞裂口等堵漏措施，制止危險(xiǎn)品的進(jìn)一步泄漏。

（2）防護(hù)、詢情和偵檢根據(jù)泄漏介質(zhì)的毒性和劃分的危險(xiǎn)區(qū)域，確定相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)。同時(shí)，對(duì)受害人員情況、泄漏容器參數(shù)、泄漏量、泄漏時(shí)間、擴(kuò)散范圍以及周邊地形、電源、火源和居民等情況應(yīng)加以了解，并搜尋遇險(xiǎn)人員，確認(rèn)設(shè)施、建筑物險(xiǎn)情及可能引發(fā)爆炸燃燒的各種危險(xiǎn)源，確定攻防路線、陣地。

（3）警戒、救生和控險(xiǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況劃分由重危區(qū)、中危區(qū)、輕危區(qū)和安全區(qū)組成的警戒區(qū)域，并設(shè)立警戒標(biāo)志，在安全區(qū)外視情況可設(shè)立隔離帶；在各個(gè)區(qū)之間設(shè)置出入口，對(duì)各區(qū)域進(jìn)出人員、車輛物質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制，并進(jìn)行安全檢查，逐一登記。組成救生小組后配備救生器材迅速進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，將所有遇險(xiǎn)人員轉(zhuǎn)移至安全區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步救治。同時(shí)，對(duì)救出人員進(jìn)行登記、標(biāo)識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)急救。并啟用消防設(shè)備進(jìn)行堵漏，防止泄漏物向重要目標(biāo)和危險(xiǎn)源擴(kuò)散，以控制險(xiǎn)情。

（4）洗消和清理洗消站應(yīng)設(shè)立在危險(xiǎn)區(qū)與安全區(qū)的交界處，在站內(nèi)對(duì)不同程度的中毒人員、現(xiàn)場(chǎng)的消防醫(yī)務(wù)人員、其他搶險(xiǎn)人員及群眾互救人員包括搶救及染毒器具使用相應(yīng)的藥劑進(jìn)行洗消，同時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)，確定不留殘留，做到安全撤離和交接。

2.煤化工行業(yè)泄漏事故后的管理措施煤化工行業(yè)泄漏事故發(fā)生后，快速而有效的第一時(shí)間處置至關(guān)重要。應(yīng)急預(yù)案的每一項(xiàng)任務(wù)和處置要求、程序都必須落實(shí)到具體責(zé)任人，力求把泄漏事故范圍縮小，并應(yīng)統(tǒng)一組織指揮和綜合協(xié)調(diào)配合，明確參與處置泄漏事故的各有關(guān)部門及單位的職責(zé)和任務(wù)，確保聯(lián)系暢通以及配合密切。為此，應(yīng)建立集預(yù)控、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、應(yīng)急處置為一體的管理系統(tǒng)，其應(yīng)包括七個(gè)子系統(tǒng)。

（1）風(fēng)險(xiǎn)源管理子系統(tǒng)固定的場(chǎng)所如工廠車間、倉庫和運(yùn)輸線，以及河道、公路等都容易發(fā)生危險(xiǎn)品的泄漏，其一般由政府安全管理部門來定義的。煤化工行業(yè)生產(chǎn)時(shí)所涉及的危險(xiǎn)品成分復(fù)雜，在自動(dòng)化生產(chǎn)的條件下經(jīng)常牽一發(fā)而動(dòng)全身。因此對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行管理，在事故發(fā)生時(shí)迅速定位事故的詳細(xì)地點(diǎn)，進(jìn)一步確定危險(xiǎn)品的種類，才能夠及時(shí)準(zhǔn)確采取應(yīng)急救援措施并進(jìn)行后處理工作。風(fēng)險(xiǎn)源的管理包括以下的幾個(gè)部分：①運(yùn)輸管理。②危險(xiǎn)品的存儲(chǔ)地點(diǎn)管理。③生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理。④消防設(shè)施的管理。⑤排污通道的管理。

（2）危險(xiǎn)品管理子系統(tǒng)該系統(tǒng)主要包括：危險(xiǎn)品的理化特性、環(huán)境影響因素、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)急處置辦法、監(jiān)測(cè)手段（現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)）。通過該系統(tǒng)，可以查詢危險(xiǎn)化學(xué)品的國際編號(hào)、危險(xiǎn)品代碼、危險(xiǎn)品的CAS號(hào)等信息，從而在異常水文、地質(zhì)和天氣條件下對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故進(jìn)行預(yù)警。

（3）事故應(yīng)急人員、設(shè)備管理子系統(tǒng)該系統(tǒng)具有應(yīng)急專家信息查詢、應(yīng)急專家信息編輯、監(jiān)測(cè)人員信息查詢、監(jiān)測(cè)人員信息編輯、人員管理分析等多項(xiàng)功能，通過系統(tǒng)可以對(duì)相關(guān)專家、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)人員以及現(xiàn)場(chǎng)分析人員進(jìn)行查詢和調(diào)度，并和醫(yī)療、交通、公安、消防、社區(qū)資源、傳媒、民政等單位進(jìn)行互動(dòng)。其系統(tǒng)功能有以下幾種：①應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員、設(shè)備信息編輯。②應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員、設(shè)備信息查詢。③應(yīng)急專家信息編輯。④應(yīng)急監(jiān)測(cè)專家信息查詢。⑤人員、設(shè)備管理空間分析。

（4）在線監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制子系統(tǒng)該子系統(tǒng)通?？煞譃樵O(shè)備傳感檢測(cè)層、安全與自動(dòng)化過程監(jiān)控層、安全與生產(chǎn)管理層這三層，第一層主要完成重大危險(xiǎn)源現(xiàn)場(chǎng)各類參數(shù)、視頻、音效等信息的采集轉(zhuǎn)化傳輸?shù)裙δ埽坏诙又饕瓿尚畔⒌奶幚怼⑸a(chǎn)過程的調(diào)節(jié)控制以及報(bào)警預(yù)警等功能；第三層主要完成生產(chǎn)管理、安全管理等功能。

（5）事故預(yù)測(cè)分析子系統(tǒng)煤化工行業(yè)泄漏事故發(fā)生后，該系統(tǒng)通過對(duì)各種泄漏事故數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析、泄漏擴(kuò)散模擬，并將模擬分析所得的結(jié)果形成事故模型，生成報(bào)告或圖表。從而對(duì)事故應(yīng)急處置提供決策支持。

（6）事故應(yīng)急案例管理子系統(tǒng)案例是為達(dá)到某種目標(biāo)而對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的歸納和整理，應(yīng)急監(jiān)測(cè)案例不但具有上述特點(diǎn)，而且還具有案例管理行業(yè)的特色，隨著信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和電子信息檔案庫的建立，煤化工行業(yè)泄漏事故的反應(yīng)能力也得到極大的提高。事故應(yīng)急案例管理利用案例推理和規(guī)劃推測(cè)的方法把基于地理背景和空間數(shù)據(jù)的案例管理引入到應(yīng)急監(jiān)測(cè)中來，并通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從系統(tǒng)中提取有用的信息為應(yīng)急處置服務(wù)，從而為煤化工行業(yè)泄漏事故的決策和處理提出快捷的優(yōu)化輔助支持。

（7）事故應(yīng)急預(yù)案生成子系統(tǒng)使用地理信息系統(tǒng)全面分析煤化工行業(yè)事故的泄漏數(shù)據(jù)和處置方法，并進(jìn)一步生成應(yīng)急預(yù)案，從而有效地進(jìn)行事故的應(yīng)急救援。預(yù)案的內(nèi)容包括采樣方法、監(jiān)測(cè)方法、空間分析、人員的調(diào)動(dòng)與安排、設(shè)備的調(diào)用、應(yīng)急措施及注意事項(xiàng)，通過預(yù)案的實(shí)施，對(duì)控制泄漏源，搶救傷員，指導(dǎo)居民防護(hù)和組織撤離，減輕事故后果、危害具有十分重要的意義。

四、結(jié)論

通過對(duì)煤化工行業(yè)泄漏事故成因、影響因素和事故案例的分析，得出結(jié)論如下：

1.煤化工企業(yè)應(yīng)針對(duì)不同類型的危險(xiǎn)品，構(gòu)建適用于不同地理環(huán)境、氣象狀況的泄漏擴(kuò)散模型以及泄漏預(yù)控管理體系，同時(shí)在設(shè)計(jì)階段采用HAZOP分析方法，更好地為泄漏事故的應(yīng)急處置提供更高層次的決策支持。

2.針對(duì)一些已發(fā)生的典型事故，應(yīng)進(jìn)行反推研究和數(shù)值分析，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)同類危險(xiǎn)源采用相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制。

3.對(duì)事故的后處理階段要引入生物、化學(xué)等交叉學(xué)科進(jìn)行綜合治理，加強(qiáng)對(duì)響應(yīng)、恢復(fù)部分的研究。為事故的應(yīng)急救援提供先進(jìn)的理論和技術(shù)支撐。

4.科學(xué)預(yù)測(cè)泄漏事故危害后果并進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域的劃分，為設(shè)計(jì)提供實(shí)際安全的信息，預(yù)防泄漏事故，限制事故擴(kuò)大，從而最終實(shí)現(xiàn)煤化工行業(yè)泄漏事故的預(yù)控、監(jiān)測(cè)、預(yù)警和應(yīng)急處置的規(guī)范化、科學(xué)化的防泄漏管控體系。

作者：鄧祥國單位：中國神華煤制油化工有限公司北京工程分公司