某危化品罐区安全评价与管理

何自杰

中核四0四有限公司 甘肃兰州 735100

某危化品罐区储存有浓硝酸、磺化煤油和液氨。过量接触或吸入浓硝酸、液氨，会引起人员急性中毒及化学灼伤；浓硝酸遇易燃或可燃物质发生剧烈反应，甚至引起燃烧；磺化煤油、液氨遇明火、静电、高温等可能引发火灾爆炸事故。鉴于此，通过科学有效的评价，确定罐区的危险源等级，计算罐区的物质和工艺固有危险性，分析罐区的安全现状，提出相应的安全措施，以尽可能降低事故发生的概率、减少事故损失[1-2]。

1 罐区重大危险源辨识及分级

1.1 罐区储存现状

罐区储存的物质主要包括98%硝酸、磺化煤油和液氨，每种物质设有两个储罐，一用一备。各种物质的储存量见表1。

表1 罐区各物质储存情况

1.2 重大危险源辨识

以整个罐区作为危险化学品重大危险源辨识单元，若满足式（1）则为重大危险源。

式（1）中，qn/Qn为辨识指数。

辨识结果如表2，罐区危险化学品重大危险源辨识指标合计为16.75，大于1，故罐区属于危险化学品重大危险源。

表2 重大危险源辨识表

1.3 重大危险源分级

按照公式（2）对罐区进行危险源等级划分。

式（2）中：

β1，β2，βn为各种危险化学品对应的校正系数；

α为危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数。

根据重大危险源的厂区边界向外扩展500米范围内的常住人口数量，设定厂区外暴露人员校正系数α值，取值标准见表3。

罐区边界向外扩展500米范围内，总人数超过100，故α取2。

各种危险化学品对应的校正系数β按表4的标准进行取值。

表3 厂外暴露人员校正系数取值标准

表4 危险化学品校正系数取值标准

将α值以及各种危险化学品对应的q值、Q值和β值带入式（2），算得R=49.5。

危险化学品重大危险源级别和R值的对应关系如表5。

表5 危险化学品重大危险源级别和R值得对应关系

将计算所得R值与表5进行比较，罐区为三级危险化学品重大危险源。

2 罐区事故易发性评价

罐区存储的物质具有易燃、有毒等特性，因此参考易燃、易爆、有毒重大危险源评价方法对罐区危险性进行评价。事故易发性评价值等于各物质的危险性评价值之和与各工艺的危险性评价值之和的乘积再乘以相关系数[3]。

2.1 物质事故易发性评价

液氨和磺化煤油具有燃烧性，硝酸具有强氧化性，液氨具有毒性。根据每种物质的总体危险感度给出权重分a，根据其与反应感度有关的理化参数值给出状态分G，权重分与状态分的乘积即为该类物质危险感度的评价值，即危险物质事故易发性的评价值[4]。

2.1.1 液氨和磺化煤油的燃烧危险性评价

根据《安全评价方法指南》，液体燃烧性权重分为0.9、氧化性权重分为0.3、毒性权重分为1。液氨和磺化煤油的闪点均高于61℃，G值均取40。

将权重分a值和状态分G值相乘算得液氨和磺化煤油燃烧危险性评价值为72。

2.1.2 浓硝酸的氧化危险性评价

浓硝酸含有高价态的氮元素，属于一级无机氧化物，取G=40。将权重分a值和状态分G值相乘算得浓硝酸的氧化危险性评价值为12。

2.1.3 液氨的毒性危险性评价

中毒事故易发性与物质的重度、气味、状态等有关系，通过乘以对应的修正系数得出最终的中毒事故易发性评价值。

（1）物质毒性系数。参照美国消防协会的分类标准（NFPA-704，NFPA-325），液氨健康危险系数指数Nh=2，故毒性系数取30。

（2）物质密度修正系数。气体物质密度大于空气时，容易在地面附近集聚，不易散发，增大了中毒的可能性。对液体，挥发性大、密度比水轻，则中毒的可能性更大，因此可按液体的挥发性或与水的相对密度比值确定其密度修正系数[5]。液氨的密度为0.6g/cm3，与水的密度之比小于1，属于极易挥发性液体，故其密度修正系数取15。

（3）物质气味修正系数。物质的气味修正系数按以下标准取值：a.当有毒物质有重气味时，物质气味修正系数取0；b.当其有轻气味时，取5；c.当其无气味时，取10。液氨具有明显的刺激性气味，属于有重气味的气体，故其气味修正系数取0。

（4）物质状态修正系数。物质状态修正系数根据其所处状态进行取值，液氨在储罐中为液体，故其状态修正系数取5。

综上分析，得出液氨的中毒事故易发性评价值50。

2.1.4 物质事故易发性

综合以上三类物质危险性评价值，罐区的危险物质事故易发性评价值为134。根据表6事故易发性等级划分原则，得出罐区的物质事故易发性为低。

表6 危险物质事故易发性等级划分

2.2 工艺过程事故易发性的评价

工艺过程事故易发性与过程中的反应形式、物料处理过程、操作方式、工作环境和工艺过程等有关。其评价公式如下：

式（3）中：

B为工艺过程事故易发性评价值；

B1-i为第i种火灾爆炸危险工艺因素的危险系数；

B2-j为第j种毒性工艺因素的危险系数。

2.2.1 火灾爆炸危险系数评价

罐区涉及火灾爆炸危险的工艺因素主要包括物料储存、高压操作和设备腐蚀，因此从这三方面分析火灾爆炸危险性。

（1）物料储存系数。物料储存系数按以下标准确定：a.贮存物品的火灾危险性分类分项存放不合防火规范要求的，取20-40；b.贮罐布置不合防火规范，取20-40；c.贮罐防火间距不合防火规范，取20-40；d.贮罐的布置及与铁路、道路的防火间距不合防火规范；e.易燃、可燃液体装卸不合规范，取20-40。罐区不存在以上问题，故物料贮存系数取0。

（2）高压系数。浓硝酸和磺化煤油为常压储存，液氨的储存压力为＜1.96MPa，取其高压系数为75。液氨为液化易燃气体，对其高压系数进行修正，修正系数取1.3，则液氨经修正后的高压系数为97.5。

（3）腐蚀系数。浓硝酸储罐内形成钝化膜保护储罐不被腐蚀，液氨和磺化煤油对储罐的腐蚀相对较弱，保守按腐蚀速率<0.5mm/a估计，腐蚀系数取10。

综上所属，火灾爆炸危险评价值为107.5。

2.2.2 工艺过程毒性系数评价

罐区的工艺过程毒性系数主要取决于腐蚀系数和出料系数，腐蚀系数的选取同3.2.1中的（3），取10。出料系数是用来衡量出料管泄漏风险的，罐区储罐采用下出料的出料方式，因此出料系数取55。

综上，罐区工艺过程毒性系数评价值为65[6]。

2.2.3 工艺过程事故易发性

综上分析，算得罐区的工艺过程事故易发性为3.4。

2.3 工艺过程-物质危险性相关系数Wij的确定

根据《安全评价方法指南》，同一工艺条件对于不同的危险物质所体现的危险程度各不相同，与工艺条件与物质危险性的相关性有关。

罐区的工艺条件与物质危险性的相关性小，Wij取0.3。

2.4 罐区事故易发性

综上所述，罐区的事故易发性评价值为136.7。对照表7中的事故易发性等级划分原则，罐区发生事故的可能性为一般。

表7 罐区事故易发性等级划分表

3 结语

经过对铀纯化转化储罐区进行评价，得出以下结论：

（1）该罐区为危险化学品三级重大危险源。

（2）该罐区发生事故的可能性为一般。

4 措施和建议

根据评价结果，罐区发生事故的可能性一般，但是作为三级重大危险源，应进一步加强以下几个方面的工作：

（1）落实安全责任，严格执行重大危险源安全管理规定。

（2）完善实时监控报警系统，增加硝酸和磺化煤油在线连续监测报警装置。

（3）强化执行安全告知和提醒，在危险性较大的位置悬挂或张贴清晰有效的警示标识。

（4）定期检验鉴定压力、温度监测装置，确保有效。

（5）加强安全监督检查，发现隐患及时整改，不能立即整改的要采取切实可行的临时安全措施。

（6）做好应急准备，对工作人员进行应急培训，定期组织应急演练，评估演练结果，并对应急预案进行完善；对各类应急物资定期进行检查，确保其性能完好可靠。