二〇一二年六月

系统安全工程课程设计指导书

（安全工程专业用）

青 岛 理 工 大 学

二〇一二年六月

系统安全工程课程设计指导书

一、课程设计的目的

课程设计是高等教育中重要的实践教学环节，《系统安全工程》课程设计是学生在学习《系统安全工程》、《安全评价》和《安全管理学》等课程的基础上，综合应用所学的理论知识，完成系统的安全分析与设计任务。其目的是培养学生综合应用系统安全分析理论和专业知识进行分析和解决工程实际问题的能力。

二、课程设计基本要求

(1) 通过课程设计，要求学生对系统安全工程设计内容和过程有较全面地了解和掌握，熟悉有关工程问题的系统安全分析、设计规范、规程、手册和工具书。

(2) 在教师指导下，完成课程设计任务指导书规定的全部内容。问题分析与计算要求正确、文理通顺、方案合理、表达清晰，符合课程设计要求。

三、参考文献

1 化工厂系统安全工程 宋建池等主编 北京：化学工业出版社，2004 

2 安全评价  生产管理局(国家煤矿安全检察局编)  北京：煤炭工业出版社，2004.1

3 安全系统工程应用经验选集 崔国璋等主编 北京：机械工业出版社，1987.5

4 安全系统工程基础与实践 沈斐敏主编；林福森，许锡源编著 北京：煤炭工业出版社，1991.1

5 安全系统工程在电力工业的应用 向明编著 北京：水利电力出版社，19.8

6 安全系统工程  左东红，贡凯青编著  北京：化学工业出版社，2004.4

7 长输管道安全：风险辨识 评价 控制  郑津洋等编著  北京：化学工业出版社，2004.5

8 化工厂系统安全工程  宋建池等主编  北京：化学工业出版社，2004

9 重大危险源辨识及危害后果分析  刘诗飞，詹予忠主编 北京：化学工业出版社，2004.5

10 安全工程试题集  罗云主编；樊运晓副主编  北京：中国经济出版社，2004.5

11 安全技术手册(第二版)  北京市劳动保护科学研究所《安全技术手册》编写组编  北京：水利电力出版社，1982.7

12 安全评价法规汇编  北京：化学工业出版社，2005.4

13 安全评价方法应用指南  刘铁民等编  北京：化学工业出版社，2005

14 危险化学品登记、经营许可证及包装物(容器)管理专辑 丛书编委会编  北京：中国劳动社会保障出版社，2003.5

15 化工环境保护设计手册  化学工业部环境保护设计技术中心站组织编写  北京：化学工业出版社，1998.6

16 石油化工安全评价技术 匡永泰, 高维民主编  北京：中国石化出版社，2005.5

17 危险化学品安全评价 生产监督管理局编  北京：中国石化出版社，2003.8

18 工业安全评价理论和方法  董立斋，巩长春编著  北京：机械工业出版社，1988.10

19 《安全评价通则》 生产监督管理局 安监管技装字［2003］37号

20 《安全预评价导则》 生产监督管理总局（AQ 8002-2007）

21 《安全现状评价导则》 生产监督管理局 安监管规划字［2004］36号

22 《安全验收评价导则》 生产监督管理局 安监管规划字［2003］79号

23 《中华人民共和全生产法》等有关法律、法规、标准和文件

四、设计内容及要求

（一）资料

1油罐区规模

某沥青厂轻质油罐区的防火堤长105m、宽m，防火堤内有8个3000m3储罐。其中2个汽油储罐，6个柴油储罐，防火堤中间的隔堤将2个汽油储罐和2个柴油储罐分割为一个区域。汽油泄漏易引起火灾爆炸事故，而且事故后果很严重，本次设计要求对汽油泄漏引起的火灾爆炸事故进行安全评价。

2 环境概况

年平均气温： 14 ℃

极端最高气温： 39 ℃

极端最低气温： -25℃

最热月（7月）平均温度： 25 ℃

最冷月（1月）平均温度： -3 ℃

全年主导风向： 东南 

冬季主导风向： 偏北

夏季主导风向： 偏南

多年平均风速： 3.3 m/s

瞬时最大风速： 10.0m/s

（二）设计内容及要求

1 设计内容

对沥青厂油罐区危险性进行安全评价。

2 要求

（1） 搜集有关沥青厂事故的资料和数据；

（2） 对事故树评价法的有关知识进行深入学习；

（3） 结合搜集的资料和学习的结果对沥青厂油罐区危险因素进行比较全面的分析；

（4） 采用事故树评价法对沥青厂油罐区火灾爆炸事故进行安全评价；

（5） 分析的结论及建议。

前言

石油产品具有易挥发，易燃，易爆，腐蚀性及毒性等特性，因此，石油产品在其储运过程中存在潜在的事故风险。因而有必要对潜在的事故风险进行评估，并对其不确定性有所了解。

易燃易爆液体是化工生产的原料或产品，普遍存在于化工生产过程中。石油化工企业分布着大大小小的液体储罐区，如石化生产企业的石脑油、乙烷、甲醇、乙醇、汽油、丙酮等储罐区；储存企业的石油库、危险化学品仓库等储罐区。其构成危险源的临界量仅20t。因此，石化企业的储罐区一般都属于重大危险源，事故发生风险值高，波及面广，事故后果严重，因此必须对其重点进行安全评价。

大量事故表明，火灾爆炸事故是易燃易爆液体储罐区多发事故，这主要是易燃易爆液体本身固有的危险性以及储存设施不健全和安全管理不利造成的

从本次设计要求针对给出的材料可知，沥青厂油罐区8个储罐中，两个储罐储存的是汽油，汽油的闪点和燃点都很低， 闪点为-50～-20℃，燃点仅比闪点高3～6℃. 剩下6个储罐储存的是柴油，柴油在常压下的闪点在55℃以上 ，燃点接近80℃。由于汽油本身存在的危险性，其极易因储存设施不健全和安全管理不当发生事故，造成很大的危险事故，引起火灾爆炸。

汽油泄漏易引起火灾爆炸事故，并且事故后果严重。

根据材料要求，本价采用事故树分析法和爆炸危险指数评价法，针对汽油因泄漏引起的火灾爆炸事故进行安全评价。

四．附件附图

4.1  沥青厂布局图

4.2  沥青厂罐区布局图

4.3  沥青厂消防设施布局图

4.4  沥青厂储罐图

4.5  防爆操作柱  

4.6  防爆控制箱

4.7  泡沫灭火消防管头

1评价依据

1.1评价目的

安全评价的目的是查找、分析和预测工程、系统存在的危险、有害因素以及可能导致的危险、危害的后果和程度，提出合理可行的安全对策措施和建议，指导危险源控制和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。通过安全评价，可达到以下目的：

1、通过分析工程设计、建设和运行中存在的事故隐患，提出消除事故隐患的技术措施和管理措施，提高其本质安全化水平；

2、通过分析评价确定危险源存在的部位及危险程度，进而提出安全对策措施，为决策者提供选择最优方案的决策依据；

3、通过安全评价对照国家有关法律、法规和标准规范，找出存在的问题和不足，实现安全技术和安全管理的标准化、科学化；

4、通过安全评价可以使企业实施安全投资的合理选择，最大限度的发挥安全投资的效益，提高企业安全管理水平和经济效益；

5、通过安全评价为有关安全生产主管部门实施宏观管理提供依据。

1.2评价范围

本评价仅对青岛某沥青厂轻质油罐区进行安全现状评价，不包括铁路发油栈桥，不涉及该公司其它生产，经营活动。

1.3评价依据

1.3.1法律、法规

1、《中华人民共和全生产法》令第70号2002年11月1日；

2、《中华人民共和国劳动法》令第28号1994年7月5日；

3、《中华人民共和国消防法》令第4号 1998年9月1日；

4、《山东省安全生产条例》；

5、《石油天然气管道保护条例》令第313号；

6、《特种设备安全监察条例》令第373号；

7、《安全生产许可证条例》令第397号；

8、《危险化学品安全管理条例》令第344号；

9、《压力容器安全技术监察规程》质技监局锅发（1999）154号；

10、国家安监局8号令《危险化学品建设项目安全许可实施办法》；

11、《危险化学品经营单位安全评价导则（试行）》安监管管二字（2003）38号。

1.3.2技术标准及规范

1、AQ8001—2007《安全评价通则》；

2、GB23—2001《安全色》；

3、GB24—1996《安全标志》；

4、GB12801—1991《生产过程安全卫生要求总则》；

5、GB5083—1999《生产设备安全卫生设计总则》；

6、GB15603—1995《常用危险化学品储存通则》；

7、GB18218—2000《重大危险源辨识》；

8、GB12158—1990《防止静电事故通用导则》；

9、GB13348—1992《液体石油产品静电安全规程》；

10、GB15599—1995《石油与石油设施雷电安全规定》；

11、GB4053.1—1993《固定式钢直梯安全技术条件》；

12、GB4053.2—1993《固定式钢斜梯安全技术条件》；

13、GB4053.3—1993《固定式工业防护栏杆安全技术条件》；

14、GB4053.4—1993《固定式钢平台安全技术条件》；

15、GB12348—1990《工业企业厂界噪声标准》；

16、GB12331—90《有毒作业分级》；

17、GB/T3608—1993《高处作业分级》；

18、GB7231—2000《工业管路基本识别色和识别符号》；

19、GB12358—1990《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》；

20、GBZ1—2002《工业企业设计卫生标准》；

21、GBZ2—2002《工作场所有害因素职业接触限值》；

22、GBJ87—85《工业企业噪声控制设计规范》；

23、LD80—1995《噪声作业分级》；

24、GB11651—19《劳动防护用品选用规则》；

25、GB81798—1987《机械设备防护罩安全要求》；

26、GB50016—2006《建筑设计防火规范》；

27、GB50074—2002《石油库设计规范》；

28、GB50253—2003《输道设计规范》；

29、GB50057—2000《建筑物防雷设计规范》；

30、GB4387—1994《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》；

33、GB50160—92（1999年版）《石油化工企业设计防火规范》；

34、GB50058—1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》；

35、SY/T5920—1994《石油库运行管理规范》；

36、SY/T5921—2000《立式圆筒形钢制焊接油罐修理规程》；

37、SY/T6067—1994《原油站库管网运行管理规定》；

38、SY/T0007—1999《钢质管道及储罐防腐控制工程设计规定》；

39、SY/T5743—1995《石油企业职工劳动防护服装》；

40、GB50140—2005《建筑灭火器配置设计规范》；

41、SH3007—1999《石油化工储运系统罐区设计规范》；

42、SY/T5737—1995《原道输送安全规定》；

43、GB17914—1999《易燃易爆性商品储藏养护技术条件》；

44、SY/T6382—1999《输道加热设备技术管理规定》；

45、GB50151—92（2000年版）《低倍数泡沫灭火系统防火规范》；

46、SH3063—1999《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》。

47、GB50074—2002《石油库设计规范》

1.3.3其它依据

1、委托书；

2、《营业执照》；

3、《危险化学品经营许可证》；

4、《建筑工程消防验收意见书》；

5、《建筑设计防火审核意见书（补充）》；

6、《防雷电装置检测合格证》；

2项目概况

2.1单位概况

*销售处是*****下属正处级建制单位，地处青岛市经济开发区石化集运路，负责销售炼油厂生产90#、93#清洁汽油，+5#、0#、-10#、-20#柴油及液化气、燃料油等产品。现有职工200人，平均年龄33岁，大专以上文化程度106人，占总人数的54%，中级以上职称11人。

2.2 沥青厂情况介绍

2.2.1地理位置

沥青厂地理位置：该沥青厂始建于1998年，位于开发区北侧，厂西侧是印花玻璃厂，东侧是空地，后侧距胶州湾海岸约100m。

2.2.2平面布置

沥青厂区域分布：该沥青厂内区域分为装卸区，生产装置区，轻质油罐区，办公行政区，附属设施区（配电室，锅炉房），循环水系统（水塔，水泵，污水处理池）。占地面积56000平方米。主要生产道路用沥青，副产品有柴油，汽油等。该沥青厂采用物理分离方法，经减压蒸馏将原料油层层分离出汽油，柴油，沥青等产品。

沥青厂油罐区划分：该沥青厂轻质油罐区的防火堤长105m、宽m，防火堤内有8个3000m3储罐。其中2个是汽油储罐，6个是柴油储罐，防火堤中间的隔堤将2个汽油储罐和2个柴油储罐分割为一个区域，另4个柴油储罐是另一个区域。

沥青厂具体布局图见附图4.1

沥青厂罐区布局图见图4.2 

沥青厂消防设施布局图见图4.3

沥青厂储罐图见图4.4

2.2.3 青岛当地环境概况

年平均气温： 14 ℃

极端最高气温： 39 ℃

极端最低气温： -25℃

最热月（7月）平均温度： 25 ℃

最冷月（1月）平均温度： -3 ℃

全年主导风向： 东南 

冬季主导风向： 偏北

夏季主导风向： 偏南

多年平均风速： 3.3 m/s

瞬时最大风速： 10.0m/s

3危险、有害因素分析

3.1物料的危险有害因素分析

  该储罐区存在的主要危险物质有汽油和柴油。

3.1.1汽油

1、标识

中文名：汽油

英文名：gasoline；petrol

CAS号：8006-61-9

危险性类别：第3.1类 低闪点易燃液体

化学类别：烷烃

2、主要组成与性状

主要成分：C4-C12脂肪烃和环烷烃。

外观与性状：无色或淡黄色易挥发液体,具有特殊臭味。

主要用途：主要用作汽油机的燃料,用于橡胶、制鞋、印刷、制革、颜料等行业,也可用作机械零件的去污剂。

3、健康危害

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：急性中毒对中枢神经系统有麻醉作用。轻度中毒症状有头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳、共济失调。高浓度吸入出现中毒性脑病。极高浓度吸入引起意识突然丧失、反射性呼吸停止。可伴有中毒性周围神经病及化学性肺炎。部分患者出现中毒性精神病。液体吸入呼吸道可引起吸入性肺炎。溅入眼内可致角膜溃荡、穿孔,甚至失明。皮肤接触致急性接触性皮炎,甚至灼伤。吞咽引起急性胃肠炎,重者出现类似急性吸入中毒症状,并可引起肝、肾损害。慢性中毒:神经衰弱综合症、植物神经功能紊乱、周围神经病。严重中毒出现中毒性脑病,症状类似精神症。皮肤损害。

4、燃爆特性与消防

燃烧性：易燃                闪点（℃）：-50

爆炸下限（%）：1.3            引燃温度（℃）：415~530

爆炸上限（%）：6.0            最大爆炸压力（Mpa）：0.813

危险特性：其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸汽比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。

灭火方法：切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳。用水灭火无效.

5、泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格出人。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。或在保证安全情况下,就地焚烧。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖,降低蒸汽灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

3.1.2柴油

  1、标识

中文名：柴油

英文名：Diesel oil；Diesel fuel

CAS号：

危险性类别：第3.3类 高闪点易燃液体

化学类别：

2、主要组成及性状

主要成分：C17-C23烷烃、芳烃、稀烃等。

外观与性状：稍有粘性的棕色液体

主要用途：用作柴油机的燃料

3、健康危害

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：皮肤接触可引起接触性皮炎、油性座疮。吸入可引起吸入性肺炎。能经胎盘进入胎儿血中。柴油废气可引起眼、鼻刺激症状,头晕及头痛。

4、燃爆特性与消防

燃烧性：易燃                 闪点（℃）：＞61

爆炸上限（%）：              引燃温度（℃）： 257

爆炸下限（%）：              最大爆炸压力（Mpa）：

危险特性：易燃，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热、静电火花或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。

灭火方法及灭火剂：泡沫、二氧化碳、干粉、1211灭火剂、砂土。用水灭火无效。

5、泄漏应急处理

切断火源。应急处理人员戴好防毒面具,穿上化学防护服。在确保安全情况下堵漏。小量泄露用活性炭或其它惰性材料吸收,然后收集运到空旷处焚烧。大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

3.2沥青厂油罐区主要危险有害因素分析

3.2.1 沥青厂油罐区主要存储设备介绍

   油罐：按材料分为钢、钢筋混凝土和砖石三种，钢油罐有立式（包括拱顶式和浮顶式圆筒形）、球壳式(球形)和卧式（圆筒形）；按结构主要有原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、动物植物油脂储罐等。该沥青厂采用的是立式圆筒形拱顶钢油罐。

3.2.2工艺过程

该沥青厂生产沥青主要采用蒸馏法。

蒸馏法：是将原油经常压蒸馏分出汽油、煤油、柴油等轻质馏分，再经减压蒸馏（残压10~100mmHg）分出减压馏分油，余下的残渣符合道路沥青规格时就可以直接生产出沥青产品，所得沥青也称直馏沥青，是生产道路沥青的主要方法。

3.3储存过程中的危险有害因素分析

3.3.1 油罐区火灾危险性分析

①  易燃性 

沥青厂油罐区采用立式圆筒形拱顶钢油罐，存储有汽油，柴油。汽油，柴油遇火，受热以及与氧化剂接触时，有发生燃烧的危险；特别是汽油，极易挥发并且闪点很低，其蒸发的蒸汽与空气形成可燃性混合物，在一定浓度范围内遇点火源就会发生燃烧。汽油属于甲B类火灾危险品，柴油属于乙B类火灾危险品。

②  易爆性 

汽油易挥发，当汽油蒸汽与空气混合达到一定混合比范围时，遇明火，电火花就会发生爆炸。

③  易产生静电

汽油的电阻率在1012Ω•cm 左右，是电导率极低的非极性物质；。在汽油装卸，灌装，泵送等作业过程中，汽油沿着管道流动与管壁摩擦，以及在运输过程中与罐的冲击，油流的喷射等，都会产生静电。静电集聚产生静电荷，极易导致油罐燃烧爆炸。

④  易蒸发，扩散，流淌

汽油极易蒸发，1kg汽油大约能蒸发0.4L的汽油蒸气，并且汽油蒸发的气体密度大于空气，易随风飘散。无风时，沿地面可以扩散至50m以外。挥发的汽油蒸气在储存场所地面扩散，在低洼处聚集，火灾危险性大大增加。汽油和柴油密度均小于1，可以沿着水面地面流动，聚集于低洼处。油品扩散的程度、强弱与其本身的粘度有关，粘度低则流动性强。重油的粘度虽然较高，但是随着温度的升高，粘度会降低，流动性增加；油的粘度很低。

⑤  受热膨胀性

油罐里存储的油品受热，温度升高，蒸汽压升高，体积膨胀。如若容器内灌装的油品过满，或者密闭存储容器中，管道输油后不及时排空，并且无泄压装置，就会进一步导致容器膨胀和管件破坏，以至引起爆炸，继而引起火灾；另一方面，如果温度过低，油品及罐内的空气体积受冷收缩，容器内出现负压，也会使容器受到外界大气压力作用而被压瘪变形至报废损坏。

⑥  喷溅溢出

如若油罐中存储的油品含水，着火爆炸时，可能发生沸腾，继而喷溅溢出。燃烧的油品大量向外溢出，甚至猛烈喷溅，易形成巨大的火柱。火柱顺风喷射时，喷射距离可达120m左右。不仅容易使火势蔓延至临近油罐，扩大燃烧面积，还严重威胁扑救人员的人身安全。

⑦ 毒性 

   汽油蒸汽属于低毒性易燃液体，可引起急性中毒，慢性中毒。:急性中毒:对中枢神经系统有麻醉作用。轻度中毒症状有头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳、共济失调。高浓度吸入出现中毒性脑病。极高浓度吸入引起意识突然丧失、反射性呼吸停止。可伴有中毒性周围神经病及化学性肺炎。部分患者出现中毒性精神病。液体吸入呼吸道可引起吸入性肺炎。溅入眼内可致角膜溃疡、穿孔，甚至失明。皮肤接触致急性接触性皮炎，甚至灼伤。吞咽引起急性胃肠炎，重者出现类似急性吸入中毒症状，并可引起肝、肾损害。慢性中毒:神经衰弱综合征、植物神经功能症状类似精神症。皮肤损害。

⑧ 腐蚀性

腐蚀又分为外腐蚀和内腐蚀，外腐蚀指土壤条件、湿度等环境因素引起的腐蚀，内腐蚀是输运介质作用于管道内壁造成的。腐蚀会导致罐体受损，以至罐体损坏，造成油品泄漏。

3.3.2 油罐区起火原因分析

① 明火引燃引爆

油罐区附近烟道的火星，经过车辆喷出的火星，鞭炮和烧纸的飞火，罐区内违章吸烟、明火、气焊作业等都会引燃地面残留泄漏的汽油，或引爆空气中扩散的汽油蒸汽。如果汽油蒸汽扩散到配电室，锅炉房等处，则更易引起燃烧或爆炸。油罐未装阻火器，液压安全阀或者各个封闭口封闭不严密，外部明火则极易蔓延至油罐内，引起更大的燃烧和爆炸。

②  静电火花引起火灾爆炸

汽油的电阻率在1012Ω•cm 左右，电导率极低，极易聚集静电，并且静电荷消散慢。如果油罐的接地电阻过大（一般大于100Ω），消除静电的装置失灵，浮顶等孤立导体与油罐接触不良，很容易由于聚集静电荷而放电形成电火花，引燃或引爆汽油蒸气，发生火灾或爆炸。工人穿着化纤品衣物也会摩擦产生静电。

③  碰撞摩擦火花引起火灾爆炸

油罐量油孔口不是用有色金属制作，钢尺放入或拉出时易与孔口边缘摩擦产生火花；钢铁制造的工具开启孔口或搬运时，相互撞击易产生火花，这两种情况都易引燃引爆泄漏的汽油蒸汽。

④  电气火花引起火灾爆炸

油罐的主要电气设备（输电设备，线路，泵房电机，照明设备等），如果发生短路，漏电，接地，负荷过大等故障时，会产生电弧，电火花，高热，这些都极易引燃或引爆泄漏的汽油及油蒸气。泵房电机，灯具，开关等采用非防爆或防爆等级不够的型号时，也易点燃引爆泄漏的汽油蒸气。

⑤  自燃引起火灾爆炸

油罐中可能存在含硫的沉积物。沉积物在消除时可能发生自燃，油品加热时温度超过闪点也会引起自燃，从而引起火灾爆炸。

⑥  气候原因引起火灾或爆炸

主要是由雷击引起。油罐顶孔口闭合不严密，未安装阻火器，避雷设计安装不合理或发生故障，金属罐接地电阻过大（大于100Ω）使静电荷消除不了，在雷击时极易引起火灾或者爆炸。

⑦  纵火引起火灾爆炸

出于报复，竞争，破坏等多方面原因，油罐区内也可能发生由于纵火引起的火灾和爆炸事故。

根据资料统计，油罐区内发生的火灾爆炸事故中，引起事故的原因：明火引燃引爆占67%，静电火花引起火灾爆炸占13%，碰撞摩擦火花，电气事故等其他原因占12%，     综上所述，可以看出，明火引燃引爆是油罐区火灾爆炸事故的最主要的原因。

3.3.3 油罐区设备故障分析

① 罐体损坏  包括由于负压引起的罐体压瘪受损破坏；外层防腐涂料脱落；内层防静电涂层失效脱落；外力引起罐体损坏造成外溢等。

② 法兰连接不良引起连接部位泄漏。

③ 管道焊缝不合格，油品从焊缝裂隙泄漏渗出，或因焊缝不合格引起管道断裂等。

④阻火器连接处接触不良，安装不当使阻火器失效。

⑤罐底板严重麻点、蚀坑及凹陷；罐底大面积蚀抗或穿孔；罐底被腐蚀后剩余厚度超过允许范围；罐体底层壁板与底板边缘之间焊缝产生裂纹或渗漏等；罐底中幅板焊缝砂眼、裂纹或渗漏。

3.3.4  罐区火灾危害及燃烧特点分析

①爆炸的危险性大

爆炸是罐区火灾的一个显著特点。储罐主要是钢制的。强火焰作用时间超过1分钟，框架、储罐、管道会出现坍塌破裂，大面积的油品流淌出储罐，形成大范围的火灾。在火场强热辐射的作用下，储存有液态物料的储罐、管道内部压力会剧烈增加，导致由于压力超过极限引起的物理性爆炸，并因此引发一系列连续的化学物理爆炸。爆炸和燃烧经常相伴发生。火灾爆炸使储罐、建筑结构倒塌，人员伤亡，管道设备移位破裂，燃料喷洒流淌，使火场情况更为复杂，给扑救火灾带来很大的困难。

②形成大面积燃烧

汽油柴油等油品具有良好的流动性，当其从储罐或者管道内泄漏时，便会四处流淌扩散，遇火源形成大面积燃烧;火灾中周边储罐或者管道的爆炸飞火、装置的倒塌等也会造成大面积火灾。

③火灾扑救难度大

油罐区火灾的爆炸特点决定了火灾扑救的难度。火灾现场油品泄漏造成喷溅流淌，严重影响着灭火行动，给火灾扑救带来了很大的困难。火灾发生后，如果在初期得不到控制，则多以大火场的形式出现。因此，为控制发展迅猛的火势，需投入较多的灭火力量。并且由于火灾燃烧物的特殊性，需要选用合适的扑灭媒介和化学物质等，比如不能一味的用水扑救，必要时采取泡沫灭火。

④火灾损失大

罐区火灾造成的直接经济损失和管道运输停工及恢复生产重建厂房罐区等的间接经济损失，一般高于其它类型的火灾。重大或特大火灾还会造成持久的损失，并对环境造成恶劣影响。

⑤燃烧速度快

发生火灾后，油品的燃烧速度快，火势蔓延迅速。原因有，一是发生爆炸，在可能的范围内形成高温燃烧区，火势迅速向各个方向蔓延，甚至引起再次爆炸，进一步形成更大面积的燃烧。二是油品热值大，燃烧后产生的热辐射，迅速加热周围相邻的储罐管道等设备，致使相邻储罐管道等设备内的物料迅速增压、挥发或分解，为火势扩大创造了条件。三是油品流淌扩散性强，特别是由于压力温度增加引起的油品挥发产生的可燃气体的扩散，增加了火势瞬间扩大的危险性。

4评价单元划分和评价方法选择

4.1单元划分原则

 (1)以危险、有害因素的类别为主划分评价单元

1对工艺方案、总体布置及自然条件、社会环境对系统影响等综合方面危险、有害因素的分析和评价，宜将整个系统作为一个评价单元。

②将具有共性危险因素、有害因素的场所和装置划为一个单元

(2)以装置和物质特征划分评价单元 

①按装置工艺功能划分   

②按布置的相对性划分

 ③按工艺条件划分评价单元

④按贮存、处理危险物品的潜在化学能、毒性和危险物品的数量划分评价单元。

  ⑤根据以往事故资料，将发生事故能导致停产、波及范围大、造成巨大损失和伤害的关键设备作为一个单元；将危险性大且资金密度大的区域作为一个单元；将危险性特别大的区域、装置作为一个单元；将具有类似危险性潜能的单元合并为一个大单元。

4.2评价单元的划分

根据安全评价单元划分原则，结合危险、有害因素分析和本项目的工艺装置特点，拟划分储罐区为一个评价单元。

4.3评价方法选择

4.3.1事故树评价法（FTA）简介

1.方法概述

事故树分析法（Fault Tree Analysis缩写FTA）又称故障树分析法，是一种演绎的系统安全分析方法。它是从要分析的特定事故或故障开始，层层分析其发生的原因，一直分析到不能再分解为止。将特定的事故和各层原因（危险因素）之间用逻辑门符号连接起来，得到形象、简洁地表达其因果关系的逻辑树图形，即事故树。通过事故树简化、计算达到分析、评价的目的。

2.事故树分析的基本步骤

1、确定分析对象系统和要分析的各对象事件（顶上事件）；

2、确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值；

3、调查原因事件；

4、编制事故树；

5、定性分析；

6、定量分析；

7、结论。

4.3.2 火灾、爆炸危险指数评价法

　　采用道化学公司（DOW）火灾、爆炸危险指数评价法（第7版），确定火灾、爆炸的影响范围。

5定性定量评价

5.1火灾、爆炸原因事故树分析

　　事故树评价最突出的优点是可以评价出事故发生的概率和找出事故的直接原因事件，并可以分析出事故的潜在原因事件。由于事故的直接原因事件概率不易统计，所以目前一般不作事故概率计算，但可以进行定性分析，找出事故原因事件，这是十分重要的。汽油罐区的火灾爆炸事故树见图1。评价分析如下： 

　　图1罐区火灾爆炸事故树

　5.1.1 结构函数式

T =  Aba = a X10X1  + a X10X2  + a X10X3  + a X10X4  + a X10X5   + a X10X6  + a X10X7  + a X10X8X9  +  a X11X1  + a X11X2  + a X11X3  + a X11X4  + a X11X5  +  a X11X6  + a X11X7  + a X11X8X9   + a X12X1  + a X12X2  + a X12X3  +a X12X4  + a X12X5  +    a X12X6  + a X12X7  + a X12X8X9  + a X13X1  + a X13X2  + a X13X3  + a X13X4  +    a X13X5  + a X13X6  + a X13X7 +  a X13X8X9  + a X14X1  + a X14X2  + a X14X3  +     a X14X4   + a X14X5  + a X14X6  +  a X14X7  +  a X14X8X9

5.1.2最小割集

通过分析该事故树14个基本事件可以得出下列40个最小割级。

K1  = ｛a ，X10 ，X1｝；K2  = ｛a ，X10 ，X2｝；K3  = ｛a ，X10 ，X3｝；

K4  = ｛a ，X10 ，X4｝；K5  = ｛a ，X10 ，X5｝；K6  = ｛a ，X10 ，X6｝；

K7  = ｛a ，X10 ，X7｝；K8  = ｛a ，X10 ，X8 X9｝；K9  = ｛a ，X11 ，X1｝；

K10  = ｛a ，X11 ，X2｝；K11  = ｛a ，X11 ，X3｝；K12  = ｛a ，X11 ，X4｝；

K13  = ｛a ，X11 ，X5｝；K14  = ｛a ，X11 ，X6｝；K15  = ｛a ，X11 ，X7｝；

K16  = ｛a ，X11 ，X8 X9｝；K17  = ｛a ，X12 ，X1｝；K18  = ｛a ，X12 ，X2｝；

K19  = ｛a ，X12 ，X3｝；K20  = ｛a ，X12 ，X4｝；K21  = ｛a ，X12 ，X5｝；

K22  = ｛a ，X12 ，X6｝；K23  = ｛a ，X12 ，X7｝；K24  = ｛a ，X12 ，X8 X9｝；

K25  = ｛a ，X13 ，X1｝；K26  = ｛a ，X13 ，X2｝；K27  = ｛a ，X13 ，X3｝；

K28  = ｛a ，X13 ，X4｝；K29  = ｛a ，X13 ，X5｝；K30  = ｛a ，X13 ，X6｝；

K31  = ｛a ，X13 ，X7｝；K32  = ｛a ，X13 ，X8 X9｝；K33  = ｛a ，X14 ，X1｝；K34  = ｛a ，X14 ，X2｝；K35  = ｛a ，X14 ，X3｝；K36  = ｛a ，X14 ，X4｝；

K37  = ｛a ，X14 ，X5｝；K38  = ｛a ，X14 ，X6｝；K39  = ｛a ，X14 ，X7｝；

K40  = ｛a ，X14 ，X8 X9｝

5.1.3 结构重要度分析

根据以上结果，运用结构重要度近似判别式，可以计算出14个基本事件和1个条件事件的结构重要度系数。计算结果如下：

①由于条件事件a存在于每一个割集中，因此其结构重要度系数IФ（a）最大；

②事件X10、X11、X12、X13、X14是5个3阶割集和1个4阶割集中的事件，其结构重要度系数IФ（10）、IФ（11）、IФ（12）、IФ（13）、IФ（14）相等；

③事件X1、X2、X3、X4、X5 、X6、X7是5个3阶割集里中的事件，其结构重要度系数IФ（1）、IФ（2）、IФ（3）、IФ（4）、IФ（5）、IФ（6）、IФ（7）相等；

④事件X8、X9是5个4阶割集里的事件，其结构重要度系数IФ（8），IФ（9）相等；

⑤由此得出结构重要顺序：IФ（a）＞ IФ（10）=  IФ（11）=  IФ（12）=  IФ（13）= IФ（14）＞ IФ（1）=  IФ（2）=  IФ（3）=  IФ（4）=  IФ（5）=  IФ（6）=  IФ（7）＞ IФ（8）=  IФ（9）

由事故树分析知，火源与达到爆炸极限的混合油气构成油罐区燃爆事故发生的要素。条件事件a（达到爆炸极限浓度）结构重要系数最大，是燃爆事故发生的最重要条件，这就要求采取针对措施，如在储罐附近安装气体报警装置，对混合气浓度进行监测，一旦接近危险浓度即报警，使管理人员立刻采取预防措施，避免事故发生。构成油品泄漏的基本事件结构重要度次要。由此可知，油罐的密封性在防止燃爆事故发生中占据着十分重要的地位。此外，加强油罐区安全管理，严禁吸烟和动用明火，防止铁器撞击，防止产生静电火花以及罐区内电气设备要符合防火防爆要求，避雷设备的安装以及保安人员履行职责，也是防止燃爆事故发生的必要条件。

5.2 火灾、爆炸危险指数评价法

　　采用道化学公司（DOW）火灾、爆炸危险指数评价法（第7版），确定火灾、爆炸的影响范围。下面所有参数取值均来自该方法对应的参数取值表，由于篇幅受限，表格略。

① 物质系数MF的选取：查物质系数和特性表，MF取16。

一般工艺危险系数F1的选取：包括“基本系数、防热反应、吸热反应、物料处理与输送、封闭单元或室内单元、通道以及排放和泄漏控制”7个取值项。对应的取值分别为：1、0、0、0.85、0.45、0、0.50。F1为7个取值之和，F1取2.80。

　③ 特殊工艺危险系数F2的选取：包括基本系数、毒性物质、负压操作、粉尘爆炸、压力释放等13个取值项。就汽油储罐各项取值为：1、0.2、0、0.50、0、0.2、0、1.2、0.1、0.1、0、0、0。F2为13个取值项之和，F2取3.30。

　　④ 单元危险系数F3的计算：单元危险系数F3的值为一般工艺危险系数F1与特殊工艺危险系数F2的乘积。计算F3为9.24。

⑤ 火灾、爆炸指数F&EI的计算：火灾、爆炸危险指数F&EI是工艺单元危险系数F3和物质系数MF的乘积。计算F&EI为147.84。查该方法相应的火灾、爆炸指数与危险等级的对应关系表，得出，汽油储罐一旦发生火灾爆炸事故，其危险等级属于很大。　　

⑥ 爆炸影响半径计算：爆炸半径计算公式为：

　　R=0.256×（F&EI）=0.256×147.84=37.84m。

⑦ 爆炸影响面积计算：爆炸影响面积

　　S=3.14R2=4498.43m2。

由于事故影响范围内的财产价值估计有困难，所以一般只评价到影响面积即可。

⑧ 安全措施补偿：安全措施可以分为3类，分别为工艺控制、物质隔离和防火措施。查安全措施补偿系数表，经过计算，采取补偿措施后，储罐发生火灾爆炸事故的损失可以降低到未采取安全措施损失的70％。

6安全对策措施

6.1储罐区对策措施和建议

6.1.1根据法律法规的建议措施

1、根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）对可燃液体的地上储罐第5.2.2条的要求，储存B、乙A类的液体，宜选用浮顶或浮舱式内浮顶罐（以下简称内浮顶罐），不应选用浅盘式内浮顶罐。储存沸点低于45℃的甲B类液体，应选用压力储罐。现有5000m3的原油储罐是拱式固定顶罐，（原油火灾危险别为甲B）所以建议有条件时应采用内浮顶罐。

2、根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）5.2.16条，防火堤及隔堤应能承受所容纳液体的静压，且不应渗漏的要求，要符合《油罐区防火堤设计规范》（SY0075-93）的要求。

3、根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）对可燃液体的地上储罐第5.2.22条，可燃液体的储罐宜设自动脱水器，并应设液位和高液位报警器，必要时可设自动联锁切断进料装置和要求，建议按照上述要求，维护好液位计，使其指示准确，设置高液位报警器，并尽可能设置自动联锁切断进料装置。

4、储罐区应增设可燃气体检测报警探头，平均每个储罐不少于两个。

6.1.2  针对油品的存储建议：

①  减少油品轻组分蒸发和延缓氧化变质  

    采用较有效的循环水系统以降低温度，安装温度检测装置，并定期检查装置与系统是否正常工作。

②  减少与空气接触，尽可能密封储存，减少与铜和其它金属接触

空气与铜等金属与油品接触，易使油品被氧化变质。因此油罐内部不要用铜制部件，油罐内壁涂刷防锈层。对于蒸发性较大的汽油、溶剂油等，要采用内浮顶油罐储存，以降低蒸发损耗和延缓氧化，并且可以减少环境污染和减少火灾爆炸事故的发生。

③  防止混入水分和杂质造成油品变质

油品中的水分和杂质，绝大多数是在运输、装卸、储存过程中混入的。防止水分和杂质的混入，主要要从运输、装卸、储存过程中着手，要做好油品质量检测工作。参加质量检测的工作人员要经过培训，并且定期检查检测仪器，以免检测过程存在误差。

④  定期检查油罐底部状况，抽检油品和清洗检查储油容器

油品的储存时间越长，氧化产生沉积物就越多，对油品质量的影响越严重。因此，工作人员必须每年检查罐底一次，以判断是否需要清洗。各种油罐的清洗周期是：轻质油和润滑油储罐 3 年清洗一次；重柴油储罐 2.5 年清洗一次，也可以根据实际需要缩短清晰周期，但是不能延长清洗周期。同时还要定期抽检库存油品，确保油品质量，防止质量变化。，罐存油品可根据其周转情况每 3~12 月复验一次。对于易于变质、稳定性差、存放周期长的油品，都应缩短复验周期。并且油品需要专线专运，不能混运。如油罐因特殊需要要改装其他油品时，需要进行特别清洗，避免混杂。

储油容器要定期检查密闭性和完整性，如果密闭不好，或者罐体有受损现象，必须立即停止使用，经检查维修，或者更换了再储存油品。同时也要安装罐内压力检测仪器，随时检测罐内罐外压力，避免罐体受压破损。

以上措施不仅可以防止油品被污染，最主要的是可以减少因油品含杂质或者氧化等造成火灾爆炸事故危险，或者因罐体受损

6.1.3 防火设施

为了防止油罐温度过高引起火灾爆炸事故，应对油罐安装温度检测器，随时监控油罐温度。并且安装阻火器及防爆装置；并且在罐区周围设置防火堤，围堰，防止火灾事故蔓延扩大；在周围设置足够的消防栓，以及符合规范的消防通道，对于油罐区等特殊区域，要使用泡沫灭火。避免因火势太大，温度过高，消防水受热与油品混合造成更大的喷射危险，扩大火势。避雷设施的安装也是必要的。防火设施见后图4.5，图4.6，图4.7

6.1.3  其他方面

首先，在罐区内进行动火作业时，必须取得动火作业资格，并且要在检查动火环境安全以后才能进行作业；其次，工作人员禁止穿着化纤类衣物，必须着棉质衣裤，防止产生静电，引起火灾爆炸事故；再次，对于罐区内以及罐区周围的电气设施，照明设施等，必须进行经常性维护检查，避免因电气火花造成火灾事故；在罐体安装时，要严格遵守安装规程，不能偷工减料，同时要经常检查罐体内外法兰焊缝管道等。

由于油品存在挥发性，挥发的蒸汽具有低毒性，会对人体造成损伤，因此工作时要注意防护用具的佩戴，选用合格的防护用品，并且定期组织工作人员进行身体检查，出现职业病损问题立即调离原来的工作岗位，避免造成更大的伤害。

罐区周围建筑与罐区必须具有一定符合规范的安全距离，配电室，锅炉房等属于重大危险源，必须离罐区和办公区域，生产区域等有足够符合规范的安全距离。同时要保证必要的安全投入，

6.2 评价结论与建议

6.2.1总评价结论 

  ① 沥青厂总平面布置时，锅炉房距离罐区较近，离办公区域也较近，略小于安全距离。因此必须重新布局，距离油罐区和办公区域必须达到安全距离。

② 沥青厂电气设计安装按规定进行。用电设备接地可靠安全，油罐区是重大危险源，电气设备需要采用防爆式，要有一定防火性能。沥青厂采用的电气保护设施较为全面。

③ 罐区防雷避雷设施安装全面可靠。

④ 罐区防火消防通道和消防设备设施符合规定。消防储水满足要求。

⑤ 罐区最好设置遮光设施。避免阳光直晒。罐区设置有符合要求的防火堤，安装有防泄漏的安全装置，符合有关标准和规定。

⑥ 沥青厂地面均为不发火地面。符合规定要求。

6.2.3 建议

   为了进一步降低沥青厂的危险等级，使生产卫生安全方面达到各个法律法规，相关条例及行业技术标准，对沥青厂提出以下要求和建议：

    ① 设置故障报警装置和惰性气体保护系统，防止油品蒸气与空气混合形成混合性具有火灾爆炸危险性的气体。

② 配备备用储罐，以便在危险情况下能转移处于危险状态之中的油品和原料。

③ 定期检查管道系统和储罐的密封性，提高罐区安全水平。

④ 配备符合要求的个人防护用具，保证工作人员在罐区作业的安全。

⑤ 在罐区安装风向测定装置和气体浓度检测装置，随时监测风向和气体浓度，以便随时疏散人群和发现罐区异常情况，并采取解决措施。

⑥ 制定更完善的安全生产规章制度和安全技术措施计划，制定事故应急预案。

⑦ 在厂西侧设置防火堤，减小事故对周围工厂的影响。并且设置先进的污水处理装置，使排出的污水不至于污染胶州湾海域。

⑧ 种植绿化带，减少火灾爆炸事故发生时爆炸冲击波对周围的影响，同时可以绿化环境，净化空气。

综上所述，该沥青厂安全现状基本符合有关标准和规定

四．附件附图

4.1  沥青厂布局图

4.2沥青厂罐区布局图

4.3沥青厂消防设施布局图

4.4沥青厂储罐图

4.5防爆操作柱  

4.6防爆控制箱

4.7泡沫灭火消防管头

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