1概述
　　八十年代，隨著我國石油化互迅速發(fā)展，城市已廣泛使用液化氣,數(shù)量也不斷增加，現(xiàn)年用液化氣達(dá)300余萬噸，為“七五”計劃末期的四倍，隨著液化氣需求的激增，來源一方面由國內(nèi)主要大型煉油廠提供，另一方面也來自于不斷遞增的進(jìn)口量，并形成了液化氣來源多渠道化的形勢。沿海福建、廣東、海南、上海、浙江、江蘇等省、市已新建液化氣碼頭及儲運(yùn)基地二十多個。液化氣裝運(yùn)規(guī)模日益擴(kuò)大，技術(shù)裝備水平已接近發(fā)達(dá)國家。
　　但是，我國在發(fā)展液化氣中，存在分散經(jīng)營、規(guī)模較小、設(shè)備利用率低等問題，這些問題將造成重大危險源數(shù)量增大、消防安全性降低和消防負(fù)荷提升等次生問題，本文通過對城市液化氣碼頭進(jìn)行危險、有害因素分析，并就某液化石油氣碼頭的情況進(jìn)行消防安全事故模擬，從而提出對液化石油氣碼頭存在問題的解決方案。
　　2主要危險因素和有害因素分析
　　液化石油氣碼頭主要涉及產(chǎn)品有液化石油氣等。因此碼頭站在生產(chǎn)過程中存在的主要危險和有害因素是火災(zāi)、爆炸、中毒、氣體泄露等危害。
　　2.1 生產(chǎn)過程燃爆危害因素分析
　　⑴、船儲存的物料如液化石油氣等都具有易燃易爆危險特性，如在碼頭裝卸時管道、閥門、容器等處密封不良，造成物料泄漏出來與空氣形成爆炸性混合物，遇明火和高熱、靜電火花可發(fā)生火災(zāi)和爆炸，會引起災(zāi)難性后果。
　　⑵、船在進(jìn)出、停靠碼頭時，如遇大風(fēng)、洪水、大霧等不良自然條件，操作人員未及時妥善處理或操作不當(dāng)，有可能會發(fā)生翻船、碰撞、觸礁等事故，造成船體破裂、物料泄漏，如果處理不及時將造成環(huán)境污染、火災(zāi)和爆炸等事故，引起嚴(yán)重后果。
　　⑶、氣船、躉船、管線掃艙、掃線、檢修時，如未按檢修活動或作業(yè)操作規(guī)程作業(yè)，動火前未將管線內(nèi)殘存物料吹掃干凈，未按規(guī)范設(shè)置盲板，未進(jìn)行氣體分析，檢修作業(yè)時可引燃著火，引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。
　　⑷、碼頭卸氣設(shè)施、儲罐區(qū)、泵棚等裝置在生產(chǎn)過程中，如控制系統(tǒng)發(fā)生故障，可引發(fā)氣體泄漏事故;如防雷防靜電設(shè)施出現(xiàn)故障，導(dǎo)致靜電積聚產(chǎn)生靜電火花、造成雷擊引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故，造成重大危害。
　　2.2物料泄漏事故危害分析
　　生產(chǎn)過程中發(fā)生泄漏事故大部分是安全管理的原因，一般是由于作業(yè)者脫離崗位，擅離職守，在裝卸作業(yè)時，接頭或連接法蘭未緊固好、或墊片老化損壞，在油泵輸出時發(fā)生泄漏，輸氣管線連接不牢，維修作業(yè)與操作控制室之間缺乏嚴(yán)格的聯(lián)系制度等操作人員違反安全操作規(guī)程或操作失誤而導(dǎo)致發(fā)生的;另一個原因在于管道的制造、安裝、使用、維護(hù)保養(yǎng)及檢修等違反有關(guān)規(guī)定，錯開閥門或管線出口堵塞，閥門突然動作或泵突然停止，輸氣管路上沒有卸壓保護(hù)設(shè)施，熱脹冷縮等設(shè)備的缺陷。發(fā)生泄漏事故的地點(diǎn)一般在裝卸碼頭、輸氣管線上。
　　2.3壓力管道破壞事故危害分析
　　由于壓力計量儀器失靈、受熱膨脹等，導(dǎo)致管道內(nèi)壓力上升，超過設(shè)計壓力時，管道由于過度塑性變形而發(fā)生破裂，造成大量的帶壓氣體迅速擴(kuò)散，形成爆炸性混合氣體，遇到明火燃燒爆炸，產(chǎn)生非常危險的后果。
　　2.4中毒危害分析
　　根據(jù)液化石油氣碼頭的工藝流程及總平面布置,生產(chǎn)操作過程中存在氣體危害的作業(yè)場所包括碼頭作業(yè)區(qū)、裝卸料口等,具體見表2-1。

序號	作業(yè)場所	作業(yè)性質(zhì)及危害原因
1	儲罐區(qū)的罐頂檢尺口	計量工對罐內(nèi)液位進(jìn)行檢尺計量時，有毒有害氣體對作業(yè)人員構(gòu)成毒害
2	碼頭裝卸料口	操作人員在裝卸作業(yè)時，氣體從卸料口排(逸)出，構(gòu)成危害
3	檢修作業(yè)	操作人員在對儲罐、物料管道進(jìn)行檢修作業(yè)時，氣體排(逸)出，構(gòu)成危害

　　表2-1氣體危害作業(yè)場所概況
　　3火災(zāi)事故模擬
　　3.1重大事故概率分析
　　液化石油氣碼頭以3000 m3氣船為例，列出相關(guān)事故概率作為液相原料事故概率分析的參考。
　　3.2 重大事故模擬預(yù)測
　　采用火球和爆燃、蒸汽云爆炸傷害數(shù)學(xué)模型分析評價液化石油氣(3000m3氣船)泄漏造成的危害 ，按超壓-沖量準(zhǔn)則確定人員傷亡區(qū)域。
　　(1)、火球與爆燃事故預(yù)測評價
　　1)、火球半徑
　　火球半徑按如下公式計算：
　　R=2.665M0.327
　　R-火球半徑，m
　　M-急劇蒸發(fā)的可燃物質(zhì)的質(zhì)量，kg
　　液化石油氣的密度為800kg/m3,氣船容積為3000 m3，故球罐中的質(zhì)量M=800×3000=2400000kg
　　R=2.665×24000000.327=325.1m
　　2)火球持續(xù)時間
　　t=1.089M0.327
　　t-火球持續(xù)時間,s
　　t=1.089×24000000.327=132.8s
　　3)火球燃燒時釋放的輻射熱通量
　　HC-燃燒熱，J/kg
　　η-效率因子，取決于容器內(nèi)可燃物質(zhì)的飽和蒸氣壓p, η=0.27p0.32
　　HC(以丙烷計)為46.3×106 J/kg，p(以20℃丙烷計)為0.835MPa
　　故Q=0.27×0.8350.32×46.3×106×2400000/106.8=1.36×1011 W
　　4) 目標(biāo)接受到的入射熱輻射強(qiáng)度
　　距離池中心某一距離(x)處的入射熱輻射強(qiáng)度為：

　　式中：I—熱輻射強(qiáng)度，kW/m2;
　　Q— 總輻射通量，kW
　　Tc—熱傳導(dǎo)系數(shù)，取值為1;
　　χ—目標(biāo)點(diǎn)到火球中心的水平距離，m。
　　火災(zāi)通過熱輻射方式影響周圍環(huán)境，當(dāng)火災(zāi)產(chǎn)生的足夠大時，可使周圍的物體燃燒或變形，強(qiáng)烈的熱輻射可能燒毀設(shè)備甚至造成人員傷亡等。
　　火災(zāi)損失估算建立在熱輻射強(qiáng)度與損失等級的相應(yīng)關(guān)系上，火球和爆燃傷害數(shù)學(xué)模型分析法不同熱輻射強(qiáng)度造成傷害和損失的關(guān)系，其關(guān)系見表3-1。

熱輻射強(qiáng)度 （kW/m2）	目標(biāo)距池火中心距離（m）	對設(shè)備的損壞	對人的傷害
37.5	779	操作設(shè)備全部損壞	1%死亡（10S） 100%死亡（1min）
25	919	在無火焰，長時間輻射下，木材燃燒的最小能量	重大燒傷（10S） 100%死亡（1min）
12.5	1300	有火焰時，木材燃燒，塑料熔化的最低能量	1度燒傷（10S） 1%死亡（1min）
4.0	2297		20 S以上感覺疼痛，未必起泡
1.6	3633		長期輻射無不舒服感

　　表3-1 不同熱輻射強(qiáng)度所造成的傷害和損失　　(2)、蒸汽云爆炸事故預(yù)測評價
　　1)、液化石油氣蒸氣云爆炸的TNT當(dāng)量WTNT
　　WTNT =aWfQf/QTNT
　　式中：WTNT-可燃?xì)怏w蒸氣云的TNT當(dāng)量，(kg);a-可燃?xì)怏w蒸氣云的TNT當(dāng)量系數(shù)，取0.04;Wf—蒸氣云爆炸中可燃?xì)怏w總質(zhì)量，(kg)，按總泄漏量的25%計;Qf-可燃?xì)怏w的燃燒熱，(MJ/kg);QTNT-TNT的爆炸熱，一般取4.52(MJ/kg)。
　　WTNT =aWfQf/QTNT=0.04×2400000×25%×46.3×103/4.52×103=245840(kg)
　　2)、爆炸死亡區(qū)(死亡半徑R)
　　該區(qū)內(nèi)的人員如缺少防護(hù)，則被認(rèn)為無例外地蒙受嚴(yán)重傷害或死亡，其內(nèi)徑為零，外徑為R1(m)，計算式為：
　　R1 =13.6(WTNT/1000)0.37
　　式中：WTNT——可燃?xì)怏w蒸氣云的TNT當(dāng)量(kg)
　　R=13.6(WTNT/1000)0.37=13.6(245840/1000)0.37
　　R=104.25m
　　4 消防安全對策措施
　　4.1消防水系統(tǒng)對策措施
　　(1)油品碼頭所配備陸上和水上的消防設(shè)施，應(yīng)能滿足撲救碼頭火災(zāi)和油船的初起火災(zāi)的要求
　　(2)碼頭消防設(shè)施應(yīng)按下列方式設(shè)置：
　　1)裝卸甲、乙類油品的一級碼頭，可采用固定式水冷卻和泡沫滅火方式;
　　2)裝卸甲、乙類油品的二級碼頭及丙類油品的一級碼頭，可采用半固定式水冷卻和泡沫滅火方式;對具備車輛通行條件的碼頭宜采用移動式消防炮;
　　3)裝卸甲、乙類油品的三級碼頭和丙類油品的二級及以下的碼頭，可采用移動式水冷卻和泡沫滅火方式;
　　(3)油品碼頭消防給水的水源可由天然水源、給水管網(wǎng)或消防水池供給
　　(4)當(dāng)利用消防水池儲存消防水時，消防水池的容積，應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)岸上消防設(shè)施用水量的要求。
　　4.2消防設(shè)施對策措施
　　(1)消防設(shè)施的應(yīng)選用泡沫炮，泡沫槍;水炮，水槍;干粉炮，干粉槍;消防船，拖消兩用船;
　　(2)消防泵房的耐火等級不應(yīng)低于二級，其位置宜靠近裝卸油品碼頭，但與保護(hù)對象的距離不宜小于35m，并應(yīng)滿足水泵啟動后將水或泡沫混合液輸送到最遠(yuǎn)滅火點(diǎn)的時間不超過5min的要求;
　　(3)每臺消防水泵有獨(dú)立的吸水管，應(yīng)設(shè)備用泵。
　　4.3滅火器配置對策措施
　　(1)碼頭裝卸區(qū)內(nèi)宜設(shè)置干粉型或泡沫型滅火器，碼頭的中央控制室、裝載臂控制室、消防控制室和變電所等宜設(shè)置二氧化碳等氣體滅火器
　　(2)碼頭裝卸區(qū)內(nèi)設(shè)置的滅火器的規(guī)格應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置
　　(3)碼頭裝卸區(qū)內(nèi)手提式干粉滅火器的配置，應(yīng)符合下列規(guī)定：
　　l)裝卸甲、乙類油品的碼頭，滅火器最大保護(hù)距離不應(yīng)超過9m，裝卸丙類油品的碼頭不應(yīng)超過12m;
　　2)每一個配置點(diǎn)的滅火器數(shù)量不應(yīng)少于2具;
　　3)在甲、乙類油品裝載臂或接口15m范圍內(nèi)宜增設(shè)一輛推車式干粉滅火器
　　4.4其他措施
　　躉船裝卸工藝控制室應(yīng)配備接收火災(zāi)報警、發(fā)出火災(zāi)聲光報警信號的裝置。
　　5結(jié)論
　　通過對城市液化石油氣碼頭生產(chǎn)中存在的主要危險、有害因素進(jìn)行分析和識別，火災(zāi)、爆炸、中毒、油品泄漏等主要危險、有害因素。若采用3000m3氣船發(fā)生火災(zāi)爆炸可能造成的死亡半徑達(dá)104.25m，如發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，產(chǎn)生的后果非常嚴(yán)重，因此，應(yīng)采取符合規(guī)范要求的消防技術(shù)、管理對策措施，并將之作為城市重大危險源進(jìn)行重點(diǎn)消防安全管理。