干式煤气柜火灾爆炸危险性评价与对策

干式煤气柜火灾爆炸危险性评价与对策

2008年第34卷第1期　　　　工业安全与环保

　　　　　　　　　　　January2008IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection

33

干式煤气柜火灾爆炸危险性评价与对策

唐晓文　王国忠　金康定

(安徽省安全生产科学研究院　合肥230061)

　　摘　要　分析了导致10万m3干式煤气柜火灾爆炸的危险因素,对火灾爆炸事故采用故障树法,分析事故发生的可能原因,提出了安全对策措施。

　　关键词　干式煤气柜　火灾　爆炸　危险性评价　安全对策

RiskAssessmentofFireandExplosionontheLargeCapacityDry-typeGasTankandSomeSafetyCountermeasures

TANGXiao-wen　WANGGuo-zhong　JINKang-ding

(AnhuiAcademyofSafetyScienceandTechnology　Hefei230061)

Abstract　Thereexistsfireandexplosionriskonlargegastank.Thefireandexplosionriskof104m3ofdry-typegastankisanalyzed.Thefaulttreeanalysismethodisusedtoanalyzethepossiblereasonsresultedinaccidentsandsomesafetycountermeasuresareputforward.Keywords　dry-typegastank　fire　explosion　riskassessment　safetycountermeasures

　　随着经济快速发展和技术水平的不断提升,10-30万m3大容量干式煤气柜,由于具有占地小、工作重量轻、工作压力稳定、没有大量污水排放、使用年限长等优势,在冶金、石化等行业得到越来越多的应用。,存介质易燃易爆有毒,重。(诸如防火间距)。因此,如何针对大

CO2(见表2),据估算其%-6,,遇火源极易发。,,导致煤气,在于煤气与空气混合以及出现点2个方面。

导致干式煤气柜中煤气与空气混合有2方面可能原因:①煤气外泄,特别是大量外泄后在局部空间形成爆炸性氛围。例如,活塞部位出现泄漏,在气柜内活塞上部空间积聚爆炸性混合气体。②空气混入气柜内部,主要是由于进气中混有空气,进入气柜后与气柜内煤气发生混合。

出现点火源的原因主要是违章动火,机械摩擦与撞击,静电、雷击以及人员带火种等。

3　干式煤气柜火灾爆炸的故障树分析

型煤气柜的火灾爆炸危险性,寻求合适的方法开展安全评价,制定有效的安全对策措施以防止事故的发生,显得十分必要。本文以某钢铁公司10万m干式煤气柜为实例,进行初步的尝试和探讨。

1

3

评价对象概况　

气柜基本概况见表1。

表1　10万m干式煤气柜概况

3

故障树(FTA)是一种描述事故因果关系的有向逻辑

储存介质高炉煤气

项目内容

气柜型式稀油密封型

公称容积/万m3工作压力/kPa

10

5.9

“树”,不仅能分析出事故的直接原因,也能深入提示事故的潜在原因,体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性[1]。本文以干式煤气柜火灾爆炸事故为顶上事件进行故障树分析。

3.1　故障树的建立

　　所储存的高炉煤气组成及特性值见表2。

表2　高炉煤气成分及性能(参考值)

煤气体积分数成分/%

煤气

CO

H2

CO2

N2

CH4

O20.4

低位发热量/

(kJ m-3)3265

干式煤气柜火灾爆炸故障树,以“煤气柜火灾爆炸”作为顶上事件,下含中间事件12个,基本事件17个。见图1。

3.2　故障树分析3.2.1　计算最小割集

高炉煤气23.60.5318.656.470.4

　　该气柜工作原理为:气柜与厂区煤气管网相连通,煤气贮存在气柜活塞以下,活塞随煤气的进出在柜体内上下运行,当管网压力大于气柜工作压力时,活塞被推动而上升,煤气进柜贮存;相反,当管网压力小于气柜工作压力时,活塞下降,煤气外供。干式煤气柜的工作起到维持管网煤气压力稳定的作用。

2　干式煤气柜火灾爆炸危险因素分析

根据图1,经计算并化简,该故障树的结构函数为:

T=M1+M2=X1X10+X1X11+X1X12+X2X10+X2X11

+X2X12+X3X10+X3X11+X3X12+X4X6X10+X4X6X11+X4X6X12+X5X6X10+X5X6X11+X5X6X12

+X7X10+X7X11+X7X12+X8X9X10+X8X9X11+X8X9X12+X13X14+X15X16X17

干式煤气柜火灾爆炸危险性评价与对策

34

图1　干式气柜火灾爆炸故障树

　　从结构函数可以看出,该故障树有23个最小割集,说明导致事故发生的途径较多。

3.2.2　计算结构重要度[1]

m3,10m3乃至更大容积则

。,,确定10万m3干,,不考虑热对流和飞火的作用[3]。贮,10万m3干式气柜发生火灾时热辐射作用相比较10万m3以下气柜有所增强,但不会呈现梯级增长趋势,因此只需在现有规范基础上适当增加防火间距;至于

20万m3乃至更大气柜的防火间距要求,则需要在综合考虑

利用最小割集近似判断结构重要系数,4则判断结构重要系数的大小结构重要系数最大;;若干个最小割集的各基本事件结构重要系数依出现次数而定,即出现次数少,其结构重要系数小;④2个基本事件出现在基本事件个数不等的若干个最小割集中,可采用下列判别式计算:

贮存介质性质、贮存量、气柜类型、大气环境等因素基础上,进一步计算辐射热加以确定。②必须满足消防通道、消防灭火操作的基本要求,能够保证消防车通行,保证消防水枪喷射角度需要,保证火灾时辐射热不对灭火人员造成严重伤害。

4.2　运行过程主要安全对策措施

(1)设置安全联锁设施并确保有效。应设置的联锁项包

∑I(i)

=

∑n-1x∈k2i

i

j

式中,I(i)为基本事件Xi结构重要系数的近似判别值;Xi∈

Kj为事件Xi属于Kj最小割(径)集;ni为基本事件Xi所在最

小割(径)集中包含基本事件的个数。

根据以上原则,计算出的基本事件结构重要度顺序为:

I(10)=I(11)=I(12)>I(6)>I(1)=I(2)=I(3)

括:柜内压力、柜内贮量与进出口阀、发散阀的安全联锁;活塞移动速度与进出口阀的安全联锁;密封油位与油泵、备用油箱的安全联锁;活塞上部CO含量监测等。联锁控制系统应采用双路电源,并注意加强维护管理,确保联锁有效。

(2)加强安全管理,严禁柜区点火源。从上一节分析可

=I(7)>I(4)=I(5)=I(8)=I(9)>I(13)=I(14)>I(15)=I(16)=I(17)

由此看出,基本事件X10、X11、X12结构重要度相等,它们对顶上事件发生的影响最大,其次是X6,而X15、X16、X17的影响最小。

4　安全对策措施

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说医药卫生干式煤气柜火灾爆炸危险性评价与对策在线全文阅读。