使用磁性浮子液位计在油品库的危险性分析和安全对策措施研究

1  概述

石化公司油品库在生产区一侧，存储总容量是为 2 万立方米，

储油罐区有 10 座各类油品储油罐，主要的物料产品有汽油、柴油、煤油及乙醇，其中包括 4 座 2000 立方米的柴油罐、2 座 2000 立方米的汽油罐、2 座 2000 立方米的煤油罐、2 座 2000 立方米的乙醇罐，均是为内浮顶油罐，配套建设 1 座汽车装卸付油亭、1 座消防站、1 个控制室、1 个应急库等。

1.1 工艺流程

石化公司油品库主要用于油品的储存与周转。采用汽车槽罐车运输到油库，油品通过卸油管输送送入储罐区，再装油管输出到汽车槽罐车运出油库。汽车罐车有泵和管线，装卸油品利用管线输送到油罐及槽车；油品在储存和周转过程中均使用耐压油罐容器，油品不与外部相连，当油罐内压力超过油罐的耐压极限时，安装在油罐的安全阀自动开启泄压，从而实现密闭储存。生产工艺流程见图 1。

1.2 主辅原材料表

主要的原料有汽油、柴油、煤油、乙醇。主辅原材料见表 1。

1.3 辅助设施表

主要包括汽车装卸油品设备、油品回收装置、消防灭火系统、配电系统设备等。主要辅助设施见表 2。

2  危险性分析

2.1 物料危险性分析 [1-2]

根据危险化学品名录，汽油、柴油、煤油、乙醇属危险化学品，其危险性如汽油不溶于水，但易溶于苯、醇、脂，易燃分解成有毒气体一氧化碳；柴油与空气接触易形成爆炸性混合物，若遇到高温时，油罐内压力增大，导致发生爆炸危险事故；煤油对皮肤的刺激性较强，遇高温，氧化剂燃烧，溶解无水乙醇；乙醇易与甘油、氯仿、水、醚混溶，扩散距离远，遇到明火、高温时引发火灾爆炸。物料危险特性见表 3。

2.2 工艺危险性分析 [3]

根据《重点监管危险化工工艺目录》不涉及危险化工工艺。所涉及物料属危险化学品，具易挥发性、易燃易爆、毒性、静电积聚性等物理性质。

当油罐内受到热辐射作用温度增加，压力超压会导致产生爆炸，并通过呼吸阀向外与四周气体接触并混合从而产生爆炸，造成设备损坏，人员伤亡的危险事故；卸油真空泵的设计不合理、设备损坏或操作不当及长期使用未规定检修而造成油品泄漏，导致火灾爆炸事故 [5] ；管路未安装压力显示表和控制表及过滤器，管道压力增大致管道破裂，油品泄漏等，这些条件都会产生火灾爆炸危险。

设备与管路静电无接地或损坏，在装卸油作业会导致静电积聚现象 [4] ，因油品泄漏将发生火灾爆炸事故。当输油管道在完成油品输运、装卸时，因输油管道的破裂，就会造成油品泄漏，继而影响周边环境，导致发生火灾、爆炸危险事故。

2.3 装备布置危险性分析 [4]

生产区域包括油罐区、汽车装卸区、辅助单元等。安全间距不足不仅会导致操作、运输的困难，甚至因泄漏发生火灾爆炸事故引起相邻设施损坏。在油罐区缺少防火堤、汽车装卸区缺少围堰及防腐防渗，物料泄露引起环境污染或发生大面积火灾事故事故。车辆通道宽度不足或距离相邻设施距离少会引发火灾事故，影响消防或救护车辆的进出及救护。厂区道路非生产车辆不得进入生产区域，行驶速度不超过 25 km/h，并保持一定的安全距离。

2.4 机械设备危险性分析 [4]

泵类油料输送泄漏、温度或压力过高造成设备损坏，真空泵操作失误、电机无接地或松动等，容易造成人员伤亡，火灾爆炸的危险。

储油罐在物料输送过程中，无静电接地装置或静电接地装置失效等原因，存在静电积聚导致发生火灾危险；因设备、管线的密封不良及阀件损坏而导致在油品储运过程中跑油，造成油品泄露时，泄露的油品遇明火会迸发火灾爆炸的危险。

使用不符合要求的运输车辆，易发生交通意外，引发燃烧爆炸；性质相抵触的油品物料同车运输或超载，也易发生燃烧爆炸；车速过快还易发生车辆受损、人员伤亡；又因外部的静电、明火及人为原因等的影响，均会发生油品燃烧爆炸危险事故。

2.5 触电危险性分析 [8]

使用的电气设备质量差或连接不标准易发生漏电，引起工作人员触电或设备损坏。在因设备的泄电保护措施、绝缘、电气隔离措施、安全间隔距离等不符合要求，都会发生触电伤亡事故。照明电因长期裸露在外，照明线路电气设施以及电缆等绝缘电路老化更换不及，照明设施未采取保护，极易电气漏电，造成人员触电伤亡。

配电装置不符合防爆要求，因物料泄漏会引起火灾爆炸事故，电器设施的操作失灵或不当、老化产生火花，配电接地绝缘不充分，配电室电机摩擦发热、漏电会导致设备整体短路带电，电气检修误操作，检修人员引发触电危险事故，油罐、输油管的防静电装置设施缺失，均会引发爆炸事故。由于电气安装不规范等设备因素，都会发生触电事故；

3  安全评价

3.1 危险度评价法 [5]

油品库物料柴油、汽油、煤油、乙醇属于危险化学品，根据生产工艺条件其中物质、容量、温度、压力和操作 5 个参数参与了评价，结合危险度评价法取值表，物质分值：汽油和乙醇为甲B 可燃液体类取 5 分、煤油属乙 A 类可燃液体取 5 分、柴油为乙A 类可燃液体取 2 分；容量分值：各类油品罐液体均在 100 立方米以上均取 10 分；温度分值：常温条件各类油罐均取 0 分；压力分值：常压条件各类油罐均取 0 分；操作状态分值：各类油罐均属具有一定危险的操作均取 2 分。按危险度分级计算式：危险度=物质+容量+温度+压力+操作，根据危险度分级表 4，油品库危险等级Ⅰ属高度危险见表 5。

3.2 道化学火灾、爆炸指数评价法 [5]

按照道化学火灾、爆炸指数评价法，进行油品库单元物质系数确定见表 6、一般工艺危险系数 F1 计算见表 7、特殊工艺危险系数F2计算见表8。按照工艺单元危险系数F3=一般工艺系数F1*特殊工艺 F2 计算 F3，按照火灾、爆炸指数 F&EI=物质系数 MF*工艺单元危险系数 F3 计算 F&EI，按照火灾、爆炸指数 F&EI 等级表 9 油品库危险等级为很大。

工艺单元危险系数 F3=一般工艺系数 F1*特殊工艺 F2，根据工艺单元危险系数 F3 的取值范围为：1~8，若计算出的 F3＞8，则按 8 计。

汽油：F3=3.15*3.8=11.9

柴油：F3=2.7*3.3=8.91

乙醇：F3=3.15*3.7=11.665

煤油：F3=2.7*3.6=9.72

火灾、爆炸指数 F&EI 由物质系数 MF 和工艺单元危险系数

F3 共同确定。

火灾、爆炸指数 F&EI=物质系数 MF*工艺单元危险系数 F3

汽油：F&EI=16*8=128

柴油：F&EI=10*8=80

乙醇：F&EI=16*8=128

煤油：F&EI=10*8=80

3.3 作业条件危险性分析法(LEC 法) [5]

石油公司企业员工 56 人，油品库北边 1000 米有一村庄约1000 人，东南方向 1500 米有一村庄约 600 人。油品库储运作业特点为贮罐存放和槽罐车汽运。根据作业条件危险性分析法(LEC法)，事故或作业条件发生可能性取值属事故不经常，但可能范围L 取 3、暴露与潜在危险环境的分值属逐日在工作时间内暴露范围 E 取 6、发生事故或危险事件可能结果分值属事故为灾难、数人死亡范围C 取40，油品库作业条件危险性D=L*E*C=3*6*40=720，油品库作业条件危险性属高度危险见表10。

4  安全措施

4.1 工艺设备安全措施 [6]

在工艺管道上应安装压力显示表及过滤器，以保证运行安全。在切断阀前后的管道应设放净阀。输送物料的管道连接应采用焊接，减少使用接合法兰，以降低泄漏几率；法兰连接使用的垫片材质应该与输送介质的性质相适应。油品进罐过程中，由于油品流速、沉降、冲击与溅射从而产生静电，为保证油罐安全，在油品进罐输送管设限流速孔板，以防避免输送液体过高流速过大从而产生静电，输送管应设防静电设施的静电接地装置。

油罐拱顶罐顶部的放空管应设带阻火器的呼吸阀，避免油罐超压。油罐应安装温度计、设冷却及消防喷淋系统，除设现场的计外，还应设液位指示与控制及报警装置。泵是液体的输送设备，为机械运行装置。进出口均要设置切断阀，应装设防止物料倒流的止回阀和安全装置。

4.2 平面布置安全措施 [4]

油品库选址要科学合理、符合石油库设计规范，油罐区与装缷区及相邻辅助设施应满足安全距离的标准。储油罐设备露天化布置，四周设防火堤和消防道，采用混凝土现浇防火堤与地面并做好防渗处理，不同物料的油罐区之间设隔堤、雨污管、切换阀等附属设施。在罐区、泵棚、栈桥等危险区域设置可燃气体自动报警仪，安装火灾报警和集中监控系统。

油品装缷区属爆炸危险区域，应采取防静电措施，设置可燃气体报警器，距离明火地点应大于 25 m。汽车油品采用定量装车控制方式，安全联锁系统应准确可靠。

4.3 消防安全措施 [7]

油品库消防应建设消防站，设置清水泵和泡沫泵，消防用水由消防水池供给时，满足火灾持续时间消防用水量的要求，发生火灾时水池能连续补水。油罐区设计固定式泡沫灭火系统和固定式清水冷却系统。汽车卸付油区的消防管网，均采用固定式泡沫灭火系统。

储罐区采用固定式泡沫灭火系统，泡沫比例为 6 %，泡沫混合液管沿防火堤成枝状，防火堤管道埋地敷设。设一座泡沫站，一次灭火泡沫液储存总量 20 m 3 ，内设两台 PHZ-80-10000-G 型贮罐压力式泡沫比例混合装置，设 XBC10/80 型泡沫液泵两台。防火堤外设两支 PQ4 型空气泡沫枪，泡沫混合液管道采用不锈钢软管与油罐连接，并设有泡沫枪、地上式泡沫消火栓及泡沫钩管。

油罐设置固定式消防冷却水系统，冷却水量总和为 129 L/s，消防水量在着火时间内由深水井补给，深水井出水量为 50 m 3 /h，满足消防要求。在防火堤外配置移动式消防冷却水系统，油罐区的消防水管道的进水管道为两条，消防冷却水泵、泡沫混合液泵采用正压启动方式，消防给水系统与生活给水系统连接，保持充水状态。

4.4 电气及仪表控制的安全设计 [8]

消防用电设备采用专用的柴油消防泵，当生活用电切断时，应仍保持消防用电。生产区域采取密闭、防渗透措施，安装非防爆型电气设备。电缆配线线路在输送管道的上方沿桥架敷设，是为了防止设备产生火花燃烧和爆炸性气体扩散范围变大，当安装完毕后，应采用非燃性材料，隔阻高温烟气，避免发生火灾蔓延危险。在配电室检验电器设备时，应该切断电流，不得带电操作，高压设备，停电操作检修应戴绝缘手套，使用电器测电检查，电气设备应设接地装置，防止静电积聚。

储运实现自动化，进行集中控制与检测，设置必要的检测仪表及遥控阀门。罐为内浮顶储油罐，应设远程终端单元，将储罐温度、压力、液位进行远程控制，在储油罐设有高限液位开关装置，与进料阀进行安全联锁，以防冒罐事故。储罐罐顶应安装自动防爆阀和相关的泄压系统，应同时设置紧急泄压或物料回收装置，温度传感器设储罐壁或悬挂在储罐顶部，储油罐区装设磁性浮子液位计与高液位报警器；自动控制装备均应设置就地手动控制装置或手动遥控装置备用，储罐的温度、液位和压力等实际情况来设置连锁自动控制装备，包括物料的自动切断与喷淋降温装置。

4.5 应急救援安全措施 [9]

在突发环境事件发生时，应急指挥部必须快速判定危险区域，采取紧急避险措施。根据灾情影响的可能波及范围，发布相应的警报；指令应急消防队和消防部门到场，铺设水幕水带和施放屏风水枪，稀释有毒气体，阻止其任意蔓延。做好消防水的收集，防止进入雨水排放系统；根据风向通知周边企业、社区，由社会力量组织实施紧急避险；立即与环境监测中心站取得联系，请求迅速派力量到现场实施监测；根据事件的发展处置情况，及时进行企业外部应急救援力量的调动和资源配置。

建立应急组织体系，包括应急救援组、安全警戒组、医疗救援组、物资供应组、通信组等应急机构。依托社会专业救援队伍、安全与环境应急监测队、抢险装备和医疗救护装备。

5  总结

根据上文几种评价结果的分析，对江苏华源有限公司罐区具有以下危险性：

罐区危险性：因为罐区储存的物质多为易燃易爆液体，易燃易爆液体具有易燃性、易爆性、易挥发性、易扩散流淌性、静电荷集聚性、有毒性等危险危害特征，一旦发生火灾爆炸事故不仅对人员造成伤害，还会造成财产损失。

5.1 评价结果

根据危险度评价法分析，汽油罐、乙醇罐、煤油罐危险度均为 17 分危险等级为Ⅰ级属高度危险，柴油罐危险度为 14 分危险等级为Ⅱ级属中度危险，油品库为高度危险。

根据作业条件危险性分析(LEC)法，油品库作业条件危险性D=L*E*C=3*6*40=720，油品库作业条件危险性属高度危险。根据道化学火灾、爆炸指数评价法，火灾、爆炸指数F&EI=128，油品库危险等级为很大。

5.2 油库安全问题的建议

目前世界上已经发生多起油库事故，对周边环境造成恶劣影响，油品库应建立规模的自动化系统、安全联锁系统、消防系统。安装高低位报警和自动切除装置，有独立报警和卸油泵自动开停等的功能。采用防爆控制器和计算机工作站及控制中心，完善油库巡检工作，保障油库安全。