关键词：石油化工；化工园区；多米诺；事故预防
引言
石油化工园区内生产的原材料、中间体和产品具有易燃易爆、剧毒、辐射和腐蚀等危险特性,加上石油化工生产工艺环环相扣,危险化学品生产原料、成品多样,储量巨大,石油化工装置存在安全事故间的相互影响。如一个化工装置发生重大安全事故,往往会引起一系列装置发生重大安全事故,诱发连锁反应,即发生事故的多米诺效应。
1多米诺效应定义与原理
众多多米诺效应的概念研究中,RENIERS和COZZANI的定义更具广泛适用性,其核心是事故扩展传播与后果影响扩大,包含3个基本要素:第一，初始事故场景及其物理影响,如火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片等;第二，潜在的二次或一阶扩展事故场景,源于初始事故的扩展传播,危险化学品发生泄漏,使后果影响扩大;第三，后果影响扩大的目标设备或单元。另外,火灾热辐射、爆炸冲击波、爆炸碎片是三类主要的物理影响因素,即致损因子[1]。火灾热辐射可导致目标设备的壳壁或结构材料发生高温强度下降,使压力储存的液化烃或工业气体的容器内压升高,同时火焰还有点火引燃的危险。爆炸冲击波可使目标设备发生屈服、倒塌、破裂、分解、整体位移、连接管线断裂、安全装置功能失效等,其传播路径还可产生二次碎片危险。爆炸碎片可穿透容器、切断支撑或管线,高温碎片也有点火或加热的危险,碎片来源包括容器爆炸破裂产生的小碎片、爆炸分解的零部件等。一般而言,有毒物质泄漏不会直接导致进一步危化品泄漏扩散、火灾、爆炸等场景,但可使现场操作人员中毒,丧失正常工作能力,间接导致多米诺效应。
2石油化工园区事故多米诺效应特点
第一，扩展属性。由于工业企业的生产设备排列紧凑,相互贯通,极易引起连锁式火灾或爆炸。从定义可知,事故多米诺效应将一个事故最终扩展成两个或两个以上事故的连锁发生,因此事故多米诺效应最显著特点为灾害的扩展性。第二，危害属性。原本石油化工事故造成的经济损失和人员伤亡都十分巨大,由事故多米诺效应的扩展性分析可得出每多发生一次事故,便意味着损失增加一次、人员伤亡增多一次、财产损失增加一次、影响范围扩大一次,因此石油化工园区事故多米诺效应的危害后果往往是难以估量的。第三，社会属性。石油化工园区发生事故多米诺效应,不仅会造成人员伤亡、生产设备损坏、附近环境严重污染等直接恶性后果,而且会影响社会的稳定,导致迁徙潮、抢购潮,甚至造成国际纷争,引发经济、生活、文化等社会危机[2]。
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3石油化工园区事故多米诺效应预防和控制
3.1化工园区安全生产布局优化
化工园区安全生产布局优化是个复杂的多目标、多约束决策问题。在分析化工园区布局优化综合目标的基础上,结合重大危险源的层级隶属结构,遵循“层内动态循环,层级逐级优化”的原则,提出了化工园区层级布局优化的理论模型,。模型将布局问题层层展开,逐级进行优化。首先,每层都按照一定的原则确定优化模型;然后通过求解,确定优化目标;最后,依据布局标准调整布局。根据该模型,可分别具体研究化工园区功能区、消防系统以及交通运输系统的布局优化问题。
3.2提高事故控制水平
化工园区发生安全事故时,首先要启动应急救援队伍,通过对事故危险品的特点,及时迅速的判断事故发生的严重程度,再根据事故对应的应急方法开展救援工作,救援工作应包括实时预防、统一调度、消防、疏散、医疗救护、危险品应急处置等与事故相关的所有环节。在实施救援过程中,需特别对事故发生地点隐藏危险源进行排查,应急救援队要细化救援工作,力保人员和财产上最低限度的损失。安全事故发生以后,专应急救援队伍需要总结整个救援过程中应对火灾、爆炸、有毒气体等事故的经验教训,并形成相关文字,作为对应急方法的进一步总结和研究,对应对突发安全事故的控制措施的科学补充[3]。
3.3安全屏障与防火隔热层
安全屏障或安全装置、安全附件与LOPA中的保护层概念近似,是对相关硬件、软件、管理措施功能抽象的集合描述,从事故预防与风险管理的角度理解,既包括降低事故场景发生概率的措施,也包括减小事故后果影响的措施。保护层分析指南将保护层分为8个层次,即工艺设计、基本过程控制系统、关键报警和人员干预、安全仪表功能、物理保护(释放设施,如安全阀、爆破片等)、释放后物理保护(如防火堤、防爆墙等)、厂区应急响应、周围社区应急响应。按作用方式与功能,它们又可分为主动的与被动的措施,以及阻止性的(释放前)与减缓性的(释放后)措施。保护层分析指南并没有提供方法以评估保护层在降低多米诺风险方面的作用,或指出如何合理布置保护层以降低多米诺风险。
结语
综上所述，石油化工园区由于其生产和构筑物特点,较易诱发事故多米诺效应,事故多米诺效应主要的发展模式为爆炸-火灾,泄漏-火灾-爆炸,火灾-爆炸,其发展模式还与容器形式、储存物质的物理化学性质有密切联系，对此做好石油化工园区事故预防与处理、缓解多米诺效应，能够有助于石油化工生产的健康发展。
参考文献
[1]魏沁汝,姚安林.基于多米诺效应的输油管道重大事故后果分析[J].中国安全生产科学技术,2014,(11):168-173.
[2]项凯,潘雁翀.火灾后钢管混凝土叠合短柱轴压性能分析[J].消防科学与技术,2017,36(12):1637-1641.
[3]黄莎.火灾爆炸事故多米诺效应分析[J].中国石油和化工标准与质量,2017,(13):147-151.
论文作者:乔法杰
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：事故论文; 园区论文; 多米诺论文; 效应论文; 石油化工论文; 火灾论文; 保护层论文; 《科学与技术》2020年1期论文;