浅析国家某成品油储备库现状

朱凡 谢巍 孙文军(中国航空油料有限责任公司重庆分公司，重庆 400000)

1 储备油库作用及现状

改革开放以来,国民经济飞速发展,同时也带动了石油需求的增长。到90年代初,我国石油供求关系达到临界点,对进口石油的依赖程度不断增加,我国的石油供求受制于人的潜在危机日益显现,直接关系到国家安全及社会稳定。

国家成品油储备库主要有三个功能:一是对市场起到威慑作用，现在的成品油市场中有2/3的交易是投机交易，有时候这些投机交易会根据一个国家对付成品油价格波动能力来进行。如果国家有自己足够的成品油储备，就会对这种交易起到震慑作用。其次是稳定油价，调剂市场。一旦遇到油价飞涨，有成品油储备的国家就可以通过抛售一部分储备油品来降低油价，等到油价下跌，再购进一部分来补充，长期保持一定的储备量。第三就是应付短期石油供应中断。

为防止和减少因石油供应中断，油价大幅度异常波动等事件造成的影响和维护国家能源安全，保证国民经济的正常运行，我国将加快建立国家石油储备体系。建立国家石油储备体系，不仅是维护国家能源安全的重要保证，也是稳定石油价格的有效减震剂，提高我国在国际石油市场的应变能力。

国家成品油储备库是具有战略性质的仓库，因此部分油库建成后，仓储设施没有进行过大的更新改造，现在，油库设施设备老化，安全隐患较严重，已不适应现有安全管理要求，限于当时的历史背景和技术条件,许多设计理念及使用要求、消防要求，已不适应现行规范要求。

2 油库储油区危险性评价

笔者针对国家某成品油储备库的情况，采用DOW化学公司火灾爆炸指数评价法和事故树分析法，对某油库的储油区进行了风险评价。现将两种方法的计算方法步骤分别介绍如下:

2.1 美国DOW化学公司道化法

DOW化学公司道化法可以从宏观上分析评价储备油库火灾爆炸危险性的程度。

2.1.1 评价单元的划分

一般是将储存相同油品的相同型号油罐组划分为一个评价单元。因此，将待安全评价的油罐分为两个评价单元:4个10000m3油罐汽油罐组和4个10000m3油罐柴油罐组。

2.1.2 物质系数MF的确定

物质系数MF根据美国消防协会所确定的物质可燃性NF和化学不稳定性NR联合求得，可知:汽油物质系数MF=16，柴油物质系数MF=10。

2.1.3 一般工艺危险系数F1的确定

表1 一般工艺危险系数F1

一般工艺危险系数F1为:

F1=1+0+0+0.85+0+0.25+0.5=2.60

2.1.4 特殊工艺危险系数F2的计算

表2 特殊工艺危险系数F2

汽油罐组:

F2=1+0.2+0+0.5+0+0+0.25+0.5+0+0.6+0.2+0+0=3.25

柴油罐组:

F2=1+0+0+0.5+0+0+0.25+0.5+0+0.6+0.2+0+0=3.05

2.1.5 工艺危险系数F3的计算

汽油罐组:

F3=F1×F2=2.6×3.25=8.45≈8.00

注意，当F3>8时，应按F3=8来确定危害系数。

柴油罐组:

F3=F1×F2=2.6×3.05=7.93

2.1.6 火灾爆炸指数F＆EI的计算

F＆EI反映了火灾爆炸事故可能造成的破坏情况，表3根据火灾爆炸指数判定危险等级。

表3 F＆EI与危险等级的对照表

汽油罐组:

FEI=F3×MF=8×16=128

柴油罐组:

FEI=F3×MF=7.93×10=79.3

由以上计算结果可以看出:

汽油罐组处于危险状态，柴油罐组处于安全状态。

2.1.7 安全措施补偿系数C

安全措施补偿系数C是根据所采用的安全措施来降低事故发生的概率和危险性，包括工艺控制安全措施、物质隔离安全措施和防火安全措施三类。

汽油罐组:C=C1×C2×C3=0.62

柴油罐组:C=C1×C2×C3=0.65

FEI′=FEI×C=79.36FEI′=FEI×C=51.55

采取安全措施后:汽油罐组处于安全状态，柴油罐组处于很安全状态。

2.1.8 危害区域半径R的确定

汽油罐组:

R=0.256×FEI=32.77m

危害区域面积=3373.67m2

柴油罐组:

R=0.256×FEI=20.3m

危害区域面积=1294.7 m2

2.1.9 危害系数DF的确定

危害系数DF可根据F3和MF查《单元危害系数计算图》，可得

汽油DF=0.68，柴油DF=0.29。

2.1.10 危险区域内资产价值CV

危险区域内的资产价值包括油罐、油罐附属设备，以及油罐内油品的价值。这些需经财务、设备等相关部门仔细核算后得出。

2.1.11 最大可能财产损失MPPD

基本MPPD=0.82×CV×DF

实际MPPD=基本MPPD×C

2.1.12 最大可能工作日损失MPDO

lgMPDO=1.325132+0.592471×lgMPPD(实际)

由于安全措施的变化，MPDO的值可以在其70%的范围内上下浮动，其范围:

lgMPDO1=1.045515+0.610426×lgMPPD(实际)

lgMPDO2=1.550233+0.598416×lgMPPD(实际)

式中:MPDO1:小于70%的最大可能损失天数；

MPDO2:大于70%的最大可能损失天数；

2.1.13 停产损失BI的计算

BI=MPDO/30×VPM×0.70

式中:VPM:月产值；

0.70 :固定成本和利润系数；

从以上的计算可以看出，财产的损失由两部分组成，即:事故直接损失和停产时间的间接损失，其结果可反映出单元的火灾爆炸危险程度。

表4 工艺单元危险系数和爆炸指数

2.2 事故树分析

DOW道化学公司火灾爆炸指数评价法能对事故造成的损失进行评价，但不能从微观上认清事故产生的原因和几率，因此道化学火灾爆炸指数评价法有一定局限性。现用事故树

分析法(FTA)对储由区安全进行分析。

2.2.1 事故树分析的基本程序

图1

2.2.2 事故树的绘制

根据收集的系统故障资料，从顶上事件开始，按顺序逐级找出所有直接原因事件。现绘制如下图2所示:

2.2.3 最小割集和最小径集在事故树分析中的选用

事故树分析的主要目的是在于求得哪些基本事件对顶上事件的发生具有重大影响，从而采取经济有效的措施来控制顶上事件的发生。最小割集和最小径集在分析的过程中具有重要作用。

凡能引起顶上事件发生的最小限度的基本事件，均称为最小割集；

基本事件本身不发生就不引起顶上事件发生的最小限度的基本事件，称为最小径集。

根据最小割集(最小径集)的数量，或者是与门(或门)的多少，可选简单易行的方法对事故树分析。与门多，或门少时，最小割集少，系统就相对比较安全；反之，或门多，与门少时，最小径集少，系统则比较危险。

如图2所示，事故树中或门很多，与门很少，则选最小径集对事故树进行分析。根据最小割集和最小径集的对偶性质，将事故树的“与门”换成成功树的“或门”，把“或门”换成“与门”，求出与事故树对偶的成功树，如图3所示:

图3 成功树

根据成功树，我们可以得到成功树的3个最小割集(原事故树 的 最 小 径 集)为 {X21}、{X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12}、{X13X14X15X16X17X18X19X20}。

2.2.4 最小割集和最小径集在事故树分析中的意义

最小割集能表明系统发生事故的原因，并且也能表明事故树有几种组合能导致系统发生事故，除此，最小割集还能直观表明基本事件发生后的危险性大小，即一般情况下，一个事件的最小割集比多个事件的最小割集更易引起系统发生事故，因此我们可以全力控制关键事件的发生。

最小径集能帮助我们知道控制住哪几个基本事件就可以避免顶上事件的发生，同时，也能帮助我们选择经济有效的方案来避免顶上事件的发生。

根据图3，我们只要采取措施控制住这三个最小径集中的任一个不发生，顶上事件就不发生。一般情况下，控制一个基本事件比控制多个基本事件省力、省时，因此在设计控制时，应根据事故树的最小径集选取最省力、省时的最优方案。

3 降低油库罐区危险的措施

通过以上的评价分析，我们知道了储罐区火灾爆炸可能发生的原因。建议油库应从以下几个方面来做好安全工作:

3.1 增强全油库职工的安全意识，认清国家储备的责任感和使命感；

3.2 提高职工的业务技能水平和处理事故的应急能力，完善操作规章制度，避免作业时的误操作和违章操作，防止油品“跑、冒、滴、漏”现象的发生；

3.3 加强日常对油罐、消防设施设备的巡查和保养，及时修复更换损坏的设备，杜绝隐患；

3.3.1 加强着火源的控制，减少静电的产生和积聚，做好雷电火灾的预防工作；

3.3.2 制定出详细周密的应急预案，做好平时的消防演练。

[1]赵晓刚，《石油储运安全系统工程理论及其应用》，解放军出版社(北京)，2005.2月.

[2]中国化学安全卫生技术协会防火防爆专业委员会编译，道化学公司火灾爆炸危险指数评价方法(第七版)，中国化工出版社(北京)，1997.