岚山港原油储罐基于PHAST的事故后果模拟分析

2016-10-18DOI103969issn10018972201618026

中国科技信息 2016年18期

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.18.026

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.18.026

以岚山港50000m3原油储罐为例，运用PHAST模拟软件对岚山港实际情景进行事故后果模拟分析。选用原油储罐泄漏模型对池火灾、喷射火、闪燃以及爆炸事故进行事故后果模拟，得出事故伤害范围并确定其死亡半径、重伤半径、轻伤半径等参数。依据PHAST模拟结果结合安全生产法律、法规为安全管理者及决策者提供合理可行的意见及建议。

岚山港是江北最大的液化品集散基地，其危险化学品码头在业务规模不断扩大的同时，对储罐区安全管理及风险控制提出了更高的要求，特别是在石大科技“7·16”安全事故发生后，给整个岚山区域内的危化品企业带来了巨大的冲击，使企业意识到安全是危化品行业不可逾越的红线。

火灾、爆炸、毒物泄漏扩散事故是安全生产事故中较为常见的事故类型，PHAST模拟软件内嵌4种计算模型分别为：泄放和扩散、燃烧、爆炸和毒气扩散中毒，可进行定量安全评价及事故后果模拟从而有效的防止事故的发生，避免人员伤亡及经济损失。可为企业安全管理、安全评价、制定应急救援预案提供合理的理论支持。

岚山港储罐危险性分析

大型原油储罐一般采用外浮顶罐型式，储存容量超大。在使用过程中，由于管道焊缝处焊接产生裂纹、管道与法兰的阀门连接处密封失效、原油储罐受外力作用产生裂纹就会造成原油油品的泄漏，泄漏出的原油遇到点火源可能发生火灾或爆炸事故。容易造成人员伤亡及经济损失。

本文风险点选取为50000m3外浮顶原油储罐，罐壁内径60m，罐壁高度19.32m，操作压力为常压，操作温度为80℃，罐区存储的介质为原油，原油具有易燃易爆性，其火灾事故危险特性见表1。

表1　原油的危险性特点

PHAST模拟软件介绍

PHAST是挪威船级社研发的SAFETI中的一个计算事故影响后果的软件模块，其模拟原理是通过输入物质参数、工艺参数、环境实际参数等，应用计算机对既定的事故模型进行影响范围及危害程度的计算，形成模拟分析图和详细的模拟结果报告。本文采用PHAST模拟软件来计算泄漏引起池火灾、爆炸、喷射火、闪火事故的影响范围，为人们合理设置安全防火间距提供参考。

对储罐区进行事故后果模拟分析

常压原油储罐典型泄漏场景包括：（1）从储罐的上侧小孔泄漏6.35mm（1/4 in），中孔泄漏25.4mm（1 in）及大孔泄漏101.6mm（4 in）；（2）储罐底内中孔泄漏25.4mm（1 in）及大孔泄漏101.6mm（4 in）；（3）罐壁或罐底破裂，并假设罐底破裂可以造成泄放介质顺畅地流到储罐周围的地面上。

根据岚山港实际布局及泄漏场景结合PHAST模拟软件，对泄漏造成的池火灾及爆炸进行事故后果模拟分析。研究对象为岚山港的原油储罐区一座装填系数为0.8 容积为50000m³的原油储罐。

（1）参数设置。以岚山港一座50000m3原油储罐为例，池火灾事故后果模拟评价参数值如表2所示。

表2　池火灾事故后果模拟评价参数值

（2）泄漏事故后果模拟。以下将研究原油泄漏后，对原油储罐区可能发生的事故后果进行模型预测。

（3）应用PHAST计算机模拟软件，可得出模拟分析图和详细的模拟结果报告，通过分析模拟结果，得出如下的分析数据见表3。

表3　泄漏事故预测结果

由原油储罐泄漏扩散模型得出以下分析结果：原油泄漏后遇到点火源，形成池火灾事故，以泄漏点为圆心半径63m内的圆形区域为致死区域、以泄漏点为圆心半径在63m至77m内的环形区域为重伤区域、以泄漏点为圆心半径在77m至100m内的环形区域为轻伤区域、距离泄漏点100m以上为安全区域，但依然要采取相应的安全应急措施。