储油区定量风险评价应用研究

王颖雪 蔡治勇, 袁成天 罗 伟 黄 川

(1. 重庆科技学院安全工程学院， 重庆 401331； 2. 重庆市安全生产科学研究有限公司， 重庆 401331)



储油区定量风险评价应用研究

王颖雪1蔡治勇1,2袁成天2罗 伟1黄 川1

(1. 重庆科技学院安全工程学院， 重庆 401331； 2. 重庆市安全生产科学研究有限公司， 重庆 401331)

以重庆市某大型油库为工程实例， 结合CASST-QRA V2.0重大危险源区域定量风险评价软件，对储油区可能发生的事故类型、影响范围和后果严重程度进行模拟和分析，量化危险源对周边环境造成的事故影响的风险可接受程度，对所采取安全措施的有效性进行判定。

储油区；定量风险评价；个人风险；社会风险

随着人们对柴油、汽油需求量的不断增加，储油区的数量及规模也在逐渐扩大。柴油、汽油具有易燃、易挥发的特点，极易发生油品泄漏、扩散、火灾爆炸等事故，且单个油罐着火还有可能引起周围油罐的起火爆炸，后果极其严重[1-3]。因此，储油区生产运行中的风险评估和安全措施显得尤为重要。定量风险分析方法(缩写为QRA)，也称概率风险评价方法，是一种对风险进行量化评估的技术方法，可用于评价危险源对周边环境造成的事故风险可接受程度，并判断所采取的安全措施的有效性[4-5]。

1 储油区概况

重庆市某区新建容量为21×104m3的石油商业储备库，扩容新建3×104m3内浮顶地上立式金属储油罐7座。其中，3×104m3柴油罐4座，3×104m3汽油罐3座。图1所示为罐区布局图。

图1 罐区布局图

2 个人风险和社会风险评估标准

2.1 个人风险评估标准

个人风险容许标准用于判断危险源附近的目标人群是否可暴露于某一风险水平以上，其上限是可容许基准，下限是可忽略基准[6]。危险化学品单位周边重要目标和敏感场所的个人风险应符合相关标准[7-11]。表1所示为危险化学品单位周边个人风险容许标准。

表1 危险化学品单位周边个人风险容许标准

2.2 社会风险评估标准

可容许社会风险标准以ALARP(as low as reasonable practice)原则作为可接受原则。目标区域被划分成可容许区、不可容许区和ALARA区(尽可能降低风险区)[12-15]，根据危险源的社会风险所属区域，采取不同的应对决策。

3 区域定量风险评估

应用中国安全生产科学研究院研制的危险源区域定量风险评价软件CASST-QRA V2.0，针对该项目进行个人风险、社会风险及事故后果分析。

3.1 个人风险分析

以14#汽油罐和15#柴油罐为例，部分危险源描述见图2，气象条件见图3。

图2 部分危险源描述图例

图3 气象条件

在个人风险等值线3×10-5覆盖范围内 ，主要包括项目罐区，涉及到部分汽车发油区、倒罐泵组，该范围内不存在风险标准中规定的中密度场所。

在个人风险等值线1×10-5覆盖范围内，主要包括油库及加油站内部分建筑物、构筑物，无居住类高密度场所及公众聚集类高密度场所。

在个人风险等值线3×10-6覆盖范围内 ，包括项目建筑物、构筑物、加油站及项目北面部分居民房，此范围内无高敏感场所、重要目标及特殊高密度场所。

因此，个人风险在可接受范围内。图4所示为项目个人风险等值曲线图。

3.2 社会风险分析

根据个人风险与储罐区周边人口密度，绘制出项目的社会风险曲线。社会风险分析的主要目的是评估危险源引发重特大事故的潜在可能性及危害程度，即引起一定人数死亡事故的可能性。图5所示为项目社会风险曲线。

图4 项目个人风险等值曲线图

图5 项目社会风险曲线

社会风险分析中充分考虑了项目周边的人员分布情况。附近民房经过拆迁改造后，该油库东面坡地距储罐约282 m处有居民区，东北面偏东距储罐区约232 m处有民居区，西北面是运输公司。所涉及到的危险化学品企业对周边环境产生的社会风险处于ALARA区域内，现阶段的社会风险在可接受范围内。

3.3 事故后果分析

(1) 事故情景模式和事故模式。该储油区涉及到危险品有汽油、柴油，主要事故情景模式为汽油储罐、柴油储罐管道阀门破裂及中孔泄漏等事故模式，事故情景模式下的对应灾害模式为池火灾。通过区域定量风险评估定量计算，可给出不同灾害模式下以泄漏点或物理爆炸点为中心的人群伤亡半径的事故模型。

(2) 计算结果。以14#汽油罐和15#柴油罐为例进行计算，危险源事故后果见表2。

(3) 事故后果分析。随着事故情景和气象条件的变化，呈现出不同的事故后果。可能发生的最严重事故是：3×104m3汽油罐发生管道中孔泄漏形成池火灾事故，事故形成的死亡半径为32 m，重伤半径为38 m，轻伤半径为54 m；3×104m3柴油罐发生管道中孔泄漏形成池火灾事故，事故形成的死亡半径为26 m，重伤半径为30 m，轻伤半径为42 m；3×104m3汽油罐发生管道完全断裂而造成汽油泄漏，形成池火灾事故，事故形成的死亡半径为101 m，重伤半径为118 m，轻伤半径为164 m，多米诺半径为64 m。事故的死亡区域主要为油库罐区。

表2 事故后果一览表 m

根据以上分析，认为其发生管道完全断裂的可能性较小，可能发生的主要事故为阀门中孔泄漏和管道中孔泄漏。

4 结 语

以重庆市某大型油库储油区为例，对重大危险源进行了定量风险分析，应用CASST-QRA V2.0模拟不同情况下的泄漏、火灾爆炸事故后果。对多个危险源进行多米诺风险耦合，可以更为精确、直观地判定事故风险范围，对预防重大事故的发生具有实际意义。同时，研究结果可为企业日常管理及风险控制措施提供理论依据，使企业能够以合理的投入成本将风险控制到最小。

[1] 刁孝松.埋地原油长输管道定量风险评价技术研究[D].成都:西南石油大学,2015：1-20.

[2] 邱治宁.储油罐泄露风险评价及后果模拟[D].成都:西南石油大学,2014:1-20.

[3] 林一.自升式钻井平台风险评估方法研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2013:1-20.

[4] 郭群.CASST-QRA定量风险评价法在重大危险源评估中的应用[J].煤炭技术,2015(6):296-298.

[5] 周德红,赵云胜,胡敏涛,等.合成氨厂液氨储罐泄漏环境风险分析[J].安全与环境工程,2009(2):101-104.

[6] 宋占兵,于立见,多英全,等.定量风险评价在炼化一体化项目中的应用[J].中国安全生产科学技术,2011(5):91-95.

[7] 吴宗之,魏利军,王如君,等.化工园区安全规划方法与应用研究[J].中国安全生产科学技术,2012(增刊1):46-51.

[8] 赵文芳,万古军,张广文,等.重大危险源定量风险评估实例解析[J].安全与环境学报,2013(5):239-243.

[9] 潘丽芳,朱淑兰,李秀杰,等.油罐区重大危险源分级方法比较与探讨[J].石油化工安全环保技术,2014(6):30-33.

[10] 闫晓.超大型液化天然气储罐及库区安全设计性能化技术研究[D].青岛:中国石油大学(华东),2013：1-20.

[11] 武志峰.液化石油气站安全距离确定方法研究[J].中国安全生产科学技术,2014(增刊1):108-112.

[12] 曲风臣,吴晓峰.化工园区安全风险评价内容探讨[J].化学工业,2012 (11):27-30.

[13] 马月鹏,李竹霞,倪凯,等.化工园区区域定量风险评价及其应用研究[J].安全与环境学报,2012(5):239-242.

[14] 何静,张礼敬,陶刚,等.大型LNG储罐区个人风险及泄漏后果定量分析[J].工业安全与环保,2015(10):46-49.

[15] 杨春生.化工园区安全规划方法和内容研究[J].中国安全生产科学技术,2014(3):85-89.

Study on Quantitative Risk Assessment of Oil Storage Area

WANGYingxue1CAIZhiyong1,2YUANChengtian2LUOWei1HUANGChuan1

(1.School of Safety Engineering, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China; 2.Chongqing Safety Production Science Research Co. Ltd., Chongqing 401331, China)

Taking a large oil depot in Chongqing as an engineering example, this paper carries on simulation and analysis of oil storage area accident type, extent and consequences of the severity with the help of CASST-QRA v2.0 quantitative risk assessment software to quantify the impact of the hazard installation on the surrounding environment and to determine the effectiveness of the safety measures taken.

oil storage area; quantitative risk assessment; individual risk; social risk

2016-10-20

重庆市科委项目“安全监管中介服务体系研究”(CSTC2016JCCXA0084)；重庆科技学院研究生科技创新计划项目“基于多米诺效应的储油区定量风险评价技术研究”(YKJCX1620704)

王颖雪(1992 — )，女，2014级在读硕士研究生，研究方向为安全工程。

X937

A

1673-1980(2017)02-0075-04