加油站儲罐火災(zāi)與爆炸危險區(qū)域的研究

肖保軍

摘 要：安全生產(chǎn)是現(xiàn)代社會各企業(yè)、組織在實(shí)際工作中需要考慮的首要問題，尤其是加油站等帶有明顯安全隱患的地點(diǎn)?；诖耍疚耐ㄟ^模擬的方式對加油站儲罐火災(zāi)與爆炸危險區(qū)域進(jìn)行研究，分析空間、時間范圍上加油站周邊建筑和人員面臨的安全威脅，再以此為基礎(chǔ)，提出應(yīng)對加油站儲罐火災(zāi)與爆炸危險的建議，以期通過研究明晰安全相關(guān)問題，為后續(xù)加油站工作提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：加油站；儲罐火災(zāi)；安全距離；危險區(qū)域

加油站儲罐是一種儲存油品的容器，是加油站的主要設(shè)施之一，也是較為常見的壓力容器，鑒于油品在現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活中的關(guān)鍵作用，加油站儲罐的安全也越發(fā)引起各界的關(guān)注。在此前的資料中，可以發(fā)現(xiàn)一旦加油站儲罐發(fā)生火災(zāi)與爆炸，造成的財產(chǎn)損失非常大，甚至威脅加油站周邊人員的生命安全，針對加油站儲罐火災(zāi)與爆炸危險區(qū)域進(jìn)行研究、探討對策有一定的必要。

1 加油站儲罐火災(zāi)與爆炸危險區(qū)域模擬分析

1.1 觀察指標(biāo)與模擬對象

模擬實(shí)驗(yàn)通過計算機(jī)進(jìn)行，采集S加油站標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)參數(shù)，將其代入模型中進(jìn)行分析。主要觀察指標(biāo)為危險發(fā)生后周邊建筑和人員的損毀、傷亡情況，并通過科學(xué)計算了解該加油站儲罐的危險區(qū)域范圍。

模擬對象為福建省福州市某地加油站（下文簡稱S加油站），S加油站位于福州市晉安區(qū)某地，總用地面積2497.47平方米，擬建筑面積為391平方米，計劃建設(shè)5個儲油罐，均采用埋地形式，規(guī)格為30立方米，包括柴油罐和汽油罐各兩個，存儲容積為120立方米，安全等級容量為90立方米，屬于三級站，通過地下覆土保證防護(hù)效果。按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，可存儲汽油571噸、柴油41.5噸（均為最大值），所用臥式油罐型號為HG5158085（單層鋼制儲罐），尺寸參數(shù)方面，筒體直徑240cm、長度600cm、筒體厚度0.8cm、封頭厚度0.8cm。

1.2 分析過程

油料的燃燒速度受到多重因素的影響，為保證理論的指導(dǎo)價值，在本次模擬中，考慮的核心參數(shù)包括儲罐直徑、水含量、液面高度、風(fēng)速、熱量傳遞五個方面。[1]將模擬參數(shù)代入公式中進(jìn)行計算，可以獲取汽油燃燒速度

dm/dt.為92kg/（m2·h），默認(rèn)空氣密度為ρ0為119kg/m3，可以獲得結(jié)果為0.0256kg/（m2·s）。火災(zāi)發(fā)生后的火焰高度方面，考慮儲罐直徑、水含量、液面高度、風(fēng)速、熱量傳遞等參數(shù)影響，可獲取計算結(jié)果為8.11m，以燃燒速度和火焰高度為基礎(chǔ)，計算獲取熱通量，代入各項(xiàng)參數(shù)后，其計算式為：

Q=[（π*3.712+2π*3.71*9.10）*0.0256*0.24*43728.8]/（72*0.02560.61+1）。

計算結(jié)果為：7005.86W。

1.3 分析結(jié)果

以熱通量結(jié)果為基準(zhǔn)，代入模擬中，結(jié)果上看，以儲罐為中心，半徑3.76米范圍內(nèi)的人員全部死亡、設(shè)施完全損壞；半徑4.81米范圍內(nèi)，人員擁有4148s的逃生時間，如果未能撤離，將全部死亡，設(shè)施則嚴(yán)重?fù)p壞；半徑超過6m，但不超過7.1m范圍內(nèi)的人員擁有6469s的逃生時間，如果未能撤離，將死亡或者嚴(yán)重受傷，設(shè)施不同程度損壞；半徑在7.1m以上，但不超過12.17m，人員未能逃離也通常不會致死，但會被燒傷，設(shè)備損失情況不嚴(yán)重；半徑超過12.17m，人員和設(shè)備可能受到輕微影響，半徑超過17.48m，人員和建筑安全。

2 應(yīng)對加油站儲罐火災(zāi)與爆炸危險的建議

2.1 優(yōu)化布局

在模擬實(shí)驗(yàn)中，可以發(fā)現(xiàn)風(fēng)速、周圍建筑密度、逃生空間等會影響加油站儲罐火災(zāi)與爆炸造成的危害，后續(xù)工作中，可以通過對加油站周邊布局的優(yōu)化應(yīng)對可能出現(xiàn)的危險。要求所有建筑距離儲罐邊緣位置至少18m，同時控制建筑建設(shè)結(jié)構(gòu)、所使用材料等情況，避免在加油站周邊建設(shè)圓柱形建筑，如果地形條件允許，也可以進(jìn)一步增加儲罐的埋深。另外，火災(zāi)爆炸危害區(qū)域大于普通火災(zāi)危害區(qū)域，這要求在進(jìn)行布局時，提升應(yīng)對爆炸的能力，在加油站儲罐區(qū)周邊設(shè)置其他建筑物或設(shè)備設(shè)施時，要重點(diǎn)考慮儲罐發(fā)生爆炸所波及的危害范圍，加大建筑與加油站的直線距離。

2.2 保證儲罐的安全距離

安全距離主要指儲罐之間、儲罐與危險源之間、儲罐與人員辦公區(qū)域之間的距離。在上述計算的基礎(chǔ)上，要求在加油站的設(shè)計中給予充分考慮。S加油站儲罐到辦公區(qū)域的距離為19.18m，滿足安全需要，該距離是指儲罐邊緣與辦公區(qū)邊緣的最近距離。儲罐邊緣距離民房最小距離為22.62m，滿足安全要求。如果考慮火災(zāi)爆炸發(fā)生的實(shí)際情況，其核心位置距離民房距離超過25m，安全性可以得到保證，危險源與儲罐的安全距離難以明確界定，部分危險源帶有流動性，人員應(yīng)做好實(shí)時監(jiān)督工作。

2.3 強(qiáng)調(diào)管理的規(guī)范性

管理的規(guī)范性可以有效降低加油站儲罐火災(zāi)與爆炸發(fā)生的可能，其主要內(nèi)容包括控制危險源進(jìn)入、加強(qiáng)實(shí)時監(jiān)督、嚴(yán)肅處理違規(guī)行為三個方面。危險源包括明火、瞬時大負(fù)載等，要求在加油站入口處設(shè)置警示牌，嚴(yán)格禁止明火進(jìn)入加油站區(qū)域，在埋設(shè)儲罐的區(qū)域，也應(yīng)給予明確標(biāo)識，避免較大負(fù)載施加于儲罐上方。實(shí)時監(jiān)督主要借助各類監(jiān)控設(shè)施實(shí)現(xiàn)，要求在加油站周邊、內(nèi)部以及儲罐周圍設(shè)置若干分布式監(jiān)控探頭，所有探頭最好可以實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)，并以有線通信的方式將監(jiān)控內(nèi)容實(shí)時傳輸回監(jiān)控站，便于人員了解加油站基本狀況，及時處理存在的安全隱患。對于存在的違規(guī)行為，要求立即給予制止和處理，如果站內(nèi)人員違反規(guī)定，可以進(jìn)行薪資方面的處罰，如果站外人員違反規(guī)定，應(yīng)首先勸離，如果勸離無效，也可以采用其他強(qiáng)制性措施給予處置，保證站內(nèi)安全。

3 總結(jié)

通過分析加油站儲罐火災(zāi)與爆炸危險區(qū)域，獲取了相關(guān)理論成果。儲罐安全是加油站工作的重要內(nèi)容之一，對儲罐火災(zāi)與爆炸危險區(qū)域進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)其周邊不同空間范圍內(nèi)的人員和建筑都面臨安全威脅，撤離較慢的人員甚至面臨生命安全威脅。為應(yīng)對相關(guān)危險，建議加油站在后續(xù)工作中優(yōu)化自身布局，嚴(yán)格按照《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》關(guān)于站內(nèi)外建構(gòu)筑物安全距離要求進(jìn)行布局控制，保證儲罐區(qū)的安全距離、強(qiáng)調(diào)管理的規(guī)范性和日常操作的遵循性，最大限度降低儲罐火災(zāi)與爆炸危險。

參考文獻(xiàn)：

[1]白潔，凌曉東，柳棟.基于CFD的加油站儲罐燃爆危險性分析[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2018，37（01）：46.

[2] 《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》 GB501562012 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布.2014.