王辉兰

【摘要】原油库是原油的储存基地，因为原油具有易燃、易爆等特点，这些潜在危险因素可能会给周边的人员、居民和环境造成一定的危害，甚至是灾难性后果。因此油库的风险评价工作对于油库的安全管理非常重要。

本论文采用PHAST Risk风险评价软件对某大型油库进行定量风险评价，主要模拟了闪火，池火，爆炸等事故后果，分析了油库的整体风险，通过分析风险结果并结合油库的实际情况，得出风险较高区域的主要原因。

【关键词】油库 定量风险评价 Phast Risk

1 项目概况

该大型油库是两条输油管道的末站，又是三条输油管线的首站，设计最大进油量为5000 m3/h，并设有储油罐七座，总库容量为36 ×104 m3，其中有2座5 × 104 m3浮顶油罐，2座10 × 104 m3浮顶油罐，3座2×104m3浮顶油罐。

油库呈“凹”字形，整个油库的主要设施包括外输泵区、变电所、热媒炉换热区、给油泵区、消防泵房、锅炉房、清蜡间、消防泵房、给油泵区、储罐区、行政办公楼等。

油库东侧为农田，南侧50米为一所小学，西侧紧贴围墙有一处民居，北侧为当地村庄，有当地村民居住在附近，四周500米内人口约700人左右。在油库北侧有三家企业，均为轻工业企业，此外在输油管线进站处的围墙外有一家豆腐作坊。

2. 自然条件

该大型油库属于温带季风型大陆性气候。夏季受海洋气流影响，冬季受大陆气流影响，全年日照为2700小时左右，具有四季分明，雨量适中的特点。该地区春季风速最大，夏季最小，多年主导风向为西南风，年平均风速为2.8 m/s。

油库所处地形是南高北低，高程差达29米，南部为山丘，土质为强风化岩，海拔高度100米。

3. 人口分布

油库及其周围人口分布情况见表1。

4. 危险源辨识

该油库主要危险有害因素有：火灾爆炸、中毒窒息、触电、高处坠落等。本次定量风险评价（QRA）只评价原油发生泄漏后所引发的火灾爆炸危害。

4.1 失效模型的选择

引发火灾、爆炸最主要起始事件便是泄漏。泄漏的发生及其是否导致危害事故取决于泄漏的物料及其它各种条件（如点火源等）。

4.2 泄漏孔径的确定

4.3 失效模型的确定

失效模型主要考虑输油管线、原油罐罐体和站内设备发生泄漏的事故后果，同时对原油罐的罐顶泄漏考虑浮顶罐泄漏、罐顶大火、溢流、沸溢所造成的影响。

4.4 泄漏时间的确定

泄漏量主要与泄漏时间和泄漏速率有关。泄漏时间主要决定于以下三方面：

泄漏发现时间；

泄漏单元隔断的时间；

将隔离的物料排放的时间。

一般情况下，泄漏持续时间是以上时间的总和。

5 失效频率的估算

6 后果和影响分析

该大型油库工艺设施原油泄漏后产生的主要潜在后果是：闪火，池火，爆炸。

下面将对该大型油库发生原油泄漏后的潜在后果影响范围进行分析计算。事故后果采用后果计算软件PHAST进行计算。

原油储罐区可能发生的事故主要是原油储罐罐顶大火、堤内池火和沸溢，其中6#原油储罐（储量：1×105 m3）发生沸溢的事故后果最为严重，其发生沸溢的影响区域见图1。

7 结果分析

1 x 10-5风险等高线基本涵盖整个油库的工艺区、原油储罐区及办公区域，此外还包含机械厂的大部分区域和村庄靠近油库的南面部分区域；1×10-5风险等高线在北面部分超出接收终端边界；

该大型油库的F-N曲线落在了“临界区（ALARP）”和“不可接受风险”的区域内；曲线的两端（死亡人数1-10人和100-1000人）都超出了“临界区（ALARP）”；

该大型油库的总体界外PLL值为7.38×10-3/年；

根据前面确定的风险标准，该大型油库对界外个人和社会造成的风险是不可以接受的。通过表5-1、图5-1和图5-2我们可以还能发现以下几个情况：

中部工艺区的个人风险水平最高，出现了1×10-3的风险等高线；

储罐区的个人风险水平较低，只在罐体周围出现1×10-5的风险等高线；

整个油库的风险水平呈现西北高东南低的分布；

通过分析PHAST Risk软件提供社会风险报告（Societal Risk Ranking Report）里面的数据，在死亡人数1-10人区间内，风险贡献高的失效事件依次是收球装置（26.14%）、发球装置B（23.34%）、进站管线（17.63%）、外输管线B（15.86%）；在死亡人数100-1000人区间内，风险贡献高的失效事件是进站管线（97.75%）和储罐（2.25%）。

对于社会风险的贡献率来看，主要是油库进站管线，收球装置区和外输管线B这三个地方的贡献度高。

出现上述几种情况的主要原因是：

中部工艺区的设备比较集中，而且点火源也比较多，因此个人风险水平较高。

储罐区虽然储存的危险物质很多，发生事故的后果很严重，但是由于周边的点火源稀少，点火概率低，周围人员稀少，储罐布置分散等，这就造成了储罐区的整体风险水平较低。

由于社会风险不考虑场内人员，只考虑油库周围的人员分布，同时社会风险主要取决于失效事件本身的个人风险水平和它周边的人员分布两个方面，因此进站管线外一墙之隔的豆腐作坊就是造成周边社会风险水平较高的原因（进站管线，收球装置区和外输管线B均布置在周围），同时站场北面的村庄距离油库太近也是造成社会风险较高的原因。

进站管线前端没有截断阀，一旦发生泄漏只有依靠输送管线上一个阀室切断阀门才能停止泄漏，这就造成泄漏时间很长（60分钟），泄漏量大，产生的风险高。

外输管线B、发球装置B和收球装置布置在一起，它们与发球装置A和C不同，A和C布置在露天，周边的点火源不多且强度较小，而外输管线B、发球装置B和收球装置的一墙之隔是豆腐作坊，点火源强度高距离近，这是造成它们风险高的主要原因。

8. 结论与展望

该大型油库界区内和界区外的风险较高的主要原因是：

1） 泄漏量大、泄漏频率高、泄漏面积大造成的高风险。如果采取一定的措施降低泄漏频率、减少泄漏量或减少泄漏面积，将会使其风险降低。

2） 高强度的点火源出现在油库设施周围是造成高风险的主要原因。

3） 站场周边的居民和工厂距离油库太近，这也是社会风险高的原因。

由于国内安全评价开展较晚，油库方面的风险评价主要注重定性分析，缺乏定量分析的方法。但是随着电脑技术的不断发展，原先计算复杂的后果模拟模型通过编译成软件，定量风险评价的研发在技术上有了重大突破，数字化的个人风险等值线和社会风险曲线（F-N曲线）等技术不断更新、完善。今后定量风险评价向三维化，动态化方向发展。

参考文献

1、黄坤等. 油库安全评价方法现状. 石油工程建设，2006， 01： 1-7

2、苏欣等. 油库安全评价模型及其应用. 石油工程建设，2006，04： 18-20

3、张琳等. 油库安全的事故树分析法. 石油工程建设，2006，06： 11-14

4、吕保和等. 在役化工装置安全评价模式的研究. 中国安全科学学报，2006，9： 124-128

5、帅健. 原油油库的安全评價. 中国安全科学学报， 2006， 10： 120-125

6、奚骏. 定量风险评价的后果应用. 管理观察，2009，28： 75-76