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文檔簡介

(資料性)

主要安全設施類別主要安全設施安全防護個體防護頭部防護(安全帽、面罩、耳塞、眼鏡、口罩)和身體防護(工作服、防護服、手套、鞋)、空氣呼吸器、洗眼器等安全泄放設施放空設施、安全閥、呼吸閥、流量開關閥等安全標志危險區(qū)警示標志、“三樁”、逃生避難標志、風向標等雷電、靜電防護防雷設施、靜電接地設施等數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(SCADA)系統(tǒng)調控控制中心的計算機系統(tǒng)、管道各站場的控制系統(tǒng)、遠程終端裝置(RTU)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等防火防爆防火設施阻火器、防液(火)堤、防火(爆)墻、防火門(窗)、防火涂料等防爆設施設備電氣設備、風機、電磁閥、儀表、工器具、對講機/移動電話等檢測報警監(jiān)測地質災害監(jiān)測設施、管道本體監(jiān)測設施、管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)等可燃(有毒)氣體檢測系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)火災探測器、手動火災報警按鈕、火災報警器、火災報警控制器、火災報警電話、可燃及有毒氣體探測器等檢測報警系統(tǒng)檢測儀表(溫度、壓力、流量、液位等)等安防系統(tǒng)周界報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、出入口控制、電子巡查巡檢系統(tǒng)等防腐與陰極保護防腐層漏點檢測儀、測試樁、陰極保護電位檢測儀、去耦隔直裝置、極性排流裝置等應急處置緊急處理設施線路截斷閥、緊急切斷閥、緊急放空閥、事故收集池等控制系統(tǒng)緊急停車系統(tǒng)(ESD)、水擊保護系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)等電氣設施應急電源(應急發(fā)電機、不間斷電源)、應急照明、電氣“五防”、繼電保護系統(tǒng)等應急裝備及設施搶修設施、堵漏器材、破拆器材、攀登器材、應急人員裝備、防洪物資等注:安全設施包括但不限于本表列出的設施。

(資料性)

定量風險評價法B.1計算程序定量風險評價工作流程見圖B.1,包括以下步驟:a)收集資料數(shù)據(jù);b)危險識別和泄漏場景辨識;c)分析事故概率;d)分析事故后果;e)定量風險計算。收集資料數(shù)據(jù)收集資料數(shù)據(jù)危險識別和泄漏場景辨識分析事故概率分析事故后果定量風險計算圖B.1定量風險評價工作流程B.2資料數(shù)據(jù)收集B.2.1一般資料數(shù)據(jù)根據(jù)評估范圍確定所需收集的資料數(shù)據(jù),包括但不限于下表所列的資料數(shù)據(jù)。表B.1定量風險評價收集的一般資料數(shù)據(jù)類別一般資料數(shù)據(jù)危害信息化學品安全技術說明書(SafetyDataSheet,SDS)、危險有害因素分析結果、點火源等。設計和運行數(shù)據(jù)設計說明、線路走向圖、管道數(shù)據(jù)。減緩控制系統(tǒng)監(jiān)測、監(jiān)視等減緩控制系統(tǒng)。管理系統(tǒng)管理制度、操作和維護手冊、應急、變更和作業(yè)程序等。自然條件大氣參數(shù)(氣壓、溫度、濕度等)、風向、風速及大氣穩(wěn)定度聯(lián)合頻率;現(xiàn)場周邊地形、現(xiàn)場建筑物等。歷史數(shù)據(jù)事故案例、失效統(tǒng)計資料等。人口數(shù)據(jù)周邊人口分布。B.2.2人口數(shù)據(jù)統(tǒng)計原則B.2.2.1遵循以下原則開展人口分布統(tǒng)計:a)根據(jù)事故狀態(tài)下可能影響的最大范圍,確定人口統(tǒng)計的地域邊界;b)考慮人員分布在白天和夜間的區(qū)別;c)考慮娛樂場所、體育館等場所人員的流動性;d)考慮已批準的規(guī)劃區(qū)內可能存在的人口。B.2.2.2對人口數(shù)據(jù)可采用實地統(tǒng)計數(shù)據(jù),也可采用通過政府主管部門、地理信息系統(tǒng)等途徑獲得的數(shù)據(jù)。B.2.3點火源統(tǒng)計原則B.2.3.1典型點火源分為:a)點源,如車輛、火炬、人員等;b)線源,如公路、鐵路、輸電線路等;c)面源,如周邊的化工廠、冶煉廠等。B.2.3.2應對結合現(xiàn)場調研,根據(jù)事故狀態(tài)下可能影響的最大范圍辨識潛在點火源,并統(tǒng)計點火源的名稱、種類、方位、數(shù)目以及出現(xiàn)的概率等要素。B.3危險識別和泄漏場景辨識B.3.1應根據(jù)具體情況進行系統(tǒng)的危險識別,識別系統(tǒng)中可能對人造成急性傷亡或對物造成突發(fā)性損壞的危險,確定其存在的部位、方式以及發(fā)生作用的途徑和變化規(guī)律。B.3.2危險識別可采用如下方法:a)系統(tǒng)危險識別方法,如安全檢查表法(Checklist)、故障假設分析法(What-if)、危險與可操作性分析法(HazardandOperabilityAnalysis,HAZOP)、故障類型和影響分析法(FailureModeandEffectAnalysis,FMEA)、故障樹分析法(FaultTreeAnalysis,FTA)等;b)其它危險識別方法,如事故案例分析等。B.3.3對泄漏場景的設定應同時滿足以下兩個條件:a)泄漏發(fā)生的頻率≥10-8次/年;b)至少導致1%的致死概率。B.3.4泄漏場景根據(jù)泄漏孔徑大小可分為完全破裂和孔泄漏兩大類,各泄漏孔徑的取值范圍和代表值見下表。表B.2泄漏孔徑取值單位為毫米泄漏場景范圍代表值小孔泄漏0~55中孔泄漏5~5025大孔泄漏50~150100完全破裂>150管徑B.3.5泄漏場景的選擇應考慮管道的工藝條件、歷史事故和實際運行環(huán)境。沿管線選擇一系列泄漏點,泄漏點的初始間距可取為50m,泄漏點數(shù)應確保當增加泄漏點數(shù)量時,風險曲線不會顯著變化。B.4泄漏頻率分析B.4.1泄漏頻率可使用以下數(shù)據(jù)來源:a)工業(yè)失效數(shù)據(jù)庫;b)企業(yè)歷史數(shù)據(jù);c)典型泄漏場景平均失效頻率值參見表B.3。表B.3典型泄漏場景平均失效頻率值類別管徑/mm失效頻率3次/(km·a)輸油管道1管徑<2044.7×10-4204≤管徑<3053.5×10-4305≤管徑<4072.7×10-4407≤管徑<6103.3×10-4610≤管徑<7621.9×10-4管徑≥7622.1×10-4輸氣管道2管徑<1274.1×10-4127≤管徑<2802.6×10-4280≤管徑<4321.3×10-4432≤管徑<5859.1×10-5585≤管徑<7375.9×10-5737≤管徑<8892.0×10-5889≤管徑<10421.6×10-51042≤管徑<11923.3×10-6管徑≥11928.6×10-6注1:輸油管道失效頻率孔徑占比:管徑<5mm(15%),5≤管徑<20mm(16%),20≤管徑<80mm(34%),80mm≤管徑<直徑(16%),全管徑破裂(19%)。注2:輸氣管道失效頻率孔徑占比:管徑<5mm(55%),5≤管徑<20mm(15%),20≤管徑<80mm(15%),80mm≤管徑<直徑(5%),全管徑破裂(10%)。注3:以上數(shù)據(jù)來源于國際油氣生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合會(OGP)。B.4.2泄漏頻率數(shù)據(jù)選擇,應考慮以下事項:a)使用工業(yè)失效數(shù)據(jù)庫時,應確保泄漏場景與失效數(shù)據(jù)場景基本假設相一致;b)使用企業(yè)歷史數(shù)據(jù)時,應保證該歷史數(shù)據(jù)充足并具有統(tǒng)計意義。B.5事故后果分析B.5.1源項和氣云擴散計算B.5.1.1源項和氣云擴散的計算,應考慮以下情形:a)泄漏(釋放);b)液池蒸發(fā);c)擴散;d)火災;e)爆炸。B.5.1.2在選擇源項和氣云擴散模型時,應考慮泄漏物質的特性。B.5.1.3泄漏速率計算B.5.1.3.1液體經(jīng)管道上的孔流出質量流率可按式(B.1)計算: (B.1)式中:Qm——質量流率,單位為千克每秒(kg/s);A——泄漏孔面積,單位為平方米(m2);C0——液相泄漏系數(shù),湍流介質通過鋒利孔取值范圍為[0.6,1.0],保守取值為1.0;P——管道內液體壓力,單位為帕斯卡(Pa);ρ——泄漏液體密度,單位為千克每立方米(kg/m3);P0——環(huán)境壓力,單位為帕斯卡(Pa)。B.5.1.3.2液體管道斷裂不可壓縮液體在管道中流動,質量流速可按式(B.2)計算: (B.2)式中:ΔP——管道兩端壓力差,單位為帕斯卡(Pa);ρ——液體密度,單位為千克每立方米(kg/m3);——液體平均瞬時流速,單位為米每秒(m/s);α——無量綱速率輪廓修正系數(shù),其取值為:對于層流,α取0.5;對于湍流,α取1.0;g——重力加速度,單位為米每二次方秒(m/s2);ΔZ——終止狀態(tài)減去初始狀態(tài)的高度差,單位為米(m);F——摩擦導致的機械能損失,包括來自流經(jīng)管道長度的摩擦損失,適用于諸如閥門、彎頭、孔、管道的進口和出口,單位為米牛頓每千克(m·N/kg);Ws——軸功,單位為帕斯卡米(Pa·m);m——質量流速,單位為千克每秒(kg/s)。B.5.1.3.3氣體經(jīng)孔泄漏當式(B.3)成立時,氣體流動屬音速流動;當式(B.4)成立時,氣體流動屬亞音速流動。 (B.3) (B.4)式中:P0——環(huán)境壓力,單位為帕斯卡(Pa);P——管道內介質壓力,單位為帕斯卡(Pa);——絕熱指數(shù),=cp/cv。音速流動的氣體泄漏質量流率可按式(B.5)計算: (B.5)亞音速流動的氣體泄漏質量流率可按式(B.6)計算: (B.6)式中:Q——氣體泄漏質量流率,單位為千克每秒(kg/s);Cd——氣體泄漏系數(shù),與泄漏孔形狀有關,泄漏孔形狀為圓形時取1.00,三角形時取0.95,長方形時取0.90;A——泄漏孔面積,單位為平方米(m2);P——管道內介質壓力,單位為帕斯卡(Pa);M——泄漏氣體或蒸氣的相對分子質量;Rg——理想氣體常數(shù),單位為焦耳每摩爾開爾文(J/(mol·K));T——氣體溫度,單位為開爾文(K);Y——流出系數(shù),按式(B.7)計算。 (B.7)B.5.1.3.4氣體管道斷裂 (B.8)式中:G——質量通量,單位為千克每平方米秒(kg/m2·s);P——下游氣體壓力,單位為帕斯卡(Pa);——絕熱指數(shù),=cp/cv。T——下游氣體溫度,單位為開爾文(K);M——物質相對分子質量;Rg——理想氣體常數(shù),單位為焦耳每摩爾開爾文(J/(mol·K));T——下游氣體溫度,單位為開爾文(K)。B.5.1.4液池蒸發(fā)泄漏液體的蒸發(fā)速率Q按式(B.9)計算: (B.9)式中:Q——蒸發(fā)速率,單位為千克每秒(kg/s);A1——液池面積,單位為平方米(m2);T0——環(huán)境溫度,單位為開爾文(K);Tb——液體沸點,單位為開爾文(K);H——液體蒸發(fā)熱,單位為焦耳每千克(J/kg);α——表面熱擴散系數(shù),單位為平方米每秒(m2/s);K——表面導熱系數(shù),單位為瓦特每米開爾文(W/(m·K));t——蒸發(fā)時間,單位為秒(s)。B.5.1.5泄漏物質在大氣中的擴散B.5.1.5.1大氣穩(wěn)定度確定大氣穩(wěn)定度通常采用Pasquill分類方法確定,大氣穩(wěn)定度分為A、B、C、D、E和F六類,大氣穩(wěn)定度的具體分類見表B.4和表B.5。表B.4Pasquill大氣穩(wěn)定度確定地面風速(m/s)白天日照夜間條件強中等弱陰天且云層薄,或低空云量為4/8天空云量為3/8<2AA~BBEF2~3A~BBCEF3~4BB~CCDE4~6CC~DDDD>6CDDDD表B.5日照強度確定天空云層情況60o<日照角35o<日照角<60o15o<日照角<35o天空云量為4/8,或高空有薄云強中等弱天空云量為5/8~7/8,云層高度為2134m~4877m中等弱弱天空云量為5/8~7/8,云層高度<2134m弱弱弱B.5.1.5.2Pasquill-Gifford模型擴散方程B.5.1.5.2.1位于地面高處的連續(xù)穩(wěn)態(tài)源的煙羽在給定地點的污染物濃度可按式(B.10)計算: (B.10)式中:——連續(xù)排放時,形成穩(wěn)定的流場后,給定地點的污染物的濃度,單位為千克每立方米(kg/m3);Q——連續(xù)排放的物料質量流量,單位為千克每秒(kg/s);u——風速,單位為米每秒(m/s);σy,σz——側風向和垂直風向的擴散系數(shù),單位為米(m);x——下風向距離,單位為米(m);y——側風向距離,單位為米(m);z——垂直風向距離,單位為米(m)。B.5.1.5.2.2位于地面高處的瞬時點源的煙團,地面上的坐標系隨煙團移動,坐標系的中心位于煙團的中心煙團中心在x=ut處,平均濃度方程可按式(B.11)計算: (B.11)式中:——瞬時排放時,給定地點(x,y,z)和時間t的污染物的濃度,單位為千克每立方米(kg/m3);Q*——瞬時排放的物料質量,單位為千克(kg);σx,σy,σz——下風向,側風向和垂直風向的擴散系數(shù),單位為米(m)。B.5.1.5.2.3Pasquill-Gifford模型擴散系數(shù)確定見下表B.6和B.7:表B.6煙羽擴散Pasquill-Gifford模型擴散系數(shù)方程(下風向距離x的單位為米)Pasquill-Gifford穩(wěn)定度等級農村條件ABCDEF城市條件A~BCDE~F0.22x(1+0.0001x)-1/20.16x(1+0.0001x)-1/20.11x(1+0.0001x)-1/20.08x(1+0.0001x)-1/20.06x(1+0.0001x)-1/20.04x(1+0.0001x)-1/20.20x0.12x0.08x(1+0.0002x)-1/20.06x(1+0.0015x)-1/20.03x(1+0.0003x)-10.016x(1+0.0003x)-10.32x(1+0.0004x)-1/20.22x(1+0.0004x)-1/20.16x(1+0.0004x)-1/20.11x(1+0.0004x)-1/20.24x(1+0.0001x)-1/20.20x0.14x(1+0.0003x)-1/20.08x(1+0.0015x)-1/2表B.7煙團擴散Pasquill-Gifford模型擴散系數(shù)方程(下風向距離x的單位為米)Pasquill-Gifford穩(wěn)定度等級Pasquill-Gifford穩(wěn)定度等級ABC0.18x0.920.14x0.920.10x0.920.60x0.750.53x0.730.34x0.71DEF0.06x0.920.04x0.920.02x0.890.15x0.700.10x0.650.05x0.61B.5.1.6火災和爆炸B.5.1.6.1池火計算池火火焰的幾何尺寸及熱輻射參數(shù)按如下步驟計算。a)計算液池直徑對于輸油管道,假定泄漏的液體無蒸發(fā)、并已充分蔓延、地面無滲透,根據(jù)泄漏的液體量和地面性質,最大的池面積可按式(B.12)計算: (B.12)式中:W——泄漏液體的質量,單位為千克(kg);Hmin——最小物料層厚度,單位為米(m);——液體的密度,單位為千克每立方米(kg/m3)。最小物料層與地面性質對應關系見表B.8。表B.8不同性質地面物料層厚度單位為米地面性質最小物料層厚度草地0.020粗糙地面0.025平整地面0.010混凝土地面0.005平靜的水面0.0018液池直徑D可按式(B.13)計算: (B.13)式中:S——最大的池面積,單位為平方米(m2);D——液池直徑,單位為米(m)。b)確定火焰高度計算池火焰高度的經(jīng)驗公式如下: (B.14)式中:L——火焰高度,單位為米(m);D——液池直徑,單位為米(m);mf——燃燒速率,單位為千克每平方米秒(kg/(m2·s));ρ0——空氣密度,單位為千克每立方米(kg/m3);g——重力加速度,單位為米每二次方秒(m/s2)。c)計算火焰表面熱通量假定能量由圓柱形火焰?zhèn)让婧晚敳肯蛑車鶆蜉椛洌檬剑˙.15)計算火焰表面的熱通量: (B.15)式中:q0——火焰表面的熱通量,單位為千瓦特每平方米(kW/m2);ΔHC——燃燒熱,單位為千焦耳每千克(kJ/kg);——熱輻射系數(shù),可取0.15;——燃燒速率,單位為千克每平方米秒(kg/(m2·s))。d)目標接收到的熱通量的計算目標接收到的熱通量q(r)的計算公式為: (B.16)式中:q(r)——目標接收到的熱通量,單位為千瓦特每平方米(kW/m2);r——目標到泄漏中心的水平距離,單位為米(m);V——視角系數(shù)。e)視角系數(shù)的計算視角系數(shù)V與目標到火焰垂直軸的距離與火焰半徑之比s和火焰高度與直徑之比h有關。 (B.17) (B.18) (B.19) (B.20) (B.21) (B.22) (B.23) (B.24) (B.25)式中:S——目標到火焰垂直軸的距離與火焰半徑之比;h——火焰高度與直徑之比;A、B、J、K、VH、VV——描述方便而引入的中間變量。B.5.1.6.2噴射火計算B.5.1.6.2.1垂直方向噴射火計算垂直方向噴射火熱輻射通量計算步驟如下:a)火焰長度的計算火焰長度按式(B.26)計算: (B.26)式中:L——火焰長度,單位為米(m);dj——管道直徑,單位為米(m);CT——燃料-空氣計算化學反應中燃料的摩爾系數(shù);Tf——燃燒火焰的絕熱溫度,單位為開爾文(K);Tj——噴射流體的絕熱溫度,單位為開爾文(K);αT——燃料-空氣計量化學反應中產(chǎn)生每摩爾燃燒產(chǎn)物所需反應物的摩爾數(shù);Ma——空氣的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol);Mf——燃料的摩爾質量,單位為克每摩爾(g/mol)。對于大多數(shù)燃料而言,CT遠小于1,αT近似等于1,Tf和Tj的比值在7到9之間。b)目標接收到熱輻射通量的計算 (B.27)式中:q(r)——距離r處目標接收到的熱通量,單位為千瓦特每平方米(kW/m2);——大氣傳輸率;——熱輻射系數(shù);——燃料的質量流速,單位為千克每秒(kg/s);——燃燒熱,單位為千焦耳每千克(kJ/kg);——視角因子。大氣傳輸率可按式(B.28)計算: (B.28)式中:——大氣傳輸率;Pw——大氣中水蒸汽的分壓,單位為帕斯卡(Pa);Xs——目標到火焰表面的距離,單位為米(m)。大氣中水蒸汽分壓Pw可按式(B.29)計算: (B.29)式中:Pw——大氣中水蒸汽的分壓,單位為帕斯卡(Pa);RH——相對濕度,%;Ta——環(huán)境溫度,單位為開爾文(K)。視角因子可按式(B.30)計算: (B.30)式中:r——目標到火焰中心的距離,單位為米(m)。B.5.1.6.2.2水平方向噴射火計算B.5.1.6.2.2.1加壓的可燃物泄漏時形成射流,如果在泄漏裂口處被點燃,則形成噴射火。假定火焰為圓錐形,并用從泄漏處到火焰長度4/5處的點源模型來表示。B.5.1.6.2.2.2噴射火的火焰長度可按式(B.31)計算: (B.31)式中:L——火焰長度,單位為米(m);HC——燃燒熱,單位為焦耳每千克(J/kg);m——質量流速,單位為千克每秒(kg/s)。B.5.1.6.2.2.3距離火焰點源X(m)處接收到的熱輻射通量可按式(B.32)計算: (B.32)式中:q——距離X處接收的熱輻射的通量,單位為千瓦特每平方米(kW/m2);f——熱輻射率;τ——大氣傳輸率。大氣傳輸率τ按式(B.33)計算: (B.33)B.5.1.6.3蒸氣云爆炸(TNO模型)計算B.5.1.6.3.1TNO方法計算包括以下步驟:a)進行擴散計算,確定可燃氣云的范圍;b)進行區(qū)域檢查,確定擁擠的區(qū)域;c)在被可燃氣云覆蓋的區(qū)域內,確定引起強烈沖擊波的爆炸源,包括:1)擁擠的空間和建筑物;2)平行平面之間的空間;3)管狀結構內的空間;4)高壓泄放噴射形成的劇烈擾動的燃料-空氣。d)通過下列步驟,估算區(qū)域內(作為爆炸源)燃料-空氣混合物的燃燒能:1)單獨考慮每一個爆炸源;2)假設位于部分受約束或受阻礙區(qū)域的燃料-空氣或噴射時劇烈繞動的燃料-空氣為氣云中的爆炸源,對爆炸沖擊波有貢獻;3)估算出現(xiàn)在區(qū)域內(爆炸源)的燃料-空氣混合物體積。(估算是基于整個區(qū)域的大小。注意燃料-空氣混合物可能沒有充滿整個區(qū)域,此時爆炸源內的燃料-空氣混合物為實際進入該區(qū)域的體積;此外在估算受阻礙區(qū)域體積時,應減去該區(qū)域內設備所占體積。)4)爆炸源的燃燒能按式(B.34)計算: (B.34)式中:E——爆炸源內燃料-空氣混合物的燃燒能,單位為焦耳(J);VS——爆炸源中燃料-空氣混合物體積,單位為立方米(m3)。e)估計爆炸源的強度,取值范圍為1~10,如:1)對氣云中未受約束或未受阻礙的部分,取1;2)對噴射時強擾動的氣云部分,取3;3)最大爆炸源強度取10。f)比擬距離按式(B.35)計算: (B.35)式中:——爆炸源的Sachs比擬距離(無量綱);——距爆炸源中心的距離,單位為米(m);E——爆炸源的燃燒能,單位為焦耳(J);P0——環(huán)境大氣壓,單位為帕斯卡(Pa)。g)計算爆炸超壓:查圖B.2得到Sachs比擬爆炸超壓,爆炸超壓按式(B.36)計算: (B.36)式中:P——爆炸超壓,單位為帕斯卡(Pa);——Sachs比擬爆炸超壓(無量綱);——環(huán)境大氣壓,單位為帕斯卡(Pa)。比擬爆炸超壓比擬距離比擬爆炸超壓比擬距離圖B.2TNO模型的Sachs比擬超壓h)如果兩個爆炸源的距離很近,需考慮兩個爆炸源同時爆炸的影響。B.5.1.6.3.2爆炸源強度選擇可采用Kinsella方法,見表B.9。表B.9定性判斷法分析表點火能受阻塞程度受約束程度強度等級弱強強弱不存在阻塞不存在約束存在約束XXX7~10XXX7-10XXX5-7XXX5-7XXX4-6XXX4-6XXX4-5XXX4-5XXX3-5XXX2-3XXX1-2XXX1注:X表示選中的場景。B.5.2擴散B.5.2.1計算擴散時,應至少考慮以下兩種情況:a)射流。對于射流需確定噴射高度或距離;b)大氣擴散。大氣擴散計算應考慮實際氣體特性,根據(jù)擴散氣體的初始密度、Richardson數(shù)等條件選擇重氣擴散或非重氣擴散。B.5.2.2在計算擴散時,天氣條件宜考慮不同的大氣穩(wěn)定度和風速。當使用Pasquill大氣穩(wěn)定度(參見B.5.1.5)時,可選擇以下六種天氣條件。表B.10選擇的天氣條件大氣穩(wěn)定度風速B中風速:3m/s~5m/sD低風速:1m/s~2m/sD中風速:3m/s~5m/sD高風速:8m/s~9m/sE中風速:3m/s~5m/sF低風速:1m/s~2m/sB.5.2.3擴散計算時,應考慮當?shù)氐娘L速、風向及穩(wěn)定度聯(lián)合頻率,宜選擇十六種風向。氣象統(tǒng)計資料宜采用附近氣象站的氣象統(tǒng)計數(shù)據(jù)。B.5.3火災和爆炸B.5.3.1應考慮發(fā)生火球、噴射火、池火、蒸氣云爆炸及閃火等火災、爆炸場景。具體場景與物質特性、儲存參數(shù)、泄漏類型、點火類型等有關,可采用事件樹方法確定各種可燃物質釋放后,各種事件發(fā)生的類型及概率。可燃物質釋放后的事件樹參見圖B.3-圖B.5。圖B.3易燃氣體瞬時釋放事件樹圖B.4易燃氣體連續(xù)釋放事件樹注1:對于可燃液體釋放,在到達地面前可能發(fā)生物質的蒸發(fā)。如果蒸發(fā)氣立即點火將形成噴射火。噴射火的物質量取決于蒸發(fā)氣中的物質量。注2:在延遲點火時,除了閃火或爆炸,也將發(fā)生池火。圖B.5易燃液體釋放事件樹B.5.3.2點火類型分為立即點火和延遲點火。B.5.3.3立即點火的點火概率應考慮物質種類和泄漏形式(瞬時釋放或者連續(xù)釋放)。可根據(jù)數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計或通過概率模型計算獲得。B.5.3.4延遲點火的點火概率應考慮點火源特性、泄漏物特性以及泄漏發(fā)生時點火源存在的概率,按式(B.37)計算: (B.37)式中:P(t)——0~t時間內發(fā)生點火的概率;Ppresent——點火源存在的概率;ω——點火源的點火概率,單位為每秒(s-1),與點火源特性有關;t——時間,單位為秒(s)。點火源的點火概率可根據(jù)點火源在某一時間內的點火概率計算得出,常見點火源在1min內的點火概率參見B.11。表B.11點火源在1min內的點火概率點火源1min內的點火概率點源機動車輛0.4火焰1.0室外燃燒爐0.9室內燃燒爐0.45室外鍋爐0.45室內鍋爐0.23船0.5?;反?.3捕魚船0.2游艇0.1內燃機車0.4電力機車0.8線源輸電線路0.2/100m公路注1鐵路注1面源化工廠0.9/座輕工業(yè)區(qū)按人口計算人口居民0.01/人工人0.01/人注1:發(fā)生泄漏事故地點周邊的公路或鐵路的點火概率與平均交通密度d有關。平均交通密度d的計算公式為:d=N×E/V式中:N——每小時通過的汽車數(shù)量,單位為每小時(h-1);E——道路或鐵路的長度,單位為千米(km);V——汽車平均速度,單位為千米每小時(km·h-1)。如果d≤1,則d的數(shù)值就是蒸氣云通過時點火源存在的概率,此時P(t)=d(1-e-ωt)式中ω為單輛汽車的點火效率,單位為每秒(s-1)。如果d≥1,則d表示當蒸氣云經(jīng)過時的平均點火源數(shù)目;則在0~t時間內發(fā)生點火的概率為:P(t)=1-e-dωt式中ω為單輛汽車的點火效率,單位為每秒(s-1)。注2:對某個居民區(qū)而言,0~t時間內的點火概率的計算公式為:P(t)=1-e-nωt)式中ω為每個人的點火效率,單位為每秒(s-1),n為居民區(qū)中存在的平均人數(shù)。注3:如果其它模型中采用不隨時間變化的點火概率,則該點火概率等于1min內的點火概率。B.5.3.5對于噴射火,其方向為物質的實際泄漏方向;如果沒有準確的信息,宜考慮垂直方向噴射火和水平方向噴射火。B.5.3.6氣云延遲點火發(fā)生閃火和爆炸時,可將閃火和爆炸考慮為兩個獨立的過程。B.5.3.7氣云爆炸產(chǎn)生的沖擊波超壓計算宜考慮氣云受約束或阻礙的狀況。B.5.4減緩控制系統(tǒng)減緩控制系統(tǒng)應考慮不同種類的減緩控制系統(tǒng)對危險物質釋放及其后果的影響。如果能夠確定減緩控制系統(tǒng)的效果,宜采用下列步驟反應減緩控制系統(tǒng)的作用:a)確定系統(tǒng)起作用需要的時間;b)確定系統(tǒng)的效果;c)系統(tǒng)起作用前不考慮減緩控制作用;d)系統(tǒng)起作用后的源項值應考慮減緩控制系統(tǒng)的效果并進行修正;e)應考慮減緩控制系統(tǒng)的失效頻率。B.5.5暴露影響B(tài).5.5.1死亡概率計算B.5.5.1.1不同熱輻射強度造成的傷害和損壞見表B.12。表B.12不同熱輻射強度造成的傷害和損壞熱輻射強度千瓦特每平方米對設備的損壞對人的傷害37.5操作設備損壞1%死亡(10s)100%死亡(1min)25.0在無火焰,長時間輻射下木材燃燒的最小能量重大燒傷(10s)100%死亡(1min)12.5有火焰時,木材燃燒及塑料熔化的最低能量1度燒傷(10s)1%死亡(1min)6.3—在8s內裸露皮膚有痛感;無熱輻射屏蔽設施時,操作人員穿上防護服可停留1min4.7—暴露16s,裸露皮膚有痛感;無熱輻射屏蔽設施時,操作人員穿上防護服可停留幾分鐘1.58—長時間暴露無不適感B.5.5.1.2不同超壓對建筑物造成的影響和損壞見表B.13。表B.13超壓對建筑物的影響(近似值)壓力千帕斯卡影響0.14令人厭惡的噪聲(137dB,或低頻10~15Hz)0.21已經(jīng)處于疲勞狀態(tài)下的大玻璃偶爾破碎0.28產(chǎn)生大的噪聲(143dB)、玻璃破裂0.69處于壓力應變狀態(tài)的小玻璃破裂1.03玻璃破裂的典型壓力2.07“安全距離”(低于該值,不造成嚴重損壞的概率為0.95);拋射限值;屋頂出現(xiàn)某些破壞;10%的窗戶玻璃被打碎2.76有限的較小結構破壞3.4~6.9大窗戶和小窗戶通常破碎;窗戶框架偶爾遭到破壞4.8房屋建筑物受到較小的破壞6.9房屋部分破壞,不能居住6.9~13.8石棉板粉碎;鋼板或鋁板起皺,緊固失效;木板固定失效、吹落9.0鋼結構的建筑物輕微變形13.8房屋的墻和屋頂局部坍塌13.8~20.7沒有加固的混凝土墻毀壞15.8嚴重結構破壞的低限值17.2房屋砌磚50%破壞20.7工廠建筑物內的重型機械(1362kg)輕微損壞;鋼結構建筑變形,并離開基礎20.7~27.6自成構架的鋼面板建筑破壞;油儲罐破裂27.6輕工業(yè)建筑物的覆層破裂34.5木制的支撐柱折斷;建筑物內高大液壓機(18160kg)輕微破壞34.5~48.2房屋幾乎完全破壞48.2裝載貨物的火車車廂傾翻48.2~55.1未加固的203.2~304.8mm厚的磚板因剪切或彎曲導致失效62.0裝載貨物的火車貨車車廂完全破壞68.9建筑物可能全部遭到破壞;重型機械工具(3178kg)移位并嚴重損壞,非常重的機械工具(5448kg)幸免B.5.5.1.3給定暴露場景下,人員的死亡概率可采用概率函數(shù)法計算,死亡概率Pd與相應的概率值Pr函數(shù)關系見式(B.38)式(B.39),Pd和Pr的對應關系參見表B.14。 (B.38) (B.39)式中:t——暴露時間,單位為秒(s)。B.5.5.1.4死亡概率與概率值的對應關系見表B.14。表B.14Pd和Pr的對應關系Pd%012345678902.672.953.123.253.363.453.523.593.66103.723.773.823.873.923.964.014.054.084.12204.164.194.234.264.294.334.364.394.424.45304.484.504.534.564.594.614.644.674.694.72404.754.774.804.824.854.874.904.924.954.97505.005.035.055.085.105.135.155.185.205.23605.255.285.315.335.365.395.415.445.475.50705.525.555.585.615.645.675.715.745.775.81805.845.885.925.955.996.046.086.136.186.23906.286.346.416.486.556.646.756.887.057.33990.00.10.20.30.40.50.60.70.80.97.337.377.417.467.517.587.587.657.888.09B.5.5.2熱輻射危害B.5.5.2.1火球、池火及噴射火的死亡概率值可按式(B.40)計算: (B.40)式中:PrH——熱輻射暴露下的死亡概率值;Q——熱輻射強度,單位為瓦特每平方米(W/m2);t——暴露時間,單位為秒(s),最大值為20s。B.5.5.2.2在計算熱輻射暴露死亡概率時,處于火球、池火及噴射火火場中或熱輻射強度不小于37.5kW/m2時,人員的死亡概率為100%;B.5.5.3閃火和爆炸B.5.5.3.1閃火的火焰區(qū)域等于點燃時可燃云團濃度超過燃燒下限的范圍。閃火火焰區(qū)域內,人員的死亡概率為100%;閃火火焰區(qū)域外,人員的死亡概率為0。B.5.5.3.2對于蒸氣云爆炸,在超過0.03MPa超壓影響的區(qū)域內,人員的死亡概率為100%;在0.01MPa超壓影響區(qū)域外,人員的死亡概率為0。B.6定量風險計算B.6.1定量風險可用個人風險來度量。個人風險可用繪制在標準比例尺地理圖上的個人風險等值線表示,個人風險等值線對應的死亡概率不宜小于10-8次/年。B.6.2在計算個人風險時,應對評價區(qū)域進行計算網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格單元的劃分應考慮當?shù)厝丝诿芏群褪鹿视绊懛秶W(wǎng)格尺寸不應影響計算結果。在確定每個網(wǎng)格單元的人員數(shù)量時,可假設網(wǎng)格單元內部有相同的人口密度。將點火概率分配到每一個網(wǎng)格單元,如網(wǎng)格中有多個點火源,應將所有的點火源合并成處于網(wǎng)格單元中心的單個點火源。B.6.3個人風險計算流程見圖B.6,包括以下步驟:a)選擇一個泄漏場景(LossofContainment,LOC),確定LOC的發(fā)生頻率fs;b)選擇一種天氣等級M和該天氣等級下的一種風向φ,給出天氣等級M和風向φ同時出現(xiàn)的聯(lián)合概率PM×Pφ;c)如果是可燃物釋放,選擇一個點火事件i并確定點火概率Pi。d)計算在特定的LOC、天氣等級M、風向φ及點火事件i(針對可燃物)條件下網(wǎng)格單元上的死亡概率Pd,計算中參考高度取1m;e)計算(LOC、M、φ、i)條件下對網(wǎng)格單元個體風險(IndividualRisk,IR)的貢獻,按式(B.41)計算; ΔIRS,M,φ,i=fS×PM×Pφ×Pi×Pd (B.42)f)對所有的LOC(fS)、M、φ及i,重復a)~e)步的計算;則網(wǎng)格單元處的個人風險按式(B.43)計算。 (B.44)選擇一種選擇一種LOC(fs)選擇一種天氣等級M(PM)和該等級下的一種風向φ(Pφ):PM×Pφ選擇一種點火事件i(Pi)(可燃)計算網(wǎng)格點的死亡概率PIR(LOC、M、φ、i)計算(LOC、M、φ、i)條件下對網(wǎng)格點個體風險的貢獻ΔIRS,M,φ,i=fS×PM×Pφ×Pi×Pd是否選擇所有點火事件是否選擇所有天氣等級和風向是否選擇所有LOC計算網(wǎng)格點處的個體風險是否是否是否圖B.6網(wǎng)格單元的個人風險計算程序

(規(guī)范性)

個人風險基準C.1防護目標C.1.1防護目標按設施或場所實際使用的主要性質,分為高敏感防護目標、重要防護目標、一般防護目標。C.1.2高敏感防護目標包括下列設施或場所:a)文化設施。包括:綜合文化活動中心、文化館、青少年宮、兒童活動中心、老年活動中心等設施。b)教育設施。包括:高等院校、中等專業(yè)學校、體育訓練基地、中學、小學、幼兒園、業(yè)余學校、民營培訓機構及其附屬設施,包括為學校配建的獨立地段的學生生活場所。c)醫(yī)療衛(wèi)生場所。包括:醫(yī)療、保健、衛(wèi)生、防疫、康復和急救場所;不包括:居住小區(qū)及小區(qū)級以下的衛(wèi)生服務設施。d)社會福利設施。包括:福利院、養(yǎng)老院、孤兒院等為社會提供福利和慈善服務的設施及其附屬設施。e)其它在事故場景下自我保護能力相對較低群體聚集的場所。C.1.3重要防護目標包括下列設施或場所:a)公共圖書展覽設施。包括:公共圖書館、博物館、檔案館、科技館、紀念館、美術館、展覽館、會展中心等設施。b)文物保護單位。c)宗教場所。包括:專門用于宗教活動的廟宇、寺院、道觀、教堂等場所。d)城市軌道交通設施。包括:獨立地段的城市軌道交通地面以上部分的線路、站點。e)軍事、安保設施。包括:專門用于軍事目的的設施,監(jiān)獄、拘留所設施。f)外事場所。包括:外國政府及國際組織駐華使領館、辦事處等。g)其它具有保護價值的或事故場景下人員不便撤離的場所。C.1.4一般防護目標根據(jù)其規(guī)模分為一類防護目標、二類防護目標和三類防護目標。一般防護目標的分類規(guī)定參見表C.1一般防護目標的分類。表C.1一般防護目標的分類防護目標類型一類防護目標二類防護目標三類防護目標住宅及相應服務設施住宅包括:農村居民點、低層住區(qū)、中層和高層住宅建筑等。相應服務設施包括:居住小區(qū)及小區(qū)級以下的幼托、文化、體育、商業(yè)、衛(wèi)生服務、養(yǎng)老助殘設施,不包括中小學。居住戶數(shù)30戶以上,或居住人數(shù)100人以上。居住戶數(shù)10戶以上30戶以下,或居住人數(shù)30人以上100人以下。居住戶數(shù)10戶以下,或居住人數(shù)30人以下。行政辦公設施包括:黨政機關、社會團體、科研、事業(yè)單位等辦公樓及其相關設施??h級以上黨政機關以及其它辦公人數(shù)100人以上的行政辦公建筑。辦公人數(shù)100人以下的行政辦公建筑。體育場館不包括:學校等機構專用的體育設施。總建筑面積5000m2以上的。總建筑面積5000m2以下的。續(xù)表C.1一般

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