大型油(you)罐火(huo)災(zai)爆炸危害及相(xiang)關(guan)研究(jiu)

在(zai)全球石油(you)化(hua)工產業(ye)蓬(peng)勃發(fa)展(zhan)以(yi)及國(guo)家原(yuan)油(you)戰略(lve)儲備(bei)庫項(xiang)目(mu)穩(wen)步推進(jin)的(de)大(da)背景(jing)下(xia)，油(you)罐朝著大型化(hua)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)已(yi)成(cheng)為不可逆(ni)轉(zhuan)的(de)趨(qu)勢。1962 年，美(mei)國(guo)先成(cheng)功建(jian)成 10×10⁴m³ 浮(fu)頂(ding)罐，開(kai)啟了(le)油(you)罐大(da)型化(hua)的(de)新(xin)篇章(zhang)；1967 年，委內(nei)瑞拉(la)緊(jin)跟其(qi)後，建(jian)成 15×10⁴m³ 浮(fu)頂(ding)罐；1971 年，日本(ben)也(ye)順利建(jian)成 16×10⁴m³ 浮(fu)頂(ding)罐；沙(sha)特(te)阿(e)拉(la)伯(bo)更是(shi)後來(lai)者居上，成(cheng)功(gong)建(jian)造(zao) 20×10⁴m³ 浮(fu)頂(ding)罐，如今(jin)，世(shi)界上單(dan)罐(guan)容量(liang)已突破(po)至 24 萬 m³。我國(guo)於 1985 年從日(ri)本(ben)引(yin)進(jin) 10 萬 m³ 浮(fu)頂(ding)罐的(de)設(she)計(ji)與施(shi)工技術，在(zai)隨後的十(shi)余年時間(jian)裏(li)，迅(xun)速(su)建(jian)造(zao)了(le) 20 多(duo)臺該規格(ge)的(de)油(you)罐。到(dao)了(le)當(dang)下(xia)，10 萬 m³ 的(de)儲罐(guan)在(zai)石油(you)化(hua)工領(ling)域(yu)已極(ji)為常見。然而(er)，這類大(da)型油(you)罐壹旦發(fa)生火(huo)災(zai)爆炸事故，其(qi)造(zao)成(cheng)的(de)後果將(jiang)是(shi)災(zai)難性(xing)的(de)，可(ke)能會引(yin)發(fa)壹系列嚴(yan)重的(de)連(lian)鎖反應，對周邊環(huan)境(jing)、人(ren)員(yuan)安全以(yi)及經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)都(dou)將(jiang)帶(dai)來(lai)難以(yi)估量(liang)的影響(xiang)。

油(you)罐火(huo)災(zai)爆炸事故所帶(dai)來(lai)的危害不(bu)容小覷(qu)，其不(bu)僅會對人(ren)民的(de)生命(ming)安全構(gou)成嚴(yan)重威(wei)脅(xie)，還會給(gei)國(guo)家和(he)企(qi)業造(zao)成(cheng)巨大(da)的(de)經濟(ji)損(sun)失(shi)。例如，1989 年黃島油(you)庫 “八(ba)・壹二" 重大(da)火(huo)災(zai)事故，事故直(zhi)接(jie)經(jing)濟(ji)損(sun)失(shi)高(gao)達 3540 萬元，更有 600 噸(dun)原(yuan)油(you)流入(ru)海(hai)洋(yang)，致(zhi)使附近海域(yu)和(he)沿岸生態環境(jing)遭受嚴(yan)重汙染，海洋(yang)生物多(duo)樣(yang)性受到(dao)極(ji)大(da)破(po)壞，周邊漁(yu)業(ye)和旅(lv)遊(you)業(ye)也(ye)遭受重創(chuang)。1994 年 11 月，埃(ai)及艾(ai)斯龍特(te)市石油(you)基(ji)地儲油(you)罐發(fa)生的火(huo)災(zai)爆炸事故，更(geng)是(shi)造(zao)成(cheng)了(le) 500 人(ren)死亡(wang)的(de)慘痛悲劇，無(wu)數(shu)家(jia)庭(ting)因(yin)此(ci)支(zhi)離破(po)碎。據相關(guan)統(tong)計(ji)數(shu)據顯示(shi)，在(zai)油(you)庫事故中，火(huo)災(zai)爆炸事故占(zhan)比(bi)超過 42.4% ，而(er)在(zai)油(you)庫著(zhe)火(huo)爆炸事故裏(li)，油(you)罐著(zhe)火(huo)爆炸事故數(shu)占(zhan)總爆炸事故數(shu)的(de) 25.6%。盡(jin)管(guan)對於管理(li)科(ke)學(xue)、運(yun)營(ying)規範的(de)現(xian)代石化(hua)企(qi)業而(er)言(yan)，油(you)罐火(huo)災(zai)爆炸事故的(de)發(fa)生概(gai)率(lv)極(ji)低(di)，甚至可以(yi)說是(shi)百(bai)年壹遇，但此類事故壹旦發(fa)生，處理起來(lai)將面臨重重困難，稍(shao)有(you)差(cha)池(chi)，企(qi)業便(bian)可能陷入萬劫不復(fu)的境(jing)地(di)，遭受毀滅(mie)性(xing)的(de)打(da)擊。所以(yi)，切實做(zuo)好(hao)事故預(yu)防(fang)工作，已(yi)然成(cheng)為石油(you)化(hua)工行業(ye)安全生產的(de)重中之(zhi)重。

火(huo)災(zai)爆炸危害性(xing)的(de)評(ping)價方法(fa)種(zhong)類(lei)繁(fan)多(duo)，目(mu)前已(yi)達近百(bai)種(zhong)，下(xia)面著重介(jie)紹幾(ji)種(zhong)應用廣(guang)泛(fan)且成(cheng)熟實用(yong)的方法(fa)。

故障(zhang)樹(shu)分析法(fa)，也(ye)被稱作事故樹(shu)分析，是(shi)系統(tong)安全工程領(ling)域(yu)中極(ji)為重要(yao)的分析方法(fa)之(zhi)壹。該方(fang)法(fa)遵循演繹(yi)法(fa)的(de)基(ji)本原(yuan)理(li)，從(cong)最(zui)頂(ding)層(ceng)的(de)事故事件出發(fa)，按(an)照邏(luo)輯(ji)關(guan)系逐(zhu)步深(shen)入(ru)分析每壹個(ge)事件的直接(jie)誘(you)發(fa)原(yuan)因(yin)，直(zhi)至追(zhui)溯到(dao)最(zui)基(ji)本的(de)事件。它能夠將(jiang)既(ji)定(ding)生產系(xi)統(tong)中可(ke)能引(yin)發(fa)的(de)災(zai)害後果，與設(she)備裝置故障(zhang)、異(yi)常誤動作、作業(ye)人(ren)員(yuan)的(de)錯(cuo)誤(wu)判斷和(he)操(cao)作，以(yi)及毗(pi)鄰場(chang)所的(de)不(bu)利影響(xiang)等(deng)各(ge)類事故條(tiao)件(jian)，通(tong)過嚴(yan)謹的(de)邏(luo)輯(ji)關(guan)系清(qing)晰(xi)地(di)展(zhan)現(xian)出來(lai)。在(zai)整(zheng)個(ge)事故樹(shu)分析過程(cheng)中，人(ren)員(yuan)、設(she)備(bei)以(yi)及環(huan)境(jing)這三(san)大與事故緊(jin)密相(xiang)關(guan)的關(guan)鍵因(yin)素都會(hui)被全(quan)面考量(liang)，使得(de)分析過程(cheng)既(ji)全面又透(tou)徹，邏(luo)輯(ji)嚴(yan)謹且富(fu)有條(tiao)理(li)。典型的(de)故障(zhang)樹(shu)分析模式(shi)樹如圖(tu) 1 所示(shi)，通(tong)過直(zhi)觀(guan)的圖(tu)形展(zhan)示(shi)，能夠幫(bang)助(zhu)分析人(ren)員(yuan)更(geng)清(qing)晰(xi)地(di)把(ba)握(wo)事故的(de)因(yin)果關(guan)系和(he)發(fa)生機(ji)制。

在(zai)針對油(you)罐火(huo)災(zai)爆炸風(feng)險(xian)的評(ping)價工作中，火(huo)災(zai)爆炸指(zhi)數(shu)法(fa)憑(ping)借(jie)其優良(liang)的優勢得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)應用。該(gai)方法(fa)依據評(ping)價對象的實際(ji)情(qing)況，精準選(xuan)定(ding)壹系列評(ping)價項目(mu)，並(bing)為每個(ge)評(ping)價項目(mu)賦予(yu)相(xiang)應的系(xi)數(shu)，隨(sui)後通(tong)過特(te)定(ding)的(de)運算(suan)方式得(de)出壹個(ge)綜合(he)總(zong)分值。指數(shu)評(ping)價法(fa)作為目(mu)前較為成熟的火(huo)災(zai)、爆炸危險評(ping)價方法(fa)，主要(yao)涵(han)蓋(gai)以(yi)下(xia)幾(ji)種(zhong)具有(you)代表性(xing)的具體(ti)方法(fa)：DOW 化(hua)學(xue)公(gong)司(si)的火(huo)災(zai)、爆炸指(zhi)數(shu)法(fa)；英(ying)國(guo)帝國(guo)化(hua)學(xue)公(gong)司(si)蒙德工廠的(de)蒙德評(ping)價法(fa)；日(ri)本化(hua)工省(sheng)的(de)六(liu)階段(duan)安全評(ping)價法(fa)。

1. DOW 化(hua)學(xue)公(gong)司(si)的火(huo)災(zai)、爆炸指(zhi)數(shu)法(fa)：美(mei)國(guo)道化(hua)學(xue)公(gong)司(si)的火(huo)災(zai)爆炸指(zhi)數(shu)法(fa)擁(yong)有長(chang)達 40 多(duo)年的應用歷(li)史，在(zai)工業領(ling)域(yu)積(ji)累了(le)豐富的實踐(jian)經驗。該(gai)方(fang)法(fa)具有(you)顯著的(de)實(shi)用(yong)性(xing)和可操(cao)作性(xing)，無需(xu)復雜(za)深(shen)奧(ao)的(de)理論知(zhi)識，易於理解(jie)和掌握(wo)。它能夠較為客(ke)觀、全(quan)面地對各(ge)種(zhong)化(hua)工生產、物(wu)料(liao)儲運(yun)以(yi)及使(shi)用(yong)過程(cheng)中的(de)潛在(zai)危險性(xing)進(jin)行(xing)科(ke)學(xue)評(ping)估，因此(ci)受到(dao)了(le)眾多(duo)工業國(guo)家的(de)高(gao)度認可(ke)和(he)廣(guang)泛(fan)應用。該(gai)方法(fa)以(yi)物(wu)質(zhi)系數(shu)（MF）作為基(ji)礎(chu)，通(tong)過壹系列嚴(yan)謹的(de)計(ji)算(suan)求出火(huo)災(zai)爆炸指(zhi)數(shu)（F&EI），再(zai)依據該指數(shu)的(de)大小，將(jiang)危險程(cheng)度(du)劃分為不同(tong)等(deng)級，針對不同(tong)等(deng)級制定(ding)並(bing)采(cai)取相應的有(you)效(xiao)整(zheng)改(gai)措(cuo)施，實(shi)現對風險的精(jing)準(zhun)管控(kong)。

2. 英(ying)國(guo)帝國(guo)化(hua)學(xue)公(gong)司(si)蒙德工廠的(de)蒙德評(ping)價法(fa)：英(ying)國(guo)帝國(guo)化(hua)學(xue)公(gong)司(si)蒙特(te)工廠在(zai)道化(hua)學(xue)公(gong)司(si)評(ping)價法(fa)的(de)基(ji)礎(chu)上進(jin)行(xing)了(le)大膽創(chuang)新(xin)和優化(hua)改(gai)進(jin)，盡(jin)可(ke)能全面地將(jiang)各(ge)種(zhong)可(ke)能影響(xiang)火(huo)災(zai)爆炸風(feng)險(xian)的因(yin)素納入(ru)考(kao)量(liang)範圍(wei)，比如特(te)別(bie)關(guan)註火(huo)災(zai)爆炸後產生的毒性危害，這對於評(ping)估事故對周邊環(huan)境(jing)和(he)人(ren)員(yuan)健(jian)康的潛在(zai)影響(xiang)具有(you)重要(yao)意義(yi)。此外(wai)，該(gai)方法(fa)還(hai)充(chong)分考慮(lv)了采(cai)取安全措(cuo)施後，對降低(di)危險性(xing)所起(qi)到(dao)的(de)實(shi)際(ji)抵(di)消作用(yong)，從而使得(de)最(zui)終(zhong)得(de)出的(de)危險性(xing)指(zhi)數(shu)更(geng)加全面、準確(que)地反(fan)映(ying)實(shi)際(ji)風(feng)險狀(zhuang)況，為企(qi)業制(zhi)定(ding)科(ke)學(xue)合(he)理(li)的(de)安全策(ce)略提供了(le)有力(li)依據。

3. 日本化(hua)工省(sheng)的(de)六(liu)階段(duan)安全評(ping)價法(fa)：日(ri)本化(hua)工省(sheng)六(liu)階段(duan)評(ping)價法(fa)是(shi)日本(ben)勞動省(sheng)提出的(de)壹種(zhong)綜合(he)性(xing)的(de)安全性(xing)評(ping)價方法(fa)，它以(yi)道(dao)化(hua)學(xue)公(gong)司(si)法(fa)為基(ji)礎(chu)框(kuang)架(jia)，但在(zai)物質(zhi)系數(shu)和(he)修正系(xi)數(shu)的(de)計(ji)算(suan)方式以(yi)及危險等(deng)級的劃(hua)分標(biao)準(zhun)等(deng)方面，進(jin)行(xing)了(le)較大幅(fu)度的(de)改(gai)動(dong)和簡(jian)化(hua)。這種(zhong)改(gai)進(jin)使(shi)得(de)該方(fang)法(fa)在(zai)保留(liu)壹定(ding)科(ke)學(xue)性(xing)的(de)同(tong)時，更加(jia)符(fu)合(he)日(ri)本(ben)化(hua)工行業(ye)的實(shi)際(ji)特(te)點和(he)操(cao)作需(xu)求，在(zai)日本(ben)國(guo)內(nei)化(hua)工企(qi)業的(de)安全評(ping)價工作中發(fa)揮(hui)了(le)重要(yao)作用(yong)。

目(mu)前，處(chu)於研究(jiu)探索(suo)階段(duan)的評(ping)價方法(fa)還(hai)包括(kuo)多(duo)元統(tong)計(ji)分析法(fa)、模(mo)糊綜合(he)評(ping)價法(fa)、層(ceng)次(ci)分析法(fa)、改(gai)進(jin)的(de)層(ceng)次(ci)分析法(fa)以(yi)及貝(bei)葉(ye)概(gai)率(lv)評(ping)價方法(fa)等(deng)。隨著非(fei)線(xian)性科(ke)學(xue)的(de)快速(su)發(fa)展(zhan)，火(huo)災(zai)爆炸危險評(ping)價領(ling)域(yu)也開(kai)始(shi)積(ji)極引(yin)入非(fei)線(xian)性科(ke)學(xue)的(de)前沿(yan)方(fang)法(fa)，如火(huo)災(zai)危險評(ping)價的確(que)定(ding)性(xing)混(hun)沌(dun)分析方法(fa)、網(wang)絡火(huo)災(zai)分叉現象(xiang)研究(jiu)等(deng)。盡(jin)管(guan)這些(xie)新(xin)理論(lun)和數(shu)學(xue)思(si)想在(zai)實際(ji)應用中還(hai)存(cun)在(zai)壹些(xie)有待完善的(de)地方，但它們(men)無(wu)疑(yi)為火(huo)災(zai)爆炸危險性(xing)研(yan)究(jiu)開(kai)辟(pi)了全新(xin)的視(shi)角(jiao)和方向(xiang)，為未(wei)來(lai)進(jin)壹步提升(sheng)風(feng)險(xian)評(ping)估的準(zhun)確性(xing)和(he)科(ke)學(xue)性(xing)奠(dian)定(ding)了(le)基(ji)礎(chu)。油(you)罐的(de)火(huo)災(zai)爆炸雖然具有(you)其特(te)性，與其(qi)他(ta)類型的(de)火(huo)災(zai)爆炸存(cun)在(zai)壹定(ding)差(cha)異(yi)，但在(zai)危險性(xing)評(ping)價的本(ben)質(zhi)和基(ji)本原(yuan)理(li)方(fang)面，它們(men)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)著必(bi)然的(de)內(nei)在(zai)聯系，各(ge)類評(ping)價方法(fa)在(zai)壹定(ding)程(cheng)度上可(ke)以(yi)相(xiang)互借(jie)鑒、取(qu)長(chang)補(bu)短，共同(tong)推動(dong)火(huo)災(zai)爆炸危險性(xing)評(ping)價技術的(de)不斷(duan)發(fa)展(zhan)和(he)完善。

油(you)罐壹旦發(fa)生火(huo)災(zai)，滅火(huo)撲(pu)救工作往往面臨著巨大(da)的(de)挑戰，尤其(qi)是(shi)大型油(you)罐，其(qi)龐(pang)大(da)的體(ti)積(ji)和復(fu)雜的(de)結構(gou)，以(yi)及儲存(cun)的(de)大(da)量(liang)易燃易爆油(you)品(pin)，都(dou)使得(de)撲(pu)救難度呈(cheng)幾(ji)何(he)倍(bei)數(shu)增(zeng)加。因此(ci)，在(zai)油(you)罐安全管(guan)理工作中，預(yu)防(fang)火(huo)災(zai)爆炸事故的(de)發(fa)生顯得(de)尤為關(guan)鍵。要(yao)切實做(zuo)好(hao)預(yu)防(fang)工作，就(jiu)必須深(shen)入(ru)了(le)解(jie)引(yin)發(fa)此(ci)類(lei)事故的(de)根本(ben)原(yuan)因和(he)各(ge)種(zhong)潛在(zai)影響(xiang)因(yin)素，從而(er)為制定(ding)科(ke)學(xue)有(you)效(xiao)的(de)預(yu)防(fang)措(cuo)施提供堅實(shi)的(de)理(li)論(lun)依據。

油(you)罐中儲存(cun)的(de)油(you)品(pin)大(da)多(duo)屬於易燃易爆產品(pin)，具有(you)很(hen)高(gao)的火(huo)災(zai)爆炸危險性(xing)。壹旦發(fa)生爆炸，瞬(shun)間(jian)釋放(fang)出的(de)巨大(da)能量(liang)將引(yin)發(fa)壹系列嚴(yan)重後果，易燃物的(de)熊熊(xiong)大(da)火(huo)及其(qi)產生的強烈熱輻(fu)射(she)，會對周邊壹定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)的人(ren)員(yuan)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重的(de)灼傷，對建(jian)築物和設備(bei)設(she)施(shi)造(zao)成(cheng)毀滅(mie)性(xing)的(de)破(po)壞；爆炸物(wu)產生的強大空氣(qi)沖擊(ji)波(bo)，具有(you)很(hen)強的破(po)壞力(li)，能夠推(tui)倒(dao)建(jian)築物、損壞設(she)備，甚至引(yin)發(fa)二次爆炸和(he)火(huo)災(zai)，進(jin)壹步擴大事故的(de)危害範(fan)圍(wei)。這些(xie)危害不(bu)僅會對人(ren)員(yuan)生命(ming)安全和(he)財(cai)產造(zao)成(cheng)巨大(da)損(sun)失，還(hai)會對周邊的(de)建(jian)築物和大氣(qi)環(huan)境(jing)產生嚴(yan)重的(de)負(fu)面影響(xiang)，導(dao)致(zhi)大氣(qi)汙染、生態失衡(heng)等(deng)問題。因此，準(zhun)確、科(ke)學(xue)地(di)評(ping)價火(huo)災(zai)爆炸的(de)危險度(du)，深(shen)入(ru)分析火(huo)災(zai)爆炸的(de)擴散規律(lv)，精(jing)準預(yu)測危害區(qu)域(yu)，對於管理(li)部(bu)門(men)制(zhi)定(ding)切實可(ke)行的事故應急預(yu)案和(he)高(gao)效(xiao)開(kai)展(zhan)事故應急處(chu)理工作具有(you)至關(guan)重要(yao)的意義(yi)。只有通(tong)過全(quan)面、深(shen)入(ru)的(de)研(yan)究(jiu)，才(cai)能在(zai)事故發(fa)生時迅(xun)速(su)做(zuo)出反(fan)應，采(cai)取有效(xiao)的(de)應對措施，最(zui)大限(xian)度地減少(shao)人(ren)員(yuan)傷(shang)亡(wang)和(he)財(cai)產損(sun)失(shi)，降低(di)事故對環境(jing)的(de)破(po)壞程(cheng)度，維護(hu)社(she)會的(de)穩(wen)定(ding)和(he)經濟(ji)的(de)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)。