根据爆炸事故后果模拟评价方法中的超压准则,冲击波对人体的伤害和建筑物破坏作用如下表:
表3 人员伤害超压准则
序号 | 伤害程度 | 超压△P×105(Pa) | 伤害情况 |
1 | 轻微 | 0.2~0.3 | 轻微挫伤 |
2 | 中等 | 0.3~0.5 | 听觉、气管损伤、中等挫伤、骨折 |
3 | 严重 | 0.5~1 | 内脏严重挫伤,可能造成死亡 |
4 | 极严重 | >1 | 大部分人死亡 |
表4 建筑物破坏的超压准则
超压△P×105(Pa) | 破坏作用 | 超压△P×105(Pa) | 破坏作用 |
0.05~0.06 | 门窗玻璃部分破碎 | 0. 6~0. 7 | 木建筑厂房房柱折断,房架松动 |
0.06~0. 1 | 受压面的门窗玻璃大部分破碎 | 0. 7~1 | 砖墙倒塌 |
0. 15~0. 2 | 窗框损坏 | 1~2 | 防震钢筋混凝土破坏,小房屋倒塌 |
0.2~0. 3 | 墙裂缝 | 2~3 | 大型钢架结构破坏 |
0. 4~0. 5 | 墙大裂缝,房瓦掉下 |
设△P=△Pm,将爆炸能量计算结果代入上式,可对现国家规定的一、二、三级汽车加油站埋地储油罐爆炸冲击波对人员伤害和建筑物破坏最大范围(WTNT取上限值)计算如下:
表5 汽车加油站埋地罐爆炸冲击波对人员最大伤害计算
加油站等级 | 三级 | 二级 | 一级 |
油罐最大总容积(m³) | 60 | 120 | 180 |
最大爆炸能量(㎏) | 8.40 | 16.8 | 25.20 |
人员死亡半径(m) | 4.1 | 5.1 | 5.9 |
人员死亡伤害区域(㎡) | 53 | 82 | 109 |
人员重伤半径(m) | 5.1 | 6.5 | 7.4 |
人员重伤伤害区域(㎡) | 82 | 133 | 172 |
人员轻伤半径(m) | 7.0 | 8.8 | 10.0 |
人员轻伤伤害区域(㎡) | 154 | 243 | 314 |
安全距离(m) | 8.8 | 11.0 | 12.6 |
表6 汽车加油站埋地罐爆炸冲击波对建筑物损坏计算
加油站等级 | 三级 | 二级 | 一级 |
油罐最大总容积(m³) | 60 | 120 | 180 |
最大爆炸能量(㎏) | 8.40 | 16.8 | 25.20 |
严重损坏半径(m) | 4.1 | 5.1 | 5.9 |
严重损坏区域(㎡) | 53 | 82 | 109 |
中等损坏半径(m) | 7.0 | 8.8 | 10.0 |
中等损坏区域(㎡) | 154 | 243 | 314 |
轻微损坏半径(m) | 11 | 13.9 | 15.9 |
轻微损坏区域(㎡) | 380 | 607 | 794 |
安全距离 | 11.9 | 15.0 | 17.1 |
表7 汽车加油站埋地罐单罐爆炸冲击波对人员最大伤害计算
油罐最大容积(m³) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
爆炸能量(WTNT,㎏) | 1.4 | 2.8 | 4.2 | 5.6 | 7 |
人员死亡半径(m) | 2.2 | 2.8 | 3.2 | 3.6 | 3.8 |
人员死亡伤害区域(㎡) | 15 | 25 | 32 | 41 | 45 |
人员重伤半径(m) | 2.8 | 3.6 | 4.1 | 4.5 | 4.8 |
人员重伤伤害区域(㎡) | 25 | 41 | 53 | 64 | 72 |
人员轻伤半径(m) | 3.8 | 4.8 | 5.5 | 6.1 | 6.5 |
人员轻伤伤害区域(㎡) | 45 | 72 | 95 | 117 | 133 |
安全距离 | 4.8 | 6.1 | 7.0 | 7.7 | 8.2 |
表8 汽车加油站埋地罐单罐爆炸冲击波对建筑物损坏计算
油罐最大容积 (m³) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
爆炸能量(WTNT,㎏) | 1.4 | 2.8 | 4.2 | 5.6 | 7 |
严重损坏半径(m) | 2.2 | 2.8 | 3.2 | 3.6 | 3.8 |
严重损坏区域(㎡) | 15 | 25 | 32 | 41 | 45 |
中等损坏半径(m) | 3.3 | 4.2 | 4.8 | 5.3 | 5.7 |
中等损坏区域(㎡) | 34 | 55 | 72 | 88 | 102 |
轻微损坏半径(m) | 6.1 | 7.7 | 8.8 | 9.6 | 10.4 |
轻微损坏区域(㎡) | 117 | 186 | 243 | 289 | 340 |
安全距离 | 6.5 | 8.2 | 9.4 | 10.4 | 11.2 |
4.3加油站重大危险源分级管理意见
根据埋地油罐爆炸后果模拟和重大危险源快速分级方法,汽车加油站如果发生埋地油罐爆炸事故,其最大规模的加油站(一级加油站)死亡半径R仅为5.9m,死亡伤害范围为109㎡,较之地面罐而言较小。因此,在汽车加油站汽油储量达到或超过20T时,可以视为四级重大危险源﹙R<50 m﹚,属于最低级别重大危险源,建议由县(区)级政府管理监察。
汽车加油站重大危险源管理,在综合考虑自身的工艺和设备、人员可靠性、安全管理(应急救援)的同时,对周围环境影响也应作为重要的控制目标和管理对象。在周边有危及公共安全的重要设施、单位、目标、危险源时,应纳入加油站重大危险源管理系统综合评价。
通过对加油站重大危险源快速评价后,可以得知按照GB50156-2002建成的标准三级、二级、一级汽车加油站,发生重大事故,其最大伤害范围(轻伤)半径依次为11 m、13.9 m、15.9 m,伤害面积依次为380㎡、607㎡、794㎡,一般均在加油站范围内,不会影响到周围地区。因此,对不符合GB50156-2002规定的非标准加油站,为提高其本质安全程度,应限期进行改造,重新规划和布局。
5.加油站风险控制指标体系
加油站应牢固树立“安全第一、预防为主”的安全生产指导思想,加强重大事故危险控制与风险消减措施。由于汽车加油站一般位于城镇边沿和公路沿线,一旦发生重大事故,其后果和社会影响都将十分严重。
加油站重大事故危险控制与风险消减措施应从严格工艺和设备管理、提高人员素质、加强危险源安全管理等方面入手,运用安全工程系统理论和方法,全面地系统地辨识危险有害因素,全面提升重大危险源控制水平。按照易燃、易爆、有毒重大危险源评价方法的要求,加油站属于四级重大危险源,其受控标准应达到C级以上。
但是,对加油站重大危险源控制程度的评价,如果采用易燃、易爆、有毒重大危险源评价方法,其判定的指标体系比较复杂,而且不太符合加油站的实际。建议可以采用检查表法快速检查加油站有否应受控而未受控的指标,如果有,则需要立即整改,以达到受控标准。
下面,根据笔者近4年来对四川省内500多座加油站的调查和评价,列出安全管理较差加油站(主要是2002年前建成的加油站,尤其是农机加油站点)存在的50项常见的安全隐患(风险控制指标)以及相应的控制消减措施,供政府和企业加强监管、改进管理参考。