加油站课程设计.docx
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加油站课程设计
特种设备安全课程设计
衡州大道自助加油站火灾爆炸危险性评价
院、部：
安全与环境工程学院
学生姓名：
郑鹏
指导教师：
刘美英
职称：
教授
专业：
安全工程
班级：
安本1003班
完成时间：
2013年12月
课程设计任务书
安全与环境工程学院安全工程教研室
学生姓名：
郑鹏学号：
***********专业：
安全工程
1.设计题目：
衡州大道自助加油站火灾爆炸危险性评价
2.设计期限：
自11月21日开始至12月5日完成
3.设计原始资料：
①衡阳市衡州大道自助加油站基本情况介绍②相关规范和标准：
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）、《重大危险源辩识》（GB18218-2000）等；③相关参考书籍：
《危险评价方法及其应用》、《安全管理学》等。
4.设计完成的主要内容：
通过收集衡阳市衡州大道自助加油站采用的安全技术以及存在的安全隐患等资料，运用安全评价方法、安全科学技术和管理的手段进行安全评价和分析，寻找事故发生的规律，提出整改方案或防范措施。
5.提交设计（设计说明书与图纸等）及要求：
提交一份该配送站的改进和设计报告和设计图纸一张。
要求语句通顺、层次清楚、推理逻辑性强，设计改进明确、可实施性强。
报告要求用小四号宋体、A4纸型打印；图纸部分要求运用AutoCAD严格按照作图规范绘制，采用国际统一标准符号和单位制，并打印。
6.发题日期：
2013年11月28日
指导老师（签名）：
学生（签名）：
郑鹏
摘要
本论文的主要目的是对衡州大道自助加油站火灾爆炸危险性评价进行安全评价，通过收集资料对加油站的地理位置，设施设备，工艺流程，人员管理等可能存在的危险因素进行分析，根据加油站危险有害因素的辨识与分析对加油站安全管理现状和实施效果进行分析、讨论，结合其安全事故发生的特点，有针对性的进行定性分析，运用系统工程的思想提出合理的意见和建议，并将研究结果运用到具体的案例中进行验证，有效地提高加油站的安全管理水平。
从而达到从本质上减少事故发生的目的，以减轻对人员的伤害和对财产的损失。
关键词：
液化石油气；危险源；爆炸危险性；安全评价
ABSTRACT
ThepurposeofthispaperistoHengZhouavenueself-servicegasstationssafetyevaluationonthefireexplosionriskassessment,bycollectingdataforgasstationlocation,facilities,equipment,processflow,personnelmanagement,andotherpossibleriskfactorswereanalyzed,andaccordingtothegasstationidentificationandanalysisofthedangerousandharmfulfactorstothegasstationsafetymanagementstatusandeffectanalysis,discussion,combinedwiththecharacteristicsofthesafetyaccident,targetedforqualitativeanalysis,basedontheideaofsystemengineeringisputforwardreasonableopinionsandSuggestions,andusetheresultstothespecificcases,effectivelyimprovethelevelofsafetymanagementofgasstations.Soastoachievethepurposeofreduceaccidentsfromtheessence,toreducethedamagetopersonnelanddamagetoproperty.
Keywords:
liquefiedpetroleumgas;hazards;safetyrisks;explosionhazard;safetyevaluation
1前言
我们国家的安全生产方针是“安全第一预防为主”，由此我们可以知道“安全”是我们国家以至于整个人类发展生存活动中永恒的主题，石油工业是国民经济的支柱产业之一，在国民经济中占有重要地位，发挥重要的作用。
石油工业具有生产工艺复杂，生产设备大型化，过程连续化，原料及产品易燃易爆、有毒有害和易腐蚀等特点加之有些石油企业周围往往是人口密集的居民区，如果放松安全管理，导致事故发生，往往造成人员的重大伤亡、经济的巨大损失，并且常常还伴随环境的严重污染。
加油站时油品终端销售的重要作业场所，是石油企业最分散的单位之一，单位作业量相对较小，但作业频繁，基于油气溢出其危险性并不小，故加油站的安全应当引起管理者的足够重视。
汽油本身具有巨大能量，石油产品由于具有易燃、易爆、易产生并积聚静电、易挥发和易渗漏等危险特性，在销售和储运过程中一旦发生事故，不易控制。
所以加强石化销售企业的安全管理显得尤为重要。
安全评价是安全系统工程的重要组成部分，以系统安全分析为基础，对系统存在的危险性进行定性和定量分析，并进行危险性确认和评价。
安全评价经历70多年的发展，形成了很多安全评价的理论、方法和应用技术，无论在理论上还是实践中，安全评价都取得了令人瞩目的成绩，对减少工程事故和人身伤害事故起到了积极的作用。
引进安全评价这种科学的管理方法，将会提高石油系统的安全管理水平。
2概述
2.1加油站及周围环境简介
衡州大道上衡阳师院的门前250m有一自助加油站主要从事车用汽油、柴油的销售业务。
加油站有3个站外埋地储油罐。
贮油罐壁厚为3mm。
每个贮油罐可装油30立方米。
分别用以储存93#，97#及0#柴油。
加油站共有四座加油岛。
每座加油岛设一台双枪加油机，可加汽油和柴油。
加油站占地170余平方米，分为储罐区，加油区，办公服务区三个区域。
储罐区为消防柜，消防沙，静电消除器和3个埋地贮油罐；加油区为四座加油岛及三条通道；办公服务区为加油站工作人员办公地点和站内便利店营业区。
加油站平面如图1所示。
衡州大道加油站平面图1
3危险有害因素的辨识与分析
3.1油品的危险、有害因素分析
3.1.1汽油的危险、有害因素分析
汽油理化性质与危险有害特性识别，见下表：
表1汽油理化性质与危险有害特性识别表
类别与性质
危险有害特性与防护措施
危规分类及编号
低闪点易燃液体。
GB3.1类，31001火灾危险类别为甲类；UN号1203
规格
车用汽油（GB484-89）研究法辛烷值：
90号不小于90，93号不小于93，97号不小于97。
理化性质
外观与性状
无色或淡黄色，有味。
易挥发液体。
闪点（℃）-58～10
车用：
-24
自燃点（℃）：
225～390
不溶于水，易溶于苯、二硫化碳、醇。
相对密度
0.7～0.74（水=1）
馏程（℃）：
车用汽油70～205
组成
C5～C12:
其他高辛烷值组分和抗爆剂、抗氧剂、金属钝化剂、着色剂；无铅汽油含抗爆剂（四乙基铅）量较低。
毒性及健康危害
侵入途径
吸入、皮肤接触，误服。
健康危害
吸入：
汽油蒸汽能引起头痛、眩晕、恶心、心动过速等现象；吸入大量蒸汽时，会引起严重的中枢神经障碍；空气中浓度为0.025（体积）时，敏感者有轻度症状。
皮肤接触：
长期皮肤接触工业性汽油会产生脱脂作用。
食入：
引起呕吐、消化道粘膜刺激症状，进而出现抽搐、不安、心力衰弱、呼吸困难。
续表1
急救措施
吸入油气的患者应脱离污染区，安置休息并保暖；皮肤接触用肥皂彻底清洗；误服时立即漱口，急送医院救治。
燃烧爆炸危险性
燃烧性：
易燃
爆炸极限：
车用汽油1.0～8.0（v/v；%）。
危险特性
蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热、强氧化剂有引起燃烧、爆炸的危险。
禁忌物
氧化剂、热源、火种。
灭火方法
小面积着火可用雾状水扑灭，面积较大时用干粉、泡沫、二氧化碳、砂土、水泥灭火。
储运条件
密闭储存于阴凉通风的储罐或仓库，远离热源、火种。
与可燃物、有机物、氧化剂隔离储运。
夏天炎热季节，早晚运输、装卸或采取降温措施。
泄漏处理
首先切断电源、火源，在周围设置雾状水幕，用砂土吸收；倒至空旷地带任其蒸发。
对污染地面进行通风，蒸发残余液体并排除蒸汽。
3.1.2柴油的危险、有害因素分析
柴油理化性质与危险有害特性识别，见表2：
表2柴油理化性质与危险有害特性识别表
类别与性质
危险有害特性与防护措施
危规分类及编号
易燃、可燃液体，危险性类别GB3.3类；火险类别乙A、乙B类
理化性质
外观与性状
稍有粘性的浅黄至棕色液体。
成分
烷烃、芳烃、稀烃等，十六烷值不小于45.
熔点（℃）
-35～20
沸程（℃）：
280～370
相对密度：
0.87～0.9（水=1）
自燃点（℃）
350～380
闪点（℃）：
-35#、-50#不低于45；
-20#、-10#、0#、5#、10#不低于55
续表2
毒性及健康危害
接触限值
中国MAC及美国TLV—TWA均未制定标准
侵入途径
吸入，食入、经皮肤吸收
毒性
具有刺激作用。
健康危害
吸入可引起吸入性肺炎。
能经胎盘进入胎儿血中。
柴油蒸汽可引起眼、鼻刺激症状、头晕及头痛，皮肤接触可引起接触性皮炎、油性痤疮。
急救措施
吸入：
迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸畅通，保暖并休息；呼吸困难时输氧，呼吸停止时，立即进行人工呼吸，就医。
食入：
误服者立即漱口，饮足量温水，尽快洗胃，就医。
皮肤接触：
脱去污染的衣着，用肥皂水及清水彻底清洗。
眼睛接触：
立即翻开上下眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗眼睛至少15分钟；就医。
燃烧爆炸危险性
燃烧性
易燃，可燃
危险特性
遇明火、高热度或接触氧化剂，有可引起燃烧爆炸的危险；遇高热时，容器内压力增大，有开裂和爆炸的危险。
禁忌物
强氧化剂、卤素
灭火方法
泡沫、二氧化碳、干粉灭火器；砂土
储运条件
阴凉、通风罐、仓；远离火种、热源，防止阳光直射；保持容器密封，并与氧化剂分开存放；储运设施电气、照明采用防爆型；禁止使用易产生火花的机械、工具；装卸时要控制流速；采取防静电措施。
泄漏处理
疏散人员至安全区，禁止无关人员进入污染区；切断电源、火源；在确保安全情况下堵漏；喷水雾可减少蒸发；用活性炭等吸收后收集于干燥洁净有盖的容器中，运至废物处理场所；大量泄漏时利用围堤收容，然后收集、转移、回收或作无害化处理。
3.2工艺过程中危险有害因素分析
3.2.1加油区危险有害因素辨识
加油区危险源为加油机和油品管道。
汽油、柴油均为易燃液体，尤其是汽油，易挥发，蒸汽密度比空气大，闪点低，爆炸下限低，因此汽油是引起燃烧爆炸的物质基础。
引起汽油挥发、聚集的因素有：
一是加油时无油气回收装置，使汽车油箱中油气因不断加油而被挤出来；二是加油时不慎或不按操作规程操作，使汽油喷溅或洒漏地面上；三是油管路、阀门、加油机接口处不严密造成汽油跑、冒、滴、漏，使汽油聚集在地面及低洼处。
由前述油品危险性分析可知，汽油和柴油均为易燃液体，尤其是汽油，密度比空气高，闪点和爆炸极限极低，加油操作时如因操作人员不按规程操作，责任心不强或因管道、阀门、加油机等连接处密封不良造成溢油洒漏，挥发出的油气将沿地面扩散，若通风不好，将导致局部油气浓度达到爆炸极限，遇明火、静电火花、雷击等引起燃烧爆炸。
因此，加油机应安装在室外罩棚下面，距房屋的门窗应保持5m以上的距离，以免油气扩散到房间内。
加油站的管沟，特别是无断墙的通行管沟，容易引起和扩大火灾事故。
因为管沟内易于积聚油气，沟内油气浓度经常处于爆炸极限之内，一遇明火，就会引起爆炸起火。
因此，加油站内的管道线及电缆电线应直接埋地敷设，不应采用管沟。
如果一定采用管沟时，必须用砂、土将管沟填满或者用实体墙将其与建筑物、构筑物隔开。
此外，加油站内不宜设置坑、井、渠或其它暗沟以免积聚油气。
可能引起爆炸性混合气体的明火包括：
站内吸烟、电气焊、电气火花、撞击火花、未熄火机动车辆排气管喷火。
静电包括：
加油枪向受油容器加油时油品在管道中超速流动产生的静电，加油枪阀门等处的密封不严造成油品高速喷出时产生的静电，向塑料桶内加油时，油品互相摩擦产生的静电，加油人员穿化纤衣服时引起的静电等。
加油机是加油站的主要设备，如果加油机的质量不好，会影响加油站的安全。
如有的加油机电机易于发热，有的油泵易于磨损。
经常修理加油机是加油站火灾隐患之一，因为拆卸一次加油机，难免洒出一些油品，又要使用工具敲敲打打，容易引起火花，引燃油品。
我国曾有几起因修理加油机而引起着火的事故。
所以加油站应选用质量较好的加油机。
加油区是车辆出入频繁的场所，不仅会因外来人员繁杂，防火意识不强带来火种，还会因站场道路和出入口设置不当，可能会造成车辆伤害。
此外，加油站的电气设备一定要严格按爆炸危险场所划分的等级选用，否则易引起火灾爆炸事故。
如果加油站配电间和发电间的配电盘上的电气设备不防爆，必须设在爆炸危险场所以外。
卸油时油罐车应与储油罐作电气连接，否则易产生静电,导致事故发生。
3.2.2储油罐区危险、有害因素辨识
储油区油罐是重大危险源，比加油区加油机要危险多，危险大。
为保证安全，应按规范不设地上油罐，更不许将油罐设在室内或地下室内。
由于汽油、柴油都是烃类混合物，不但闪点低，而且具有较宽的爆炸极限，在储存的环境温度下，油品的轻质馏分很容易挥发成油蒸气，并与空气形成爆炸性混合物，当储存的环境温度接近油品闪点时，着火或爆炸的危险性就达到了临界状态。
产品的闪点、燃点越低，危险性越大。
各类油品的闪点、爆炸极限、储罐气相空间的大小，与储存油品的环境、温度范围等都是引起油罐发生火灾的重要因素。
储油罐是加油站的核心，油罐不宜制造得太大。
根据《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002〈2006年版〉，要求汽油罐和柴油罐均埋地设置，不但造价低，而且油品泄漏时不致流到地面，或向外漫流。
这样即使在油罐人孔处发生着火，比较容易控制，能及时扑灭不致造成大的灾害。
油罐若设置在室内或地下室内，积聚油气不能及时扩散，将加大火灾爆炸发生的可能性及严重程度，应该严禁。
油罐呼吸管：
影响加油站安全的关键部件之一。
《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002〈2006年版〉规定，呼吸管的直径不应小于50mm。
这样，油气排出时阻力小，油气才能顺利的排到空中扩散掉。
如果管径细，卸油时油气排出不畅，就有可能从卸油口的缝隙中向外排气，夹带一些油珠，不但油品损耗大，还会使油气沿地面扩散，容易造成事故。
另外，汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002〈2006年版〉要求，呼吸管排出口的位置要选用适当，并应高出地面不小于4m，同时排出口的位置应该开阔，不能窝风，否则易于积聚油气，不利于安全。
呼吸管的排出口不宜安装呼吸阀，因为埋地油罐不会产生小呼吸。
对于大呼吸，呼吸阀反而使排气不畅，延长了自流卸车时间。
但呼吸管口应安装阻火器，以防止外来火源引入罐内。
加油站的油罐车卸油若不采用密闭卸油方式，而敞开式卸油，易造成油品的挥发，增加损耗，油气还会沿地面扩散，遇火源极易产生火灾。
因此卸油管与油罐进油管的连接应采用快速接头。
喷溅式卸油容易使油品产生静电火花，引起着火。
所以，加油站的埋地油罐在设计安装时，必须按《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002〈2006年版〉的要求，即油罐的进油管，应向下伸至罐内至罐底0.2m处，同时在卸油时严格控制油的流速，防止流速过快而产生静电。
另外，油罐输油管道由于腐蚀、制造缺陷、法兰未紧固等原因，也可能使油品泄漏。
由于卸油胶管破裂、密封垫损坏、快速接口紧固栓松动等原因，也可能使油品滴落到地面挥发。
卸油操作时油罐车不熄火，不接好静电接地线导走油罐车静电直接卸油，或因操作人员身着化纤衣服，子鞋引起静电火花等，均可能引起油气的燃烧爆炸。
卸油时静电接地不良或漏接或报警仪失灵，造成静电火花。
卸油流速过快，管道油罐接地不良，静电集聚造成火花。
外人进入储罐区带来火种、接打手机、穿化纤衣服或钉子鞋。
维修时电气焊、工具敲打，撞击等火花。
雷雨天气直击雷的雷电火花等都对罐区的安全运行有一定的威胁。
3.2.3静电的危险识别
汽油、柴油均属于易燃易爆物质，在加油、储存过程中极易因静电引发火灾爆炸事故的发生，因此，应对静电引起重视。
（1）加油站静电的产生
加油站在储运经营中，槽车向储油罐卸油或加油枪向受油容器加油时油品在管道中流动会产生静电；加油枪阀门等处的密封不严造成油品的高速喷出时，会使空气中的灰尘、金属粉末、油蒸气中的液滴、油蒸气的细小颗粒，互相碰撞、摩擦、分裂，此过程会产生强烈的静电；人体接近带电体时，人体可能因受到静电感应而带电；另外人在带电微粒空间中活动时，由于带电微粒被人体吸收，也会使人体带电；穿脱羊毛织品或化纤衣服时也会因摩擦带电。
（2）加油站容易产生静电的部位
加油站区域设施的静电主要在储油罐区、输油管道与加油区及油罐车等部位聚积。
由于各种设施、设备的结构不同，位置各异，所以静电产生的区域和原因也各不相同。
静电产生部位主要有：
1）罐区
卸油时，油品冲击罐中油品或油品冲击罐壁都会造成油雾，使电荷堆积发生放电现象。
2）输油管道和加油区
油品与储油罐在输油管道中流动时，发生流动起电，形成冲击电流。
3）罐车
进出于加油站的油罐车在装油、运油、卸油过程中带电，油品与油罐壁，卸油与装油用的胶管反复冲刷、接触、摩擦，而使电荷聚积产生静电。
4）人体
穿脱化纤衣服或羊毛织品，化纤鞋袜，使用塑料工具等（向塑料桶内加注汽油）会产生静电。
（3）静电引起燃烧和爆炸事故的主要条件
1）带电体产生并积累起足够的静电荷，以致能发生火花放电。
2）静电放电火花的能量超过爆炸性混合物的最小点火能，成为点火源。
3）带电体周围存在着爆炸性混合物，且其浓度在爆炸浓度范围内。
当以上三个条件同时具备时，能引发灾害事故。
（4）静电的危害
由于静电具有高电位、能量小、电流弱的特点，所以静电不易被人察觉，但它对人的健康是有负面影响的，例如皮肤静电干扰，可以改变人体体表的正常电位差，影响心肌正常的生理过程及心电在无干扰下的正常传导。
持久的静电还会使血液的静电升高，血清中的钙含量下降，钙的排泄增加，导致皮肤瘙痒，色素沉着，影响人的肌体生理平衡，干扰人的情绪。
高压静电在人体的积累还会导致人体微循环系统、微神经系统失调，严重的会造成体弱多病，过早衰老。
静电带来的最大危险是能引起着火、爆炸。
因带电体电荷积累到一定的静电电位时（一般大于300V），就会发生静电放电现象，如果周围空间存在着爆炸性混合物，且达到爆炸极限范围，这时就有可能发生爆炸事故（油品在运输、装卸、加注过程中由于摩擦产生的静电有时可以达到几十万伏），因此十分危险。
3.3电气危险有害因素分析
电缆、用电设备、开关、插座、配电箱以及照明等，由于老化或接触不良等原因，均有可能引起漏电或短路，造成操作人员触电、火灾或爆炸事故。
乱拉、乱接临时线，广告牌或宣传用电，由于没有接地保护措施，容易造成人员的触电事故。
发生事故的部位：
所有存在电气装置的部位。
加油站如果没有设置防雷防静电装置，或防雷防静电装置设置不合格，可能引发火灾、爆炸甚至导致人身伤亡。
发生事故的主要部位：
油罐区、卸油区、加油区
3.4安全管理危险、有害因素分析
加油站应建立、健全安全管理组织、配备安全管理人员，制定安全生产责任制、操作规程及安全管理制度，事故救援预案，并应认真执行各项管理制度。
加油站主要负责人、安全管理人员、其他人员应进行培训，持证上岗。
保证必要的安全资金投入。
如果加油站没有建立、健全安全管理组织、配备安全管理人员，没有制定安全生产责任制、操作规程、安全管理制度及事故救援预案，加油站主要负责人、安全管理人员、其他员工没有按要求进行培训，或者各项管理制度没有认真落实，加油站平时监管不力，安全培训不到位，职工安全意识薄弱，违章作业，可能引起各种事故的发生。
事故救援预案没有经常演练，发生事故时起不到应有的作用。
3.5危险源辨识
危险源辨识方法很多，很多定性或定量的系统安全评价方法，都可以用于危险源辨识。
选用哪种方法要根据具体行业的特点选取。
（1）直观经验法
采用查询资料、现场观察辨识危险源。
其中又分为：
人员访谈、发调查表两种方式，适用于有经验可借鉴的危险源辨识。
（2）对照、经验法
对照有关标准、检查表或依据分析人员的观察分析能力，直观的凭经验评价危险源的方法。
（3）类比方法
利用相同或相似作业条件的经验和统计资料来类推、分析危险源。
在安全评价的过程中危险因素辨识是非常重要的程序之一，应按照科学性、系统性、全面性、预测性的原则。
坚持“横向到边、纵向到底、不留死角”的原则，对系统中存在的危险、有毒有害因素进行辨识，才能保证安全评价结果的客观性、科学性，并具有针对性。
表3加油站安全隐患
序号
评价区域
评价内容
1
油罐区
油罐区无安全栅栏（至少0.8m高）；
2
油罐区围墙上无避雷线；
3
未挂有必要的警示或宣告牌，如闲人勿近和卸油操作规程
4
消防沙箱内储沙量不足
5
消火栓口径过小，不能满足消防要求
6
消火栓处水带、水枪等配件缺失
7
储油区无明显的“禁止烟火”、“储油区域，闲人免入”等安全警示牌
8
加油区
加油区内未配有必要的喷淋系统和报警系统
9
加油岛未配有防静电装置
10
加油岛的加油管道掉在地上，易磨损，可能被来往汽车碾压
11
加油岛减速带磨损严重
12
加油岛地面附近有油迹
13
加油岛安全标志警示牌不合理，不够醒目
14
加油岛边上放置的推车式灭火器没有定置管理，无标示牌
15
加油岛无没有悬挂安全操作规程
16
办公服务
区及其他
所需的各类警示标志数量明显不足
17
无大型避雷针，防雷力度不足
18
办公室未与外部连通，不利于对现场的控制
19
地面很多灰尘，不符合现代化管理
20
没有安全生产责任制
21
无报警装置；
22
电线开关裸露，电表损坏
23
办公室左边消防栓无水盖，无水枪，无旋转扭开装置
24
办公室房子边灭火器没有定置摆放
4伤害—破坏作用及事故严重度
4.1泄漏燃爆伤害—破坏作用计算
据查阅资料，液化气存储区最大火灾爆炸风险是液化气的燃烧爆炸。
结果该加油站是实际情况，我们采取的是蒸汽云爆炸模型。
汽油有两个储罐，取其中G1罐进行计算，其最大贮存量30m3。
93号汽油的密度为0.735g/ml；因此，最大贮存质量为：
Wf＝30×735＝22050（kg）
TNT当量计算公式为：
WTNT＝1．8aWfQf／QTNT
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