电脑桌面
添加盘古文库-分享文档发现价值到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

火灾安全评价范文

来源:莲生三十二作者:开心麻花2025-11-191

火灾安全评价范文(精选11篇)

火灾安全评价 第1篇

1 氨分解装置危险性分析

1.1 氨分解装置工艺

液氨汽化、过滤后进入氨缓冲罐, 节流减压至0.045MPa进入氨分解炉, 炉温控制在800~850℃, 在镍触媒作用下氨气分解为氮气和氢气。氮氢混合气冷却后进入混合气缓冲罐进一步冷却和稳压。使用隔膜压缩机对混合气体进行二级压缩, 增压至0.6 MPa, 然后进入分子筛纯化器滤除杂质, 获得高纯度氮氢混合气体, 高纯氮氢混合气体进入混配罐与空分装置生产的高纯氮气混合调配至规定的浓度比例后经输气管线送往用户。氮氢混合气技术参数:混合气送气压力0.7 MPa, 氢体积分数25%, 氧体积分数310-6, 露点-61℃。

1.2 氨分解装置分解气的危险性

氢气是混合气体的主要成分, 具有极强的渗透和扩散性, 在高温时能还原金属氧化物。其蒸气能与空气形成爆炸性混合物, 遇热或明火即爆。氢气极易燃烧, 爆炸极限4.1%~74.2% (在空气中) , 最低爆炸能0.210-4J, 自燃点550℃。氨分解装置产生的气体为氮氢混合气, 产气比例3∶1 (氢气∶氮气) 。混合气体的密度约0.357 5kg/m3;混合气中氢气占主要成分, 故产生的混合气体仍然有火灾爆炸的危险性。

气体的危险程度可由该气体的爆炸极限进行判断, 气体爆炸极限范围越大说明该种气体的危险程度越大。混合气中混合惰性气体氮气对于氢气的爆炸范围有一定的抑制作用, 不能仅从氢气的爆炸性来判断混合后的气体危险程度。

在实际情况中表明, 易燃易爆气体的极限浓度影响因素非常复杂, 工业生产中往往是多种可燃气体与惰性气体的混合体系, 所以通常采用修正的LeChatelier公式计算, 这种多元混合气的具体思路是:爆炸极限一般表示的是可燃气在空气中的体积分数。因此, 混合气体爆炸极限理论计算的第一步是把混合气体中的空气部分抽出, 第二步视其余下的混合气体所属已知的基本类型, 按所属基本类型的计算公式进行计算。

氨分解装置产生的混合气, 为一种惰性气体和可燃性气体的混合气, 具体比例为VN2∶VH2=1∶3, 直接查表可知混合气的爆炸极限为L上=72%;L下=5%。

通过该种理论方法判断可知, 虽然混合气中惰性气体对混合气的爆炸危险有一定抑制作用, 但是由于其体积分数较小, 混合气体爆炸极限仍然接近氢气, 具有很高的火灾爆炸危险性。

2 案例分析

2.1 案例基本情况介绍

以某热镀锌厂气体保护站为例, 对氨分解装置的带压氢气管路进行分析。该站位于厂区北侧边缘的独立建筑物, 气保站内分为两个区块, 东侧为液氨储罐区 (半敞开式建筑) , 西侧为制氢间, 制氢间内设控制室。制氢间建筑面积约为456m2, 甲类厂房钢架结构。设备依次靠墙布置, 自东向西依次是氨分解炉、净化装置、氢气压缩机、保护气混配罐。混合气从氨分解装置产生后压力在0.045 MPa, 经压缩机压缩输送到混配管内, 压缩机额定压力0.7 MPa, 实际工作压力在0.5 MPa, 正常工作状态下压缩机后管道气体为常温。

气保站内具体设备布置, 如图1所示。

2.2 事故模式分析

根据氨分解装置产生混合气的特性和设备情况, 主要针对喷射火焰事故模式进行研究, 其主要以热辐射的形势对周边产生破坏作用。经过加压设备压缩后的分解气管道, 发生损坏或者接头松动的现象时, 泄漏的氢气向外高速喷射, 喷射过程中与储罐壁或管道摩擦产生静电火花或者遇明火、高温设备或其他点火源时, 从裂口喷出后会立即燃烧, 形成喷射火。笔者针对这一事故模式对其发生的燃烧过程、特性及相关规律进行了模拟研究。

3 仿真模拟与结果讨论

3.1 物理模型的建立

使用流体力学软件FLUENT对氨分解装置带压管道的喷射火焰的情况进行模拟。为简化计算, 将喷射火网格结构建立为二维结构;为使火焰效果明显, 模型区域建立在宽3m、长5 m的区域范围内。在管道设置时不考虑管道曲面的影响情况, 假设有裂纹的面是平面, 喷射口直径10cm。利用Gambit前处理器生成网格。

3.2 边界条件和计算模型设置

由于喷射火焰事故是由氢气压力管道泄漏产生的, 故开放空间的喷射火焰燃烧入口条件设置为压力入口, 初始喷射压力设为0.5 MPa, 气体喷出时的温度295K。管道与内部介质通过对流和辐射传热。周围环境压力设置为常压1.013KPa。射流物质设置时将气体组分设置为氢气和氮气 (组分比例为3∶1) 。计算模型选择Eddy-Disspation大涡耗散模型模拟氮氢混合气湍流燃烧, 燃烧模型使用单步反应机理, 假设燃烧喷射后完全燃烧, 采用k-ε湍流模型, DO辐射热模型。

3.3 模拟结果及分析

图2、图3分别为压力管道喷射燃烧时产生的温度云图和矢量图。从图中可以看出, 在距离喷射口大约1.3m处火焰外延的温度最高, 氢气组分燃烧的最高温度为590℃, 通常氢气在空气中的燃烧温度在570~1 450℃, 模拟结果与实际情况基本相符。气体在喷射口附近温度较低, 原因是该位置氧气无法与混合气充分混合燃烧。

图4、图5分别为喷射气流的速度矢量图和速度云图, 可明显看出管道气体喷射流和火焰的形状。从图4可以看出, 在燃料充足的地方燃烧速度就快, 随着距离加大, 随着燃料的耗尽燃烧逐渐减弱最后熄灭。从图5可以看到, 由于喷射火焰为湍流扩散燃烧, 在喷射口周围和火焰外侧可以看到空气卷吸形成漩涡的现象。

图6、图7分别为喷射气流的辐射热矢量图和辐射热云图, 可明显看出管道气体喷射火焰辐射热对周围影响的范围。在火焰外延处辐射热值最高为12kW/m2, 但在5kW/m2影响范围较大, 由于氨分解气保站内设备布置紧凑, 人员在该范围内也会受到一定影响, 如果火灾持续发生可能对周边人员和设备造成危害, 甚至引发更严重的次生灾害。

4结论

氨分解装置的带压管道是该装置的主要危险部位, 一旦带压气体泄漏很可能发生灾害事故, 因此对于该部位的研究十分必要。鉴于灾害事故的复杂性和不确定性, 采用计算机模拟事故发生的情况是一种有效的手段。笔者在分析氨分解装置混合气危险性基础上, 采用FLU-ENT软件对带压管道喷射火焰情况进行了模拟研究, 分析得出了喷射火焰发生后周边温度、速度、辐射热的变化和影响范围, 企业可结合实际情况, 以此模拟结果为依据调整车间内的设备布局并制定相应的应急措施。

摘要:以某金属加工企业氨分解装置为例, 分析氨分解装置带压管道内混合气的危险性及事故模式, 采用FLUENT软件仿真模拟了管道喷射火事故发生的情况。结果表明:火焰最高温度达590℃, 最高辐射热值12kW/m2, 如果喷射火焰持续燃烧, 对周围设备和人员有一定危害, 还有可能导致其他更严重的事故发生。

火灾安全评价 第2篇

关键词:油库、次生污染、环境风险评价

引言

油库作为“收发储管”油品的场所,由于所储油品是易燃、易爆液体物质,且数量较大,因此,油库属于危险行业范围,在其环境风险事故中,火灾是常见的一类灾害。油库发生火灾时,其油品燃烧过程中同时会伴生出大量的烟尘和CO等污染物,在火灾事故的处理过程中,还会产生消防废水、油品泄漏等污染。因此,在油库火灾事故中产生的伴生/次生污染对环境的影响同样不可忽视。

一、油库火灾事故中伴生/次生污染识别

油库火灾事故处理过程中引发的伴生/次生污染主要包括油品燃烧时产生的烟气(是物质燃烧反应过程中分解生成的气态、液态、固态物质与空气的混合物)、扑灭火灾产生的消防水以及携带的少量油品泄漏产生的挥发性烃类物质。次生污染物若不能得到及时有效地收集和处置将会对周围环境再次造成不同程度的污染。

按照《石油库设计规范》(GB 50074-2002)要求,油库的罐区会设置防火堤和排水控制阀,库区通常还会设置水封井和隔油收集池及污水处理设备,当出现火情后,消防灭火过程所产生的消防污水被控制和储存在防火堤内,通过含油污水提升泵和含油污水管线送入污水处理站处理,可有效防止消防水直接溢流至外界水体,从而避免污染地表水。而火灾事故发生时,由于火势较猛,会产生大量的烟气,主要有毒有害污染物为H2S、NH3、CO、SO2等,受气象等条件影响,会不同程度扩散,对周围环境及人群健康产生不同程度的危害。因此,本文主要分析油库火灾事故中伴生/次生污染物——燃烧物对环境的影响程度。

二、火灾伴生燃烧物对大气环境的影响(后果计算)

油库火灾热辐射影响主要在油罐区,而油罐火灾油品燃烧过程中同时会伴生大量的烟尘、CO、SO2等污染物,将对周围环境产生影响。由于油罐发生火灾后,油品的急剧燃烧所需的供氧量不足,属于典型的不完全燃烧,因此燃烧过程中产生的CO量很大,且CO毒性较大,而SO2产生量很少,因此,本文对油罐火灾过程中的CO排放情况进行预测。

以沿海地区某成品油库为例,该油库总库容为2.8万m?,共有7个储罐(4000m?/罐),储存油品为汽油(5个罐)和柴油(2个罐),均为内浮顶罐,油罐距库区边界最近距离为20m。当地主导风向为ENE,年平均风速为2.4m/s。

1、源强参数

该油库火灾事故时的源强参数见表1。

表1 火灾事故产生CO源强参数

2、预测模式

采用《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T 169-2004)中的多烟团模式计算,计算公式如下:

(公式1)

式中:C(x,y,o)为下风向地面(x,y)坐标处的空气中污染物浓度(mg/m3);x0,y0,z0为烟团中心坐标;Q为事故期间烟团的排放量;σX、σy、σz为X、Y、Z方向的扩散参数(m),常取σX =σy。

3、扩散参数选择

扩散参数σy和σz的取值依据HJ/T2.2-93中的表B3,见表2。

表2 有风时,大气扩散参数系数(取样时间0.5h)

采用HJ/T2.2-93中推荐的σy时间订正法计算1小时平均浓度,计算公式如下:

(公式2)

排气高度的风速可由10m高度的风速通过幂律表示,公式如下:

当 (公式3)

当 (公式4)

其中U1和Z1分别为地面附近测点的风速和高度,U2和Z2分别为估算高度的风速和高度。P值见表3。

表3 风速幂指数

4、预测结果

CO在年平均风速、主导风向ENE、不同稳定度气象条件下,下风向落地浓度预测结果见表4、表5。

表4 不同稳定度、年平均风速条件下,油罐火灾事故次生污染产生的CO预测结果

注:CO短时间接触容许浓度30mg/m?;半致死浓度LC502069mg/m?,4h。

表5 不同稳定度、年平均风速条件下,油罐火灾事故中CO在敏感点处落地浓度预测结果

由表4可知,油罐火灾事故中油品燃烧时产生的CO在年平均风速、主导风向条件下,各稳定度下的最大落地浓度点均位于库区范围内。最大落地浓度除在A、B稳定度气象条件下外,其余稳定度条件下的最大落地浓度均超过半致死浓度;对应A、B、C、D、E、F稳定度,短时间接触浓度超标范围分别出现在186.6m、271.1m、442.3m、622.8m、936.5m、960.8m范围内,在此范围内人员短时间接触火灾烟气会出现中毒反应。

由表5可知,油罐火灾事故中CO对周围环境敏感点的影响为:在年平均风速、主导风气象条件下,位于火灾源460m-550m处的环境敏感点在A、B、C稳定度气象条件下的CO最大地面浓度低于短时间接触容许浓度,但在D、E、F稳定度气象条件下超标;位于火灾源760m-920m范围的环境敏感点在A、B、C、D稳定度气象条件下的CO最大地面浓度低于短时间接触容许浓度,但在E、F稳定度气象条件下超标;位于火灾源1200m的环境敏感点除在F稳定度气象条件下CO最大地面浓度超出短时间接触容许浓度外,其他稳定度气象条件下的最大浓度可以达到标准要求;该油库火灾事故时产生的CO到达周围环境敏感点的最大地面浓度远低于CO半致死浓度,基本不会造成人员中毒反应;距离火灾源2000米以外的环境敏感点不会受到库区火灾事故产生的CO废气污染物影响。

在气象条件中,大气稳定度是影响污染物在大气中扩散的重要因素之一,当大气层结不稳定时,热力湍流发展旺盛,对流强烈,污染物易扩散;反之,当大气层结稳定时,湍流受到抑制,污染物不易扩散稀释,易造成污染。

三、风险可接受水平

根据《建设项目环境风险评价技术导则》(HJ/T 169-2004),最大可信灾害事故对环境所造成的风险R按下式计算:

(公式6)

式中:R为风险值;P为最大可信事故概率(事故数/单位时间);C为最大可信事故造成的危害(损害/事件)。

在实际的风险后果计算中,可利用如下方法确定最大可信灾害事故的风险值。

表6至表9分别给出了污染事故危害程度评价标准、污染事故发生概率的评价标准、风险排序的风险矩阵和不同风险水平应采取的行动。

表6 污染事故危害程度评价标准

表7 污染事故发生概率评价标准

表8 每种风险排序的风险水平矩阵

表9 风险水平分类和需要采取的行动

油罐发生火灾后,池火不完全燃烧导致的CO排放量较大,各种预测条件下,在有风B、C、D、E、F稳定度条件下都出现了半致死浓度范围,最远的半致死浓度为66.8m,从区域居民的分布情况看,半致死浓度范围内没有居民居住,因此不会造成居民死亡。但不可避免地对该区域内的工作人员造成轻度的伤害,出现不同程度的头痛、眩晕等症状。参考《环境风险评价实用技术和方法》,取油罐发生火灾的最大可信事故概率为1.0×10-5,该类事故的概率排序为3,属于极少发生;火灾危害事故排序为2,属于可接受。为此,油罐火灾导致的事故风险水平为6,属于可接受的水平。事故发生后,需要及时控制,并进行跟踪监测,以保证能够控制风险水平不至扩大。

四、结语

从分析来看,油库火灾事故处理过程中的伴生/次生污染——油品燃烧时产生的CO污染物对周围环境的影响与事故本身、气象条件及环境敏感点分布情况有关,通过预测得出环境风险可接受水平,对油库的建设单位在处置火灾事故中,如何防范和减轻次生污染,提高污染控制的能力提供了科学依据。

参考文献:

[1] 胡二邦,环境风险评价实用技术和方法,中国环境科学出版社,2000

[2] 陈书耀,油库加油站风险辨识与管理,中国石化出版社,2010

火灾安全评价 第3篇

原油集输就是把油井生产的油气收集、输送和处理成合格原油的过程。原油集输站场的主要工艺流程是集输危险程度很高的易燃易爆原油,而站场的设备包括压缩机、电动机、泵、罐、阀门、锅炉和仪器仪表等,具有高温高压、易燃易爆、压力容器集中、生产连续性强等特点,一旦发生火灾、爆炸事故,不仅会造成严重的设备损坏和人员伤亡事故,而且对周围生态环境和公共安全也会构成威胁。因此,对原油集输站场进行安全评价极其重要。目前,池火灾评价法是安全评价中对易燃易爆装置的一种重要评价方法[1]。本文以某企业原油集输站场内的原油罐区为主要研究对象,针对原油的基本特性和储罐区的具体情况,采用池火灾伤害数学模型,评估其火灾事故可能造成的危险危害程度及其后果。

1 原油罐区的主要危险危害因素分析

1.1 原油的理化性质[2]

原油集输站场在整个工艺过程中涉及的主要物料是原油。原油多为黄褐色、棕色及黑色液体,标准密度为0.86,闪点为39.0℃,凝点为45℃。根据相关规定[3],该站原油属于乙A类液体,具有火灾、爆炸危险性;此外,原油的蒸气或伴生气具有毒性,吸入一定量的原油蒸气可能会引起中毒。

1.2 主要危险危害因素分析

原油储罐区的储罐周围建有防火堤,若储罐、管线强度不够或腐蚀穿孔、焊缝破裂、阀门损坏等,均会导致原油泄漏聚集;储罐的量油孔、透光孔、呼吸阀、阻火器等设备密封不严或失效,也会导致油气泄漏;原油储罐还存在冒罐危险;原油蒸气与空气混合浓度达到爆炸极限,遇点火源可能发生火灾、爆炸事故。

2 池火灾伤害数学模型

池火灾是指可燃液体泄漏后流到地面形成液池,或流到水面并覆盖水面遇到点火源而形成的火灾。对站场内的原油储罐而言,池火灾是指可燃液体在储罐内起火,或储罐泄漏后可燃液体散流在地面、水面上所形成的液面池,遇火源发生的火灾现象。因此,站场内池火灾可分为罐内池火灾和防火堤内池火灾。这里选取防火堤内池火灾进行研究,即池火灾发生在敞开环境中,由于氧气供应充足,燃烧比较完全,产生的有毒、有害烟气容易扩散。从这个意义上来说,防火堤内的池火灾比罐内池火灾伤害力要小,但是,防火堤内池火灾产生的火焰会向周围发出强烈的热辐射,热辐射强度要比罐内池火灾大得多,而且火灾将持续一段时间。因此这里采用稳态火灾下的热通量准则来确定人员伤亡及财产的损失区域。

2.1 液池半径

设液池为一半径为R的圆池子,当危险区域为油罐或油罐区的时候,可根据防护堤所围池面积计算池半径:

2.2 无风时火焰高度应用T homas经验公式计算[4]:

式中,H—火焰高度,(m);R—液池半径,(m);

ρ0—周围空气密度,取为1.293kg/m3(标准状态);

g—重力加速度,g=9.8s/m2;

dm/dt—燃烧速率,kg/(m2·s),原油取0.022kg/(m2·s)。

2.3 热辐射通量

当液池燃烧时产生的总热辐射通量为:

式中,Q—总热辐射通量,(W);

Hc—液体的燃烧热,(J/kg),经查资料[5],原油的燃烧热为4.954×107J/kg;η—效率因子,可取0.13~0.35。

2.4 入射强度

假设全部热辐射通量由液池中心辐射出来,则在距离池中心某一距离(X)处的入射强度为:

式中:I—入射强度,(W/m2);tc—热传导系数,一般取1;X—目标点到液池中心的距离,(m)。

2.5 火灾后果

不管发生的火灾以何种方式进行燃烧,火灾都是通过辐射热的方式影响周围环境。当火灾产生的热辐射强度足够大时,其造成的后果可使周围的物体燃烧或变形,强烈的热辐射可能烧毁设备甚至造成人员伤亡等。

在总的热辐射通量一定的前提下,火灾后果由不同入射强度造成设备损害或人员伤亡的情况进行估算,如表1所示。

3 应用实例

某企业原油集输站场内有2个10000m3原油储罐区,考虑到有防火堤,故采用池火灾伤害数学模型分析法确定其发生火灾后的影响程度。被评价的原油储罐区防火堤长度和宽度均为50米。假设由于油罐破裂或操作失误造成原油泄漏后,防火堤内充满原油并形成池火。其计算过程如下:

(1)当量液池半径R

(2)火焰高度H

(3)热辐射通量

发生火灾时,按式(3)计算火焰表面的热辐射通量为:

(4)火灾后果。根据距离池中心某一距离(X)处的入射热辐射强度计算公式(4)可得罐区发生池火灾时的伤害半径如表2所示。

4 结论

根据上述“池火灾伤害数学模型”计算结果,可以得出以下结论:

(1)如果原油罐区因冒顶、溢流、罐底塌陷或其它原因造成大量原油泄漏,防火堤内充满泄漏原油,发生池火灾事故。产生的火焰高度可达28.78m,死亡半径为25.7m,重伤半径31.4m,轻伤半径为44.4m,财产损失半径78.6m,较安全的距离为124.2m以外。即在78.6m范围内将导致该区域内不同程度的人员伤亡和财产损失。

(2)在“池火灾伤害数学模型”计算中,考虑的是防火堤内池火灾和液体泄漏后充满防火堤的情况。在实际生产管理中,也会发生液体在罐体内起火或泄漏后由于发现及时未能充满防火堤的情况,因此,仅按防火堤内池火灾伤害数学模型计算偏于保守,应结合相关安全评价模型和行业标准确定合理的安全距离。

(3)在“池火灾伤害数学模型”计算中,为了方便计算,没有考虑风对火焰的影响,而在实际的池火灾计算中,不能忽略风对池火灾危险性的影响。

(4)原油储罐区储罐的安全是原油集输站场安全工作的重点,通过对其进行池火灾危险性评价,不仅有利于站场日常的安全生产管理,而且对于火灾事故应急救援机制的建立有着重要意义。

参考文献

[1]宋文华,苗欣,王世英.池火灾评价法在三乙胺储罐区的应用研究[J].消防科学与技术,2008,27(4):243-245.

[2]王从岗,张艳梅.储运油料学(第二版).北京:中国石油大学出版社.

[3]GB50183-2004石油天然气工程设计防火规范.中国石油天然气股份有限公司规划总院,2005.

[4]David G L.Fire development calculatio ns[J].Jo ur nal o fPr opulsio n and Pow er,2000,16(4):641-648.

[5]赵承建,于孝红.原油罐区池火灾及其危险性分析[J].石油和化工设备,2010,13(6):48-51.

火灾烟气毒性的定量评价方法评述 第4篇

火灾烟气毒性的定量评价方法评述

火灾烟气毒性定量评价是毒理学研究的一个新兴领域.烟气毒性与建筑材料、燃烧条件、烟气毒物在建筑物内的传播规律及暴露时间有关,这些都是传统毒理学评价方法难以解决的问题.烟气毒性定量评价的目的是通过建立数学模型,以最少的`动物试验,从宏观上更加定量化、系统化地评价和预测火灾烟气毒性.本文介绍了国外火灾烟气毒性定量评价的标准、烟气定量评价的数学模型,评述了这些模型的适用范围和优缺点,分析了火灾烟气毒性定量评价的发展方向.

作 者:童朝阳 阴忆烽 黄启斌 林福生 TONG Zhao-Yang YIN Yi-feng Huang Qi-bin LIN Fu-sheng 作者单位:解放军防化研究院第四研究所,北京,102205刊 名:安全与环境学报 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF SAFETY AND ENVIRONMENT年,卷(期):5(4)分类号:X928.7 R992关键词:毒理学 火灾 烟气毒性 定量评价 数学模型

高层建筑火灾安全隐患及扑救措施 第5篇

【关键词】高层建筑;灭火;消防

近年来,城市化建设过程中,高层建筑逐渐增多,一定程度上缓解了我国土地资源紧缺的问题,但是在高层建筑的运行过程中,也逐渐暴露出一些安全问题。在高层建筑中,由于结构体系较为复杂,加上电缆、天然气等必须的生活设施等,如果设置或使用不当就会出现严重的火灾隐患,威胁居民的生命财产安全。基于此,加强对高层建筑火灾安全隐患以及扑救措施的研究具有十分现实的意义。

1、高层建筑的火灾特点

城市高层建筑楼层高,建筑功能齐全,内部包含的人员数量较多。在新时期,各种装饰材料充斥着高层建筑,其中包含了很多可燃性材料。另外,为了节约土地资源,一些开发商在高层建筑规划过程中,建筑之间的距离较近,且主要位于繁华的市区,一旦发生火情,火情就会沿着建筑内部管道、电梯井等向上蔓延,增加了火情控制的难度。此外,由于楼层较高,给人员疏散工作提出了更高的要求,容易在疏散过程中发生踩踏事件。重要的是,由于城市中交通拥挤,消防车不能在最短的时间内到达现场,加上高楼层高度太高,云梯很难第一时间达到那样的高度,给火灾的救援工作造成了诸多阻碍。

2、高层建筑存在的火灾隐患

2.1防火设计不够合理

相对于西方发达国家来说,我国高层建筑火灾技术规范出台较晚,很多在规范出台前建立的高层建筑中,没有配备自动喷水灭火系统、自动火灾报警系统等。另外,建筑企业不能够认识到火灾防范的重要性,不能认真执行相关的法律法规,导致大量未申先建问题出现,给高层建筑埋下了严重的火灾隐患。同时,在实际高层建筑施工中,一些企业为了超赶进度,一味追求工程的效率,往往一边设计、一边施工,对施工图纸随意修改,不仅无法保证建筑整体的功能,也会给建筑消防安全造成严重影响。

2.2高层建筑消防设施不够健全,设施维护不到位

高层建筑中包含了很多消防设施,为了保证这些设施发挥应有的功能,必须加强对其的维护与保养。如果对这些设施的维护不到位,就会积累安全隐患,最终增加整改的成本。现阶段,很多单位不具有消防设施维护保养的资质,还需要外包给专业的设施维护单位,但是由于单位资金有限,有时很难保证设施维护工作落实到实处。

2.3建筑室内装修材料中包含众多可燃易燃材料

在社会经济发展的大环境下,人们的经济条件显著提升,居民的消费观念也不断转变,对室内装修的要求也越来越高。在高层建筑室内装修过程中,一些居民为了追求整体的效果,往往选用一些化学建材等。而这些装修建材中,包含了大量的可燃易燃材料,加大了高层建筑整体的火灾负荷,一旦发生火灾,火情会迅速蔓延,威胁高层建筑安全。

2.4体积庞大,排烟能力较弱

在设计高层建筑阶段,一些建筑开发商更注重外观、结构方面的设计,忽视了建筑应对灾害能力的设计。在市场经济体制下,在高层建筑的外墙上充满了电子广告牌,这些广告牌也将建筑排烟口遮挡。一旦高层建筑发生火灾,建筑内部的有毒气体不能顺利的排出,就会造成有害气体在建筑物中大量淤积,给建筑内部人员造成危害。

2.5消防安全管理工作滯后

高层建筑内部具有复杂的功能,使用的单位也相对较多,而各个单位之间各自为政,缺少明确的责任制度,缺少统一的消防安全管理机制等。很多高层建筑虽然聘请了专业的物业管理公司,但是业主、开发商、租赁公司等不能有效合作,在消防安全管理问题上甚至存在分歧,都不愿意为消防安全管理工作负责,给高层建筑消防安全管理带来诸多不利影响。

3、高层建筑消防与灭火救人策略

3.1善于自救

面对火情,在消防员没有到达现场前,高层建筑内部的人员应该学会怎样进行自救,因为火灾的蔓延,特别是浓烟等都会给人们生命造成威胁。因此,高层建筑中居住或工作的人需要加强对消防工作的正确认识,积极配合消防部门的消防演练等工作。消防部门定期展开宣传,指导人们掌握必要的求生技能,让人们能够熟练地使用各种消防器材等。同时,为了能够进一步的减少火情对人体的伤害,火情发生后,人们需要采用关闭房门、湿毛巾捂住鼻口等方式。

消防员到来后,应该针对火情的发展趋势等,制定最佳的灭火方案,尽快将人员救出。例如,在进行人员疏散过程中,应该采用最佳的疏散顺序,从起火层开始,然后是上楼层和下楼层。采用高层建筑内部原有的广播体系,指导被困人员按照安全通道的路线进行疏散,并及时将建筑通风系统打开,减少火灾浓烟对人体的伤害。另外,消防员在进入火灾现场中时,必须佩戴专业的安全装置,只有保证自身安全,才是解决被困群众的基础。

3.2妥善安排救援力量

妥善部署救援力量是保证消防效果的重要手段。首先,应该先弄清楚着火层,在建筑两侧安排两批消防队员,同时针对管道井、电梯井等火情严重的位置,多安排消防人员,对火情的蔓延起到良好的阻断效果;其次对着火层上下楼层进行消防力量部署,重点放在排出烟雾、控制火情方面,如果消火栓中的压力或者是流量达不到相应的要求,还需要及时采取加压加水的措施,保证楼层灭后不间断供水。

3.3采用多元化的灭火方式

第一,增加高层建筑内部原有的消火栓、消防水泵等设施,第一时间对火情进行扑救。如果室内的固定灭火设备中供水量不足,或者是消防设备发生故障,一般需要利用水泵接合器,及时向室内消防系统中补充水量。也可以采用铺设消防水带的方式,采用多个消防车串联供水的方式,保证水压与水量的充足。第二,加强对建筑内部的排烟设施的利用,控制烟雾在建筑内部的流动,在楼梯间采用正压送风的方式,在走廊上采用抽风排烟的方式,根据火势蔓延的具体情况等,或者强行将玻璃、门窗等打开进行通风排烟。通过排烟、控烟,能够缓解高层建筑内部的烟气环境,减少人员受到烟气的威胁。第三,对着火层的上层与下层楼层来说,一般采用水枪直接灭火。特别是对于超过150米高的建筑物,消防云梯很难符合要求,同时消防车的供水水压也不能满足消防需要。这时,一般采用手抬机动泵立体串联供水的方式,将手抬机动泵设置在特定高度的位置上,地面的消防车将水量供给给机动泵,然后由机动泵向高处供水实施灭火。采用消防水带将几辆消防车并联起来,也能保证供水,但是在泵出水口处水压加大,容易将水带撕裂,还需要采用耐高压水带,保证供水的安全性。

总之,对于高层建筑消防灭火,应该尽可能地使用建筑内部原有的消防设施,当原有消防设施不能满足实际需求时,根据现场的实际情况,及时调整消防方案,借助现代化的消防力量,提高消防灭火的效果。

3.4对水源的正确使用

第一,利用着火建筑内部的消防栓进行灭火,然后启动消防栓水泵,提高建筑内部管网的水压,保证满足灭火的需求;第二,根据当地市政供水水压现状,合理安排消防栓数量,采用就近原则,围绕着火建筑,从周围各个方向进行消防栓联通,形成一个有效的消防灭火系统,通过市政给水系统为消防灭火提供充足的水源;第三,当增援力量到达现场后,可以采用临近单位的室内水源,利用消防栓为消防车提供水量。在向前方消防车辆供水过程中,必须采用双干线、大口径的水袋,保证供水量的充足。

4、总结

通过上述分析可知,在建筑行业快速发展进程中,为了缓解城市土地问题,高层建筑甚至超高层建筑在城市化建设中比比皆是。但是,由于高层建筑整体结构复杂,加上内部使用电能、天然气等能源量较大,加之较多的可燃性物体在建筑内普遍存在,增加了高层建筑发生火灾的几率。高层建筑如果发生火灾,就会给居民造成生命威胁,同时也会破坏城市生态环境,给国家造成不可估量的损失。因此,在具体的消防灭火过程中,必须认真分析火情特点,制定恰当的灭火方案,合理部署消防力量,降低火灾造成的破坏,保证人民群众的生命财产安全。

参考文献

[1]魏修全.浅谈超高层建筑的防、灭火理论及预防技术[J].科技信息,2012,22(27):109-110.

[2]焦有帅.论高层建筑火灾救人与灭火的关系[J].科技视界,2012,6(16):270-271.

[3]樊国安,崔振宇.高层建筑消防与救人灭火探讨[J].甘肃科技,2009,25(1):68-71.

[4]倪志学.浅谈高层住宅建筑的火场逃生自救[J].科技信息,2011,23(8):385-386.

[5]曹云.城市综合体的火灾危险性及消防安全管理[J].消防技术与产品信息,2014,20(2):99-100.

[6]高刘刘.城市大型商业综合体发生火灾的危险性以及有效的火灾预防对策[J].黑龙江科技信息.2014,12(9):77-78.

火灾安全评价 第6篇

关键词:液化石油气,储配站,火灾爆炸,安全评价

随着我国液化石油气的不断推广与发展, 越来越多的液化石油气储罐区、储配站也相继落成。而液化石油气为易燃、易爆液体, 其具有较大的危险性, 在其储配运行过程中, 稍有不慎就会引起不同程度的人员伤亡和财产损失。因此, 对液化石油气储罐区、储配站的危险性进行系统分析、安全评价和合格的消防设计十分重要。对液化石油气储配站开展安全评价, 主要包括分析和评估火灾爆炸时的严重后果, 以及可能牵涉到人员财产危害的范围, 这对预防液化石油气爆炸事故具有非常积极的意义。

一、事故树分析法

(一) 绘制事故树

采用事故树分析法进行液化石油气储罐火灾爆炸事故的环境风险评价。根据国内油罐爆炸事故资料的收集、整理和分析, 建立液化石油气储罐的事故树图。

(二) 理清最小割集与危险系数的关系

事故树定性分析是通过事故树的最小割集来反映的, 一个最小割集中的基本事件都发生顶事件才会发生危险。最小割集少, 说明基本事件发生危险事件的概率低, 从而系统的危险性就低;反之, 最小割集多, 说明基本事件发生危险事件的概率高, 从而系统的危险性就高。通过对最小割集的比较, 可以轻易找出系统安全方面的薄弱环节, 提前制订安全应对措施。

(三) 结构重要度分析

结构重要度分析是假定各基本事件的发生概率相等情况下, 分析各基本事件的发生对顶事件发生的影响程度。由割集理论可知, 一般情况下, 割集中出现次数最多的因素, 其结构重要度就越大, 直接影响着系统的安全性、可靠性, 为系统的薄弱环节。因此, 一旦结构重要系数变大, 管理人员就必须相当重视, 采取各种措施使结构重要系数变小。采取的措施可以是加强储配站设施的定期检测和维护保养, 也可以加强储配站周围环境的管理, 限制明火使用和防止静电火花发生。

二、液化石油气罐火灾模型分析评价

储配站内液化石油气储罐为卧式罐, 容积50m3。低温可燃液化石油气温度变高后, 气体体积变大导致容器压强增大, 压强到达极限后便会发生爆炸。爆炸后形成能量球, 产生热能辐射。

发生燃烧时产生的火球半径为R, 可燃物发生蒸发时的质量为M, 产生火球燃烧的持续时间为t==1.089×212500.327=28.3s, 火球燃烧时放出的辐射热通量为Q, 周围的物体受到的热敷设强度为I, 进而推导出火球周围不同伤害的范围。因此, 当发生火灾时, 在距该罐区中心, 半径在150 m内的设施和人员将严重被破坏和烧伤。半径在150-726 m以内的设施和人员也将受到不同程度损伤。半径在726m以外的设施和人员几乎不受影响。所以, 设计时距该储罐区中心726m之内, 最好无任何设备、设施, 避免造成人员伤亡或财产损失。

三、液化石油气罐爆炸模型分析

储配站因为种种原因会使液化石油气发生泄漏, 泄漏气体遇明火、静电火花等会瞬间发生燃烧。如果在有限空间内发生剧烈燃烧会导致气体爆炸发生, 这就是常说的蒸气云爆炸。不管是对现场的工作人员还是设备本身, 蒸气云爆炸的伤害效果都是非常严重的, 其伤害范围不但覆盖整罐区, 还会波及毗邻的居民建筑设施。

蒸气云爆炸的破坏效果用破坏半径来衡量, 破坏半径是指受到人员伤亡和财产价值损失的空间范围, 人员伤亡的多少和财产价值损失的多少直接决定刘事故的严重程度。破坏半径主要有四种, 分别是:死亡半径、重伤半径 (二度烧伤) 、轻伤半径 (一度烧伤) 和财产破坏半径, 主要是运用TNT当量法来估算爆炸能量。

通过以上分析结果可知, 当液化石油气罐发生蒸气云爆炸时, 距该罐区中心半径在115.2m内的人员将全部死亡, 半径在115.2-324m以内的人员也将受到不同程度损伤。距该罐区中心半径在93.6m以内的高层、厂房和人员密集场所将全部被摧毁, 半径在93.6-723.6m以内的厂房和建筑会受到不同程度破坏。建筑设施几乎不受影响的半径范围是723.6m以外, 人员不受损伤的半径范围是324m以外。

四、结语

本文分别采用事故树分析法、数学模型分析法, 对某液化石油气储配站的火灾爆炸事故的危险性进行了定性和定量分析评价, 得出如下结论:

(一) 影响储配站罐危险性的因素很多, 通过事故树分析法可以得出, 在液化石油气储配站火灾爆炸事故树中, 共考虑了19个不同的基本事件, 其中由结构重要度系数大的基本事件“达到爆炸极限”给该储罐区带来的危险性最大。所以建议加大防治泄露的力度, 只要罐区不发生泄露, 危害将会大大降低。

(二) 通过火球伤害数学模型分析法可以得出, 距该罐区中心, 半径在150 m内的设施和人员将严重被破坏和烧伤;半径在150-726 m以内的设施和人员也将受到不同程度损伤;半径在726m以外的设施和人员几乎不受影响。所以, 设计时距该储罐区中心726m之内, 最好无任何居住建筑、设备, 避免造成人员伤亡或财产损失。

参考文献

[1]施政.液化石油气储配站的安全评价[J].煤力与热力, 2007, (08) :50-53.

火灾安全评价 第7篇

关键词:可拓优度,煤矿,火灾,物元模型

矿井火灾是指发生在煤矿井下或地面井口附近、威胁矿井安全高效生产、造成灾害的一切非控制燃烧,是煤矿生产中的主要自然灾害之一[1]。矿井火灾一旦发生,轻则影响矿井安全生产,重则烧毁物资设备和煤炭资源,造成人员伤亡,甚至还会诱发瓦斯、煤尘爆炸,进一步扩大其灾难性。我国每年都有多起矿井火灾事故发生,给煤矿带来了巨大的损失。

当前用于矿井火灾危险性评价的方法多种多样,有定量的,也有定性的,如层次分析法、未确知集分析法、集对分析法、神经网络评价法、灰色关联分析法、事件树分析法、事故树分析法、全动态评价法、模糊数学分析法、支持向量机法等。如何选取评价指标以及评价方法,是对矿井火灾危险状况进行科学全面评价的基础和关键[2],在此引入了可拓优度评价法来对矿井火灾危险性进行系统的评价。

1 可拓优度评价法基本原理

可拓优度评价法是可拓学中评价一个对象,包括事物、策略、方法等优劣的基本方法[3,4]。可拓学首次提出了物元的概念,令R=(事物,特征,量值)=(Z,C,V),可以确切地反映事物与数量之间的关系,明确地表示出客观事物的变化过程。该方法首先根据煤矿发生火灾的危险等级及其评价指标,建立与之对应的经典域物元和节域来描述各危险等级与评价指标的模型,然后确定待评价特征与各危险等级之间的关联函数以及各评价特征的权系数,进而得出待评价特征与各危险等级的优度,通过比较优度的大小判断出煤矿发生火灾的危险等级,可更好地指导煤矿安全生产。

2 可拓优度评价模型

2.1 评价指标及基本模型[3,4]

2.1.1 评价指标

评价一个对象的优劣,首先要规定评价指标,优劣是针对一定的标准而言的,不同的评价准则会有不同的评价结果。所以,评价一个对象的优劣必须反映出利弊的程度以及彼此可能的变化情况,这就要求选取评价指标时要考虑评价的目的性、全面性、可行性以及稳定性。

令评价指标SI={SI1,SI2,,SIn},其中SIi=(ci,Vi)是特征元,ci是评价特征,Vi是数量化的量值域,Vi=(ai,bi),i=1,2,,n。

2.1.2 确定经典域及节域

式中:j=1,2,,m;Zj表示所划分的j个危险等级;V1j,V2j,,Vnj分别为Zj关于评价特征c1,c2,,cn所规定的量值范围,即经典域,且Vij=(aij,bij)。

为了应用和研究的便利,设R1,R2,,Rm为m个同征物元,即可建立m个同征物元R1,R2,,Rm的同征物元体,构成同征物元阵[5]。

为了表示评价特征c1,c2,,cn的取值范围,引入节域的概念,即:

式中:P为火灾危险等级的全体;Vip表示P关于ci所取的量值范围。

2.1.3 确定待评价物元

设待评价对象为P0,针对评价指标,把所检测得到的各项数据或分析结果用物元R0表示,称为待评价物元。R0的表达式如下:

式中:P0表示火灾危险等级;vi为P0关于评价特征ci的量值,即待评价煤矿中各评价特征检测所得到的具体数值。

2.2 确定权系数

各评价指标SI1,SI2,,SIn对评价对象的重要性是不同的,需要用权系数来表示各评价指标对于评价对象的重要性程度。对于必须满足的指标,用指数Λ来表示,对于其他评价指标,则根据重要程度分别赋予[0,1]的值。权系数记为λ=(λ1,λ2,,λn),其中,若λi0=Λ,则undefined。如果存在必须满足的指标未达标,则该煤矿的火灾危险性极其严重,应立即采取相应的防灭火措施,否则随时有可能发生矿井火灾。在此讨论的是除了必须满足的指标之外,其他评价指标对矿井火灾的影响。

权系数的大小对于优度的高低有着举足轻重的影响,不同的权系数会得出不同的结论,由此引起被评价对象优劣顺序改变。为了尽量合理地确定权系数,采用层次分析法来确定评价特征的相对重要性次序,进而确定权系数。

2.3 建立关联函数并计算关联度

在可拓数学中,用关联函数来描述论域中的元素具备某种性质的程度。建立实域中可拓集的关联函数的基本公式,使其可以客观地、定量地表明元素具有的某种性质的程度以及量变与质变的过程。

根据可拓学中距的定义来构建计算关联度的公式,即:

undefined

式中undefined;undefined;

undefined

2.4 计算规范关联度

为了获得最合适的优度,需要将Zj关于各评价特征的关联度进行规范化,得到规范关联度kij,其计算公式如下:

undefined

2.5 计算优度及评价

优度是反映待评价对象对于不同危险等级的接近程度,待评价对象P0对于Zj的优度可以由下式计算,即:

undefined

C(Zj)为待评价对象各评价特征关于各火灾危险等级的优度在考虑评价特征重要程度情况下的组合值,表示评价对象P0属于火灾危险等级Zj的程度。若C(Z0)=max{C(Zj)} (j=1,2,,m),则对象Z0为较优,即评定待评价对象属于火灾危险等级Z0。

3 可拓优度评价的实际应用

3.1 评价指标选择及火灾等级划分

通过分析矿井火灾的特点和发生条件,结合国内外现有矿井火灾评价指标体系[6],并考虑评价方法的通用性以及云南省某一煤矿的实际情况,提出了矿井火灾评价指标,即SI={煤层地质赋存条件SI1,煤层开采技术条件SI2,煤层自燃倾向性SI3,通风系统条件SI4,存在明火SI5,电气设备起火SI6,救灾系统SI7,矿山管理水平SI8,其他原因SI9 }。根据云南省煤监局的相关文件要求和该矿区火灾防治经验,由各单因素评价特征将矿井火灾危险性分为5个等级,即Ⅰ级安全Z1、Ⅱ级较安全Z2、Ⅲ级一般Z3、Ⅳ级较危险Z4、Ⅴ级危险Z5,如表1所示。

3.2 可拓优度评价模型建立

根据矿井火灾安全检查表的评分标准,计算出该煤矿的各项评价特征的分数,如表2所示。

根据矿井火灾危险性等级划分,建立物元经典域:Ⅰ级R1、Ⅱ级R2、Ⅲ级R3、Ⅳ级R4、Ⅴ级R5,并组成同征物元体R以及节域Rp与待评价物元R0:

undefined

undefined

3.3 评价结果及分析

采用层次分析法确定出各个评价特征对于矿井火灾危险的权系数,即λ1=0.014, λ2=0.011, λ3=0.054, λ4=0.096, λ5=0.124, λ6=0.225, λ7=0.233, λ8=0.227, λ9=0.016。由各评价特征的权系数大小可以看出:存在明火SI5、电气设备起火SI6、救灾系统SI7、矿山管理水平SI8所占的权重较大,而存在明火和电气设备起火又是外因火灾的主要原因,救灾系统与矿山管理水平又是影响矿井火灾管理和救灾系统的因素,所以导致矿井火灾的主要原因都与人的因素有关。将待评价特征的分数值(见表2)代入式(1)~(2),得出每个火灾危险等级的关联度及规范关联度,最后按式(3)计算出各个火灾危险等级的优度。将各个火灾危险等级的优度进行比较,优度最大的火灾危险等级即为待评价煤矿的火灾危险等级。计算结果如表3所示。

由表3可以看出,C(Z1)=-0.718,C(Z2)=-0.128,C(Z3)=0.107,C(Z4)=-0.362,C(Z5)=-0.585,所以C(Z0)=max{C(Zj)}=C(Z3)=0.107 ,即矿井火灾危险等级属于Ⅲ级一般,在生产过程中应采取相关措施,以防火灾事故的发生。

4 结束语

将可拓优度评价法应用于影响因素较多的矿井火灾评价中,确定了矿井火灾评价的经典域、节域以及关联度、优度的计算方法,将多指标的评价归结为单目标决策,并给出了定量的数值评价结果,可以较好地解决矿井火灾评价中评价指标模糊、复杂的问题,优度的值有正有负,反映了矿井火灾危险程度与实际设计要求的吻合程度,具有实践意义。以云南省某矿为实例,验证了可拓优度评价法在矿井火灾安全评价中可以达到量化评价的效果,评价结果亦能客观地反映出矿井火灾的危险程度,对煤矿的安全生产具有重要的指导意义。

参考文献

[1]王德明.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社,2007.

[2]贺继红,陶化冶,张鑫,等.基于可拓的煤矿安全评价研究[J].煤矿安全,2010(1):115-118.

[3]杨春燕,蔡文.可拓工程[M].北京:科学出版社,2007.

[4]蔡文.物元模型及应用[M].北京:科学技术文献出版社,1994.

[5]郭德勇,郑茂杰,郭超,等.煤与瓦斯突出预测可拓聚类方法及应用[J].煤炭学报,2009(6):783-787.

火灾安全评价 第8篇

在石油炼制过程中,催化裂化装置是众多生产装置中最重要的装置之一,它的运行状况好坏直接影响着企业的生产经营效益。装置具有操作温度高、压力大、自动化程度高、生产连续性强、设备磨损、生焦、腐蚀严重等特点,火灾、爆炸、中毒、灼伤是过程中的主要危害,其中尤以火灾、爆炸对生产安全和人身安全威胁最大。装置中的原材料、中间产品和产品如汽油、煤油、柴油以及液化气、乙烯、丙烯、乙炔等,几乎都是易燃易爆物质,极易发生火灾爆炸事故。而且事故一旦发生,往往造成巨大人员伤亡和财产损失,如2006年14日18时16分,中国石油大庆炼化分公司炼油二厂催化装置因超压泄漏发生火灾爆炸事故,造成3人死亡,2人受伤,损失惨重。为了保证催化裂化装置在工程设计、生产管理、操作等方面安全运转,需要对装置中存在危险的工艺装置、单元过程、设备、原料产品的运输贮存等进行安全评价,分析和评估每台设备的火灾危险性,为此,选择合理、科学、有效的安全评价方法是必不可少的工作之一。

1 催化裂化装置工艺概况

催化裂化是以减压馏分油、焦化柴油和蜡油等重质馏分油或渣油为原料,在高温催化剂的条件下,发生一系列分解、裂化、异构化、氢转移、芳构化、缩合、生焦等化学反应,将大分子的原料转化小分子物质,从而获得气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程,装置一般由三部分组成:反应-再生系统、分馏系统和吸收-稳定系统。其一般工艺流程图如图1所示。

新鲜原料油经过换热后与回炼油混合,经加热炉加热至300-400 ℃后进入提升管反应器下部的喷嘴,用蒸汽雾化后进入提升管下部,与来自再生器的高温催化剂(600-750 ℃)接触,随即气化并进行反应;反应油气与催化剂经过沉降器和旋风分离器分离后,进入后续分馏系统分馏以获得部分产品和半成品;裂化气经压缩后进入吸收-稳定系统,使产物得到进一步分离,获得汽油、液化气、柴油、气态烃等产品。

2 火灾、爆炸危险性评价

2.1 评价法简介

火灾、爆炸危险指数(F&EI)评价法是美国道化学公司于1964年在《化工过程及生产装置的火灾爆炸危险度评价法及其相应措施》中提出的,其开创了化工生产危险度定量评价的历史,经过几十年的实际运用,至今已发展到了第七版。该方法的最初目的是作为选择火灾预防方法的指南,目前其更多的用途是针对装置的关键特征,提供一种给单一工艺单元进行相对分级的方法,并可定量计算事故可能导致的危害程度和停产损失。

由于该方法独特,且易于掌握,对于千差万别的化工生产、贮运和使用过程的危险性都能较客观地进行评价,因此,已被世界化学工业及石油化学工业公认为最主要的评价方法之一。

2.2 催化裂化装置各单元的火灾、爆炸危险性评价

2.2.1 确定评价单元

评价单元就是在危险、有害因素分析的基础上,根据评价目标和评价方法的需要,将系统分成用于有限的、确定范围的部分。划分评价单元时,只选择那些从损失角度来看对工艺有影响的单元进行评价。

2.2.2 确定物质系数MF

物质系数MF是表述物质由燃烧或其它化学反应引起的火灾、爆炸过程中释放能量大小的内在特性。反应-再生单元主要的危险物是高温油气,这种物质的燃烧性NF和化学活性NR分别为NF=3,NR=2,查得油气的物质系数MF为24。

2.2.3 确定一般工艺危险系数F1

一般工艺危险性是确定事故损害大小的主要因素,根据实际情况,并不是每项系数都必须采用,但是它们在火灾、爆炸事故中所起的作用巨大,因此,仔细分析工艺单元是最重要的。结合装置实际情况进行如下取值:

(1)基本危险系数:给定值为1.00。

(2)放热反应:危险系数范围为0.30-1.25,参照火灾、爆炸指数法,该单元有芳构化、异构化等放热反应,取值0.50。

(3)吸热反应:该单元有裂化反应,取值0.20。

(4)物料处理与输送:由于采用先进工艺,物料处理与输送都是在连续密闭系统进行,故取值0.50。

(5)封闭结构:该单元露天布置,无密闭式区域,取值0。

一般工艺危险系数F1为基本危险系数与所有危险系数之和,即

undefined (1)

将所取的系数值代入公式(3.1),得F1=1.70。

2.2.4 确定特殊工艺危险系数F2

特殊工艺危险是影响事故发生频率的主要因素,是导致火灾、爆炸事故发生的主要原因。取值如下:

(1)基本危险系数为1.00。

(2)毒性物质:毒性物质的危险系数为0.2NH,该单元存在短期接触可致人暂时失去能力或残留伤害的高温油气,故取NH=3,危险系数为0.60。

(3)负压操作:本单元不存在负压操作,危险系数取0。

(4)爆炸极限范围内或其附近的操作:该单元一直处于爆炸极限范围内或其附近,危险系数为0.80。

(5)粉尘爆炸:该单元不存在可燃气体粉尘,危险系数取0。

特殊工艺危险系数等于基本危险系数与各项选取危险系数之和,即

undefined (2)

将所取的系数值代入公式,得F2=5.72。

2.2.5 确定单元危险系数F3

一般工艺危险系数F1和特殊工艺危险系数F2的乘积即为单元工艺危险系数,得

F3=F1F2=9.72 (3)

F3的值一般不超过8.0,因9.72大于8.0,故取最大值8.0。

2.2.6 计算火灾、爆炸危险指数F&EI

火灾、爆炸危险指数被用来估计生产事故可能造成的破坏。它是单元工艺危险系数F3和物质系数MF的乘积,得

F&EI=F3MF=192 (4)

2.2.7 确定单元危害系数DF

危害系数DF可根据MF值不同,根据式(5)由F3值决定,即

Y=0.395755+0.096443X-0.00135X2-0.00038X3 (5)

F3最大值取8.0,X=8.0,代入公式,得Y=0.89,即DF取0.89。

2.2.8 确定安全措施补偿系数C

反应-再生单元的安全稳定生产是整个催化裂化装置的关键。为了确保安全防止事故发生,单元内设计了多重安全保护设施和消防设施。安全设施修正系数从工艺控制措施、危险物质隔离和防火措施等方面求取。

(1)工艺控制安全补偿系数C1;

(2)物质隔离安全补偿系数C2;

(3)防火措施补偿系数C3;

(4)计算安全措施补偿系数C;

安全措施补偿系数C为工艺控制C1、物质隔离C2及防火设施C3的乘积,即

C=C1C2C3 (6)

得出反应-再生单元的安全措施补偿系数C=0.42。

2.2.9 计算单元的影响区域(暴露半径和暴露面积)

火灾、爆炸事故视为全方位扩散的主体圆柱形破坏,暴露半径在一定程度上表明了影响区域的大小,在这个区域内的设施、设备会在火灾爆炸中遭受破坏[9]。

暴露半径

R=0.256F&EI=49.15 m (7)

暴露面积

πR2=7595.78 m2

2.2.10 计算暴露区域内财产损失

反应-再生系统暴露区域内财产损失可由区域内含有的财产(包括在存物料)的替换价值来确定,即

替换价值=原来成本0.82增长系数 (8)

式中,系数0.82是考虑事故时有些成本不会被破坏或无需更换,如场地平整、道路、地下管线和地基、工程费等。从相关资料查得,反应-再生单元原来成本为55.92百万美元,升级系数取值为1,得

暴露区域内财产损失=55.920.821=45.85(百万美元)

2.2.11 计算基本最大可能财产损失基本MPPD

基本最大可能财产损失是根据多年来开展损失预防积累的数据来确定的,它以危害系数DF值为计算依据。计算式为

基本MPPD=暴露区域内财产损失DF (9)

基本MPPD=45.850.89=40.81(百万美元)

2.2.12 计算实际最大可能财产损失实际MPPD

实际最大可能财产损失表示在采取适当的防护措施之后,事故造成的财产损失。当考虑各种补偿系数或将昂贵设备移至单元影响区域之外时,基本最大可能财产损失可以降低至实际最大可能财产损失。如果防护装置失效,则实际可能最大损失的数值就接近于基本最大可能损失。计算式为

实际MPPD=基本MPPD安全措施补偿系数C (10)

实际MPPD=40.810.42=17.14(百万美元)

2.2.13 计算最大可能工作日损失MPDO

实际最大可能财产损失X与最大可能停工天数Y之间的关系为

lg(Y)=1.325132+0.592471lg(X) (11)

式中,X=17.14,代入公式,得MPDO=114天。

2.2.14 计算停产损失BI

undefined (12)

式中,VPM是每月产值;0.70是固定成本系数。

根据各个单元的生产能力,按照汽油市场价5800元/吨,液化气市场价3700元/吨,计算各个单元的停产损失BI如表1所示。

注:财产损失单位均为百万美元。

2.3 评价结果与分析

2.3.1 评价结果

分馏单元、吸收-稳定单元、液化气脱硫醇单元、汽油脱硫醇单元、CO焚烧炉单元的F&EI及C计算过程省略。表2是F&EI值与危险程度之间的关系,通过查表得出各工艺单元的火灾、爆炸的严重程度。

2.3.2 评价结果分析

该装置的评价单元中,危险性为“非常大”的单元是反应-再生单元,经过安全措施补偿后危险性降为“较轻”的等级;危险性为“很大”的单元是CO焚烧炉单元、吸收-稳定单元,经过安全措施补偿之后都降为“较轻”或“最轻”;危险性为“中等”的单元为分馏单元、液化气脱硫醇单元、汽油脱硫醇单元,经过安全措施补偿后危险程度大大降低;其它单元危险性都在“中等”以下。

3 结论

催化裂化装置是炼油厂工艺技术最为复杂、效益最高,但发生火灾、爆炸可能性最大的生产装置,因此对催化裂化装置实施科学有效的控制火灾、爆炸的可能性,必将带来十分可观的经济效益。因此结合大庆石化总厂140万吨/年中有催化裂化装置的实际情况,利用火灾、爆炸危险指数评价法从一般工艺危险性和复杂性、特殊工艺的危险性和复杂性和安全补偿措施等方面对大庆重油催化裂化生产系统进行了危险性分析和安全性评价,并在评价结果的基础上分别从工艺控制、物质分离、防火措施等方面采取了一定的预防对策,使得装置风险程度得到了进一步的降低。现对本文的工作总结如下:

(1)运用美国道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法对重油催化裂化装置进行了安全性评价和分析;(2)结合大庆石化总厂140万吨/年重油催化裂化装置,分析了重油催化裂化装置的特点和一般工艺、特殊工艺的火灾危险性;(3)运用美国道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法对重油催化裂化装置划分的各个评价单元确定火灾危险性大小的分析,从而计算出最大可能财产损失、工作日损失和停产损失分析,从而最大限度的降低火灾危险性。(4)本文选用的火灾、爆炸危险指数评价模式基本上能够适用工艺复杂、设备繁多和作业面广的催化裂化装置的实际情况,实现了危险识别和风险评价的充分性,但这仅属风险管理的一部分。危险识别和评价是一项复杂而长期的工作,企业需要根据具体的生产实际进行定期总结,多次评价,不断调整改进,最大限度地减小风险。

参考文献

[1]赵亦农,高成凤.对锦州石化公司催化裂化装置火灾爆炸危险性的评价[J].工业安全与防尘,1999,(4):30-36ZHAO Yi-nong,GAO Cheng-feng.The danger evaluationof fire and explosion accidents in catalytic cracking equip-ment of Jinzhou petrochemical company[J].IndustrialSafety and Dust Constrol,1994,(4):30-36

[2]陆俊武,曹汉昌.催化裂化工艺与工程.北京:中国石化出版社,1995

[3]高维民.石油化工安全卫生监督指南[M].北京:中国劳动出版社,1992:80-82

[4]李代兵,谢国山,李志峰.催化裂化装置风险分析[J].石油化工设备,2010,39(4):13-16LI Dai-bing,XIE Guo-shan,LI Zhi-feng.Risk based in-spection analysis and reducing risk suggestion in fluid cat-alytic cracking unit[J].Petro-Chemical Equipment,2010,39(4):13-16

[5]魏新利,李惠萍,王自健.工业生产过程安全评价[M].北京:化学工业出版社,2004:98-134

[6]戴光,李伟,张颖.过程设备安全管理与检测[M].北京:化学工业出版社,2005:182-184

[7]黄征.火灾、爆炸危险指数评价法应用探讨[J].安防科技,2005(6):34-36

[8]王秀.柴油储罐火灾爆炸危险指数分析[J].辽宁城乡环境科技,2005,25(3):18-19

[9]王文和,於孝春,张国枢,等.火灾爆炸危险指数法在催化裂解装置安全评价中的应用[J].炼油技术与工程,2006,36(10):54-58WANG Wen-he,YU Xiao-chun,ZHANG Guo-shu,et al.Application of DOW fire and explosion index method insafety assessment of fcc unit[J].Petroleum Refinery En-gineering,2006,36(10):54-58

火灾安全评价 第9篇

关键词:道化学火灾、爆炸危险指数法,1,3丁二烯聚合,危险物质,工艺单元危险性,火灾爆炸

美国道化学公司开发的“火灾、爆炸危险指数评价法”,历经29年不断修改完善,在1993年推出了第七版[1],它以事故统计资料及物质潜在能量和现行安全措施为依据,定量的对工艺装置及所含物料实际潜在火灾、爆炸和反应危险性评价,在行业内得到广泛的应用。

1,3-丁二烯[2]为2.1类易燃气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,接触热、火星或氧化剂易燃烧爆炸。遇高热,可发生聚合反应,放出大量热而引起容器破裂和爆炸事故。因此,丁二烯聚合项目应重点防范的危险、有害因素[3]为火灾、爆炸、中毒和窒息。针对某化工厂3000t/a三聚体(学名1,5,9环十二碳三烯)建设项目生产、储存单元固有危险性,利用道化学火灾、爆炸危险指数法[4],计算火灾、爆炸危险指数,划分危险等级,探讨影响因素;通过采取安全措施加以补偿,判定危险程度是否可以接受,制定安全对策措施,实现本质安全。

1 评价单元描述

1.1 主要设备

该项目规模为3000t/a,设三台5m3聚合釜;主要原料储存设施有3个1,3-丁二烯储罐,两个甲苯储罐。

1.2 工艺流程简述

根据三聚体生产工艺要求,密闭状态下依次加入甲苯、助催化剂、助剂,温度控制在90℃以下。加入丁二烯后即开始发生聚合反应,通过调节冷却水量来控制反应温度。测量聚合反应热并由微机系统计算单体转化率,当达到设定转化率时,聚合釜中的聚合产物进入终止釜,加入终止剂终止反应。然后将终止釜中的物料送入沉淀罐,静置后,进入分离塔,分离塔顶蒸出的“三聚体”经冷凝冷却后进入产品贮罐。该反应条件为低温、低压,放热反应。

3CH2=CH-CH=CH2CDT(三聚体)+226.8千焦/摩尔

2 工艺装置自动化控制及安全联锁技术分析

《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》[5]中明确将聚合工艺列入其中,将聚烯烃生产列为聚合工艺[6]的典型工艺之一。因此,丁二烯聚合工艺属重点监管危险化工工艺,应实现危险环节关键操作的自动化控制,采用温度、压力、流量、液位及可燃气体浓度等工艺指标的超限报警,生产装置的安全联锁停车,进行自动化控制及安全联锁设计,保证设备设施的安全运行。

3 道氏评价法评价结果

将本项目划分为两个评价单元主装置区、丁二烯储罐区。经计算,主装置区、丁二烯储罐区的火灾、爆炸危险等级在补偿前分别是非常大、很大,说明聚合釜、丁二烯储罐的固有火灾爆炸危险性很大;但在进行安全补偿后,其危险等级降为较轻、中等。可见,在采取安全措施和预防手段的条件下,单元的火灾爆炸危险等级大大降低,能够达到可以接受的程度。

(1)评价单元

根据工艺特点、危险特性及空间位置,确定两个评价单元:主装置区、丁二烯储罐区。

(2)物质系数

从《道七》中查得物质系数和特性参数。

(3)根据道氏法选取工艺单元危险系数的原则,对一般工艺危险性和特殊工艺危险性取值计算。

(4)根据补偿系数的取值原则,从工艺控制、物质隔离和防火措施三个方面分别计算工艺控制安全补偿系数、物质隔离安全补偿系数、防火措施补偿系数,得到单元总安全补偿系数。

(5)评价小结

见表1-4。

4 安全对策及措施

针对该项目存在的危险有害因素,在安全设施设计及运行过程中,应采取相应的安全对策措施。

(1)根据安监总管三[2009]116号,该项目应采用相应的自动化控制及安全联锁技术。(1)聚合釜应设置温度上限声光报警紧急停车系统,将釜内温度、搅拌速率、反应釜夹套冷却水进水阀与丁二烯流量形成联锁关系。当反应超温、搅拌失效或冷却失效时,能连锁报警,及时切断丁二烯进料,终止反应。(2)与聚合釜相连的丁二烯管道上对安全有重要影响的部位应设置远程控制的自动切断阀门或装置,并与聚合釜温度上限信号连锁;切断阀可采用电磁控制,具有停电时自动关闭的功能。(3)储罐均应设置液位计,其中丁二烯储罐应设置液位高位报警和高高位报警及紧急切断装置,并将报警信号与卸车泵之间设置连锁功能。(4)丁二烯储罐应设置温度和压力的上限报警功能并实现远传。(5)精馏装置应设置再沸器、冷凝器的温度控制和自动调节功能并远传。(6)建议在实现自动化控制的基础上装备紧急停车系统(ESD)或安全仪表系统(SIS)。

(2)减少设备及工艺管道泄漏,防止易燃物质与空气形成爆炸性混合物;生产、储存区应设计设置可燃气体报警装置,现场应设计声光报警装置,严格执行《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》[7]的规定。

(3)聚合装置冷却水供水泵和聚合釜供电应按一级用电负荷设计配电系统,配备双回路供电及应急用电系统。爆炸危险场所必须严格按照标准要求选择防爆电气设备;丁二烯区域防爆等级不低于ⅡAT2,并配备防爆工具。

(4)作业人员必须采取个人防护措施,主操作人员应具备一套有效的防毒面具;岗位应配备2套以上长管式面具和空气呼吸器。

(5)对可能产生静电危害的工作场所,为操作工配备防静电工作服等个人防静电防护用品;重点防火、防爆作业区的入口处,应设置人体导除静电触摸器。

(6)建设单位应按照《生产经营单位安全生产事故应急救援预案编制导则》[8]的要求,编制《事故应急预案》,对企业职工和周边单位、居民加强安全宣传教育,做好紧急状态下的应急救援准备工作;并按照《生产安全事故应急预案管理办法》[9]的要求,进行评审、备案,定期演练[10],及时修订。

(7)建立健全安全管理制度及操作规程,并严格执行;加强巡检,发现问题,及时处理,排除各种可能导致火灾爆炸的不安全因素;加强作业场所职业危害风险监控,防止职业病发生[11]。

参考文献

[1]中国化工安全卫生技术协会译:道化学公司火灾、爆炸危险指教评价法.第七版.北京:中国化工出版社,1997

[2]郭新敏.最新《危险货物品名表》速查手册[M].北京:中国交通出版社,2006

[3]GB6441-1986.企业职工伤亡事故分类[S]

[4]吴宗之,等.危险评价方法及其应用[M].北京:冶金工业出版社,2001

[5]安监总管三(2009)116号.国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知

[6]潘祖仁.高分子化学[M].第四版.化学工业出版社,2009

[7]GB50493-2009.石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范[S]

[8]AQ/T9002-2006.生产经营单位安全生产事故应急救援预案编制导则[S]

[9]安监总局令第17号.生产安全事故应急预案管理办法

[10]张永平.浅谈危险化学品事故应急救援预案的演练.[J].中国安全生产科学技术,2011,7(4):174-176ZHANG Yong-ping.Discussion on how to conduct a gooddrilling about the preliminary plan for emergency rescueof dangerous chemical accident[J].Journal of Safety andTechnology,2011,7(4):174-176

火灾安全评价 第10篇

关键词钢结构厂房;质量;消防

中图分类号 TU39文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)022-0181-01

钢结构厂房在实际的施工过程中常常会出现安装质量问题,给整个建筑的使用性能带来不利的影响。而在建筑外观整体建筑结束后,对于厂房内部的消防安全设计也会影响着钢结构厂房的安全。本文重点研究了安装质量与消防设计两方面的内容,以分析钢结构厂房的安全问题。

1钢结构厂房安装质量问题与处理

笔者根据自己的施工经验总结出了钢结构厂房在安装过程中经常出现的问题,并有针对性的提出了处理措施,以避免给建筑带来安全隐患,具体问题如下:

1.1钢柱偏移

使用双机抬吊的方法来吊装钢桩,双机在起吊时把钢柱平吊起来,到达合适的高度后停止;将运输平板车推去,用双机把回转刹车打开后用主机吊独起吊;钢柱吊装回直后将副机移去,由主机单独吊装。检查钢柱时将垂直偏差调整到低于20mm,再使用垂直度用径纬仪进行检验;最后要用10mm厚的钢模在柱附近定位,结合电焊、锚固螺栓固定,避免出现偏移。

1.2地脚螺栓位移

吊装首节钢柱时需对预埋的地脚螺栓设置保护套,防止钢柱就准时将脚螺栓的丝牙损坏。钢柱就位后按照标高、位移、垂直度等顺序逐渐调整。校正柱子时必须以标准的数值进行,将标准柱子的垂直偏差控制在零。为了将安装误差控制在最小,可把柱基中心线当成基础点,使用激光经纬仪检查准柱子的垂直度。

地脚螺栓示意图

1.3连接板拼装不严密

对于高强度的螺栓,其螺栓需自由穿入孔内,禁止敲打或气割扩孔且保持穿入方向相同。安装过程中要有秩序的施拧,由螺栓群中央往外拧紧,其拧紧方式分为初拧和终拧。在高强度大六角头螺栓完成终拧后需要用0.3~0.5kg的小锤敲击检查,出现欠拧、漏拧等异常情况时需及时采取措施处理,以保证连接板在拼装过程中处于严密状态。

2钢结构厂房的耐火保护

除了安装质量问题会造成钢结构厂房安全外,火灾问题也是比较常见的安全隐患。当钢材处于高温环境就会大大削弱钢结构的承载能力,严重的会造成厂房倒塌,引起重大伤亡事故。可通过对钢结构厂房实施耐火保护来避免这一安全隐患。

2.1粘贴法

把石棉硅酸钙、矿棉、轻质石膏等防火材料配制成板材后用胶粘贴在钢结构构件上。此种方法的耐撞击能力较弱,板材很容易受潮吸水,会减弱胶粘剂的粘接强度。另由于厂房内钢构件需用板材覆盖,增加了企业的建筑成本,故此方法很少使用。

2.2吊顶法

把轻质、薄型、耐火的材料配制成吊顶,再将钢梁、钢屋架放置在由耐火材料组成的吊顶内。发生火灾时能降低钢梁、钢屋架的升温速度,不断增强了钢结构的耐火能力。此种方法的保护范围仅局限在屋面钢构件,对于屋面吊顶下的钢构件并不能起到保护作用,故此方法无法满足业主的安全需要。

2.3现浇法

通常利用普通混凝土、加气混凝土浇注包裹钢构件,在钢结构防火措施中是最为有效的一种方式。但次耐火保护方式较为复杂,在实施过程中要进行支模、浇注、养护等处理,增加了整个施工周期,并加大了构件的整体重量,提高了建筑工程的造价成本。

2.4喷涂法

主要是用喷涂机具把防火涂料喷在构件表面以建立成保护层。其防火作用体现在:屏蔽作用,涂层对钢基材能够发挥屏蔽作用,避免了钢结构直接暴露在火焰高温中。降温作用,火灾时保护层能够吸收热量、减小火焰温度和燃烧速度,避免钢结构受热过快。

3钢结构厂房的防火分区

由于现代工业的厂房空间较大,为了能够将火灾的影响范围控制在最小,可在建筑物内划分出防火分区,结合为防火墙、防火门、防火卷帘加水幕来实现划分。

3.1防火墙

为了满足工业生产的实际需要,可将不同的生產设备隔离开后将厂房划分成几个小部分,在管理上也能够实现分开式管理。但这种方法会将大的厂房空间缩小化,不方便物料及半成品、成品的运输。

3.2防火卷帘

在民用建筑中厂以防火门、防火卷帘做为防火设施,从理论上看这一方法也可利用于大跨度的轻钢厂房。企业可实现对厂房的跨度大小进行测量,再定制符合长度要求的防火卷帘安装在厂房里,即可达到防火的效果。

3.3自动喷水灭火

在厂房车间的适当位置设自动喷水灭火装置,当车间的温度高达一定程度时就会自动喷水灭火。需要注意的是,在安装灭火设置时考虑到厂房空间较大,其喷水设置的数量需要、应尽量多些。

3.4独立水幕与防火分区

以独立的水幕作防火分隔在钢结构厂房中的运用较为普遍,主要是在厂房中形成一条防火水幕带,区域宽5米,流量2升/秒米。改防火方式运用灵活,无需将车间划分隔开,一旦火灾发生就能立刻形成水幕进行有效地分离。

4结论

总而言之,质量、火灾问题对于钢结构厂房会造成严重的损坏,在建筑施工时必须要注意安装质量的控制,以及防火装置的设置,从多方面消除厂房的安全隐患。

参考文献

[1]陈玉锦.特大火灾后的建筑结构鉴定和抢修加固方法[J].建筑技术,2006,12(10):49-50.

[2]郭彦.钢结构防火设计新方法[J].邯郸职业技术学院学报,2005,20(16):221-222.

火灾安全评价 第11篇

矿井火灾是煤矿生产中的主要自然灾害之一[1]。一旦发生,轻则影响安全生产,重则烧毁煤炭资源和物资设备,造成人员伤亡,甚至引发瓦斯、煤尘爆炸。我国存在有煤炭自燃的矿井占矿井总数的56%,具有自然发火危险的煤尘占累计可采煤层数的60%。内因火灾是矿井火灾的主要形式,它约占矿井火灾总数的90%。

模糊分析法是一种对不能准确定义的多因素事件进行半定量分析的方法,它将某种定性描述和人的主观判断用量级形式表达,通过模糊运算用隶属度的方式确定系统的危险等级[2]。层次分析法是一种定量与定性相结合的决策方法,能够模拟人的决定思维过程,以解决多因素复杂、特别是难以定量分析的社会系统的分析方法,它是分析多目标、多准则的复杂系统的有力工具[3]。笔者选用基于层次分析法的模糊综合评价方法,即通过AHP确定子目标和各指标权重,用多层次模糊综合评价法对矿井内因火灾进行评价。这种方法结合了模糊分析法与层次分析法的双重优点,能够得出更为客观的评价结果。

2 模糊综合评价原理及步骤

2.1 确定评价对象的因素集

矿井内因火灾是煤的氧化产热与向环境散热的矛盾发展的结果。因此,只要与煤自燃过程产热和热量向环境散热相关的因素都能影响煤的自然发火过程。结合大量的调查以及对矿井内因火灾影响因素的分析,主要从煤层地质赋存条件,开拓开采技术条件,自燃倾向性,通风条件,采空区管理来确定评价对象的因素集。在此基础上建立分层次的矿井内因火灾评价结构模型(图1),该模型分为3个目标层,矿井内因火灾可以通过二次评价来确定,首先由第二层次指标综合评价第一层次指标,再通过第一层次指标评价目标层指标。根据模糊数学方法建立评价对象集如下:

undefined

2.2 给出评价集

假设将评估结论分为若干个等级,那么可以建立如下评价集:

undefined

2.3 构造模糊矩阵关系

根据已建立的评判集V,对被选对象的各项指标进行评定,建立一个从U到V的模糊映射,设U与V之间的模糊关系矩阵为R,

undefined

式中:矩阵元素rij表示因素ui具有评语vj的程度,亦即隶属度。

2.4 各指标因素权重运算

在因素集中,按其重要程度不同给予相应的权数分配为:

undefined

其值的确定方法有:统计试验法,分析推理法,专家评议法,两两对比法,重要度系统评分法,层次分析法等。本文对各指标因素的权重采用层次分析法。

层次分析法确定权重具体方法如下:(1)构造判断矩阵,采用表1的0.1-0.9标度给予数量标度对每个层次中的各项相关元素进行两两比较。(2)计算权重,根据所构造的判断矩阵,权重的计算方法有“和积法”、“方根法”和“根法”。文中选用了“和积法”。

为了便于判别和比较,各权数之和应符合归一化原则,即

undefined

2.5 评价安全等级

模糊评判集合中的值是对应于安全等级的隶属度,利用其值来确定安全评价等级,目前主要有最大隶属度判别准则和加权计算法两种。最大隶属度判别准则是根据评判集合中的最大值来确定对应的安全评价等级,没有顾及其余值对整体评判结果的影响。本文采用加权计算法确定安全评价等级。加权计算法是给各安全等级给定加权值,把评判集中的值和相应的权重进行加权计算,然后将得出的数字与事先确定的安全评价等级标准分值对比来定级。计算方法如下:

undefined

式中:D危险度等级;

C评价矩阵;

ST评价语集级分。

3 实例分析

3.1 确定因素集和评价集

以淮北矿业集团某煤矿为例。矿井内因火灾因素集如图1内因火灾评价指标体系层次结构模型所示。

设矿井内因火灾评价集

undefined

对应评价语分值见表3。

3.2 求模糊矩阵

根据该矿实际情况结合专家经验,对各类因素Uij按照其影响决定因素用5种等级进行评价,可以得到模糊评价矩阵。煤层地质赋存条件模糊评价矩阵R1如下:

undefined

用同样的方法可以得到开拓开采技术条件、自燃倾向性、通风条件及采空区管理的模糊评价矩阵。

3.3 确定指标因素权重

根据层次分析法确定各指标因素权重,并进行归一化运算。各级指标权重值见表4-9。

3.4 模糊综合评价

设权重矩阵为w,经过矩阵运算可以得到第二层次评价结果:

undefined

对上述评价结果进行归一化处理后,得出评价矩阵

undefined

第一层次评价结果:

undefined

安全评价等级为:

undefined

根据以上分析,该矿矿井内因火灾评分分值为75.308。安全等级为II级,即较安全。

4 结论

对矿井内因火灾进行综合评价的过程中,建立了矿井内因火灾的层次结构评价指标体系,并运用层次分析法确定了各级指标的权重,从一定程度上减少了评判专家的主观影响,使分析更科学。然后应用模糊综合评价法对问题进行综合评价,全面考虑评价者的不同意见,具有较强的可行度。评价结果与实际情况相符合,煤矿可以根据评价结果所处等级采取相应的措施,对矿山的安全生产具有一定的指导意义。

摘要:矿井火灾是直接威肋矿井安全生产的主要灾害之一,而矿井火灾又以矿井内因火灾为主。矿井内因火灾的影响因素很多,影响过程也极其复杂。对矿井进行矿井内因火灾安全评价,可以有效识别矿井的火灾危险源和危险源的变化,并对其危险度做出评价,从而为矿井防火安全设计、安全管理提供依据。文中构建了矿井内因火灾评价指标体系的层次结构模型,综合运用模糊综合评价法和层次分析法建立矿井内因火灾模糊综合评价模式。结合实际矿井对其进行安全等级评价,评价结果与实际情况相符。根据评价结果可以采取相应的防灭火措施,为指导矿山安全生产奠定了重要的基础。

关键词:模糊综合评价法,层次分析法,内因火灾

参考文献

[1]王德明.矿井火灾学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008:1-2

[2]田玉敏,刘茂.高层建筑火灾风险的概率模糊综合评价方法[J].中国安全科学学报,2004,14(9):99-103TIAN Yu-min,LIUMao.Comprehensive Probability Fuzzy Evalu-ation of Fire Risk for High-rise Buildings[J].China Safety Sci-ence Journal,2004,14(9):99-103

[3]曹凯,王德明.基于层次分析法德矿井通风系统安全评价指标[J].煤矿安全,2010,5:43-45CAO Kai,WANG De-ming.safety evaluation index for mine ven-tilation system Based on AHP[J].SAFETY IN COAL MINES,2010,5:43-45

[4]林柏泉,周延,刘贞堂.安全系统工程[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005:110-114

[5]孙占文,赵斌.层次分析法在煤层开采地质工艺性评价中的应用[J].煤炭技术,2009,8(28):54-55SUN Zhan-wen,ZHAO Bin.Application of Analytic Hierarchy Process in Evaluation of Coal Seam Exploitation Geological Tech-nology[J].Coal Technology,2009,8(28):54-55

[6]陈孝国.模糊综合评价在预防瓦斯爆炸中的应用[J].煤炭技术,2004,10(23):57-58CHEN Xiao-guo.Application of fuzzy comprehensive evaluation in preventing methane explosion[J].Coal Technology,2004,10(23):57-58

[7]匡永志.马路坪矿采场人-机-环境系统可靠性研究[D].长沙:中南大学,2003

[8]韩利,梅强,陆玉梅,等.AHP-模糊综合评价方法的分析与研究[J].中国安全科学学报.2004HAN Li,MEI Qiang,LU Yu-mei,et al.Analysis and Study on AHP-Fuzzy Comprehensive Evaluation[J].China Safety Science Journal.2004

[9]陈锦灿.确定安全评价等级的方法[J].劳动保护科学技术,1996,16(2):38-39CHEN Jin-can.The method of establishing Safety Evaluation grade[J].Science and Technology of Labour Protection,1996,16[2]:38-39

火灾安全评价范文

火灾安全评价范文(精选11篇)火灾安全评价 第1篇1 氨分解装置危险性分析1.1 氨分解装置工艺液氨汽化、过滤后进入氨缓冲罐, 节流减压至...
点击下载文档文档内容为doc格式

声明:除非特别标注,否则均为本站原创文章,转载时请以链接形式注明文章出处。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。

确认删除?
回到顶部