特种设备安全课程设计
衡阳衡州大道自助加油站爆炸危险性评价
湖南工学院
课 程 设 计 任 务 书
安全与环境工程 系 安全工程 专业
学生 学号：
1. 设计题目： 衡阳衡州大道自助加油站爆炸危险性评价
2. 设计期限：自20##年12月2日开始至20##年12月15日完成
3. 设计原始资料：（1）衡州大道自助加油站平面布局图；（2）衡州大道自助加油站基本的消防设备设施与安全现状资料；（3）加油站设计规范或者标准；
4. 课程设计完成的主要内容：根据文章的内容来确定；如（1）加油站安全现状分析；（2）爆炸危险性分析；（3）针对性的改进措施。（4） 进行安全评价得出可能事故的严重度并掌握事故发生的规律；根据可能的事故的特点和现场的实际情况提出相应的整改方案或有效防范措施。
5. 提交设计（设计说明书与图纸等）及要求：提交一份分析报告（或论文）以及相关的设计图纸若干张（根据图内容的繁简可以选用适当的版面A1、A2或者A3）。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；图纸部分要求严格按照作图规范绘制（可出Auto CAD图，也可出手工图），采用国际统一标准符号和单位制，并打印。
6. 发题日期：20##年 12月 02 日
摘 要
本设计涉衡州大道自助加油站的爆炸危险源的辨识，衡州大道自助加油站的爆炸危险性评价，计算加油站的压力容器爆破时对目标的伤害—破坏作用，再从火灾爆炸、电气的角度进行隐患危害分析，并针对存在的隐患提出整改措施，从技术、管理、教育等几个方面分别提出相应的整改措施。从而达到从本质上减少事故发生的目的，找出事故发生的规律，提出降低或控制风险的安全对策措施，减少事故发生的可能性。减轻对人员的伤害和对财产的损失。
关键词：危险源；危险性评价；整改措施；控制风险
ABSTRACT
This design included HengZhou avenue self-service gas explosion hazards identification, self-help HengZhou avenue explosion risk assessment of gas station, when calculating the pressure vessel blasting of gas station of target damage - damage, then from the Angle of fire explosion, electrical hazards hazard analysis, and in view of the existence of hidden dangers rectification measures are put forward, from technology, management, education and so on several aspects put forward the corresponding corrective measures respectively. So as to achieve the purpose of reduce accidents from the essence, to find out the law of the accident, put forward measures to reduce or control the risk of safety and reduce the probability of the accident. Reduce the damage to personnel and damage to property.
Key words：source of danger；hazard assessment；Corrective actions；Control risk
目 录
1 前言 1
2 加油站站基本概况 2
2.1 加油站简介 2
2.2 加油站站内建设与平面布局 2
2.3 加油站安全保障及管理现状 3
3 危险源辨识 4
3.1 油品的危险特性 4
3.2 重大危险辨识 6
3.3 加油站的危险源辨识 7
4 伤害—破坏作用及事故严重度 8
4.1 泄漏燃爆伤害—破坏作用计算 8
4.2 事故严重度计算 9
5 事故防范与整改措施 10
5.1 事故防范措施 10
5.1.1 建立健全各项消防管理制度 10
5.1.2 开展安全教育、培训及灭火演练 10
5.1.3 加强防火监督检查 10
5.2 整改措施 11
5.2.1 安全生产技术建议措施 11
5.2.2 安全管理建议措施 11
5.2.3 安全教育培训建议措施 12
6 结束语 13
参考文献 14
附 录 15
1 前言
我国加油站建设起步相对较晚，第一座加油站由美孚石油公司于1924年在上海建造，仅2个小油罐。随着国民经济的迅猛发展，城市汽车保有了迅速增加，在80～90年代，我国加油站建设从数量、规模到技术装备进入了一个全新的发展时间，自封油枪、密闭卸油装置、电脑加油机、多枪加油机以及加油站中心控制管理系统等在大中城市得到大力推广，加油站建设已纳入城市建设总体规划，加油站设计建造及管理的规章制度日臻完善。
近年来，石油化学工业的安全生产状况始终不容乐观，各类大小事故时有发生。而液化气加油站是存放各种易燃可燃液体的一个大“仓库”，属高度危险企业，其爆炸危险性，破坏性无异于一个“炸弹”。因此，我们要在坚持“安全第一，预防为主，综合治理”生产方针的前提下，建立和完善安全法规体系，加强安全生产管理。不断完善我国液化石油气行业安全技术的研究，而安全评价技术是其中的关键所在。加强安全评价技术及其方法的研究，改进和加强危险防范措施，提高对灾害事故的应变和处理能力，提高生产的安全性，尽量减少事故的发生尤其是重特大事故的发生，既是必然发展趋势，也是解决目前安全问题的迫切要求。
2 加油站站基本概况
2.1 加油站简介
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。
2.2 加油站站内建设与平面布局
根据平面图可知：该加油站油罐区位于加油站的正前方，距离站前公路约76.2m，站房约为19m。加油区在站区中部，4台加油机分两排设置在加油岛上，加油机距营业房有7m，站前公路约8.5m。站前设置供加油车辆的进、出口。配电室位于站房西边，距离加油机24m。该加油站建筑物加油站平面如图1所示。
图1 衡州大道加油站平面
2.3 加油站安全保障及管理现状
该加油站作为一个存在重大危险隐患的场所,同时其地方位置刚好处在人流量、车辆量大，居民区分布较密集的地域，因此其安全管理及其重要。
在管理制度方面，加油站内部挂有安全生产保障制度、安全操作规程等，如图2所示：
图2 安全操作规程
但是在与员工交流时，该加油站在执行安全制度方面，还有所欠缺，还应该加强。就安全培训方面，该加油站负责人及营业员参加过相关的安全培训，但是配送工人却没有，而在储存区的操作主要由配送工人完成。就安全标识方面，在整个加油站内设有发现在禁烟，禁明火等标识。但在实际管理中，并未得到落实。
3 危险源辨识
3.1 油品的危险特性
液化石油气加油站主要是液化石油气和柴油储存与加油，液化石油气的主要特性如表1所示：
表1 汽油的理化性质
表2 柴油理化性质与危险有害特性识别表
液化石油气和柴油主要危险特性概括如下：
1）易燃烧性：汽油闪点为-58～10℃，自燃温度为225～390℃，是甲B类火灾危险物质；柴油闪点：－35#、－50#不低于45℃；－20#、－10#、0#、5#、10#不低于 55℃。自燃温度为350～380℃，是乙A、乙B类火灾危险物质，这两种物质遇明火、高热、氧化剂时，均可引起燃烧。
2）易挥发性：汽油为轻质油品，具有易挥发的特性。其蒸气比空气重，能在低位扩散到相当远处，遇明火会引着并回燃，十分危险。
3）易爆性：汽油蒸气与空气混合后能形成爆炸性混合物，遇明火、高热、电火花、静电极易燃烧、爆炸。汽油、柴油罐体遇高温内压增大，如罐车呼吸阀不畅，会有开裂爆炸危险。
4）易产生静电：油品的电阻率处于1010～1015Ωcm之间，导电性差，在快速流动时会产生静电，如不采取措施排除，会形成安全隐患。
5）一定毒性：汽油为麻醉性毒物，侵入途径为吸入。食入和皮肤吸收。汽油可引起中枢神经系统功能障碍，高浓度时引起呼吸中枢麻痹，直接吸入呼吸道导致吸入性肺炎。经口中毒出现消化道症状，严重者可出现类似急性中毒症状。皮肤接触可致急性接触性皮炎或过敏性皮炎。
6）易流动扩散性：扩散性是指物质在空气或其他介质中的扩散能力，液体都具有流动扩散的特性。其扩散的强弱取决于产品本身的粘度，粘度越低的产品，流动扩散性强，如果有渗透，会很快流向四周，形成火灾危险因素。柴油具有刺激性毒性。吸入可引起吸入性肺炎，皮肤接触可引起接触性皮炎、油性痤疮。柴油废气可引起眼鼻刺激症状、头痛及头晕。
3.2 重大危险辨识
按照《重大危险源辨识》GB18218-2000规定，长期或临时生产、加工、搬运、使用或储存危险物质且危险物质的数量等于或超过临界量的单元时，即为重大危险源。当系统内存在两种危险物质时，根据q1/Q1+q2/Q2+……≥1计算该加油站油品储存量是否构成重大危险源。
该加油站主要从事汽油、柴油的批发零售业务，汽油列入构成重大危险源的物质名称中，属于构成重大危险源的物质，而柴油不属于构成重大危险源的物质，依据《重大危险源辨识》GB18218-2000规定，汽油的储存区临界量为20吨.该加油站的设有容积为30m3的汽油储罐3台，其汽油的储存量为：90（容积）×0.8（容积系数）×0.735（密度）=52.92﹥20吨，超过构成重大危险源规定的储存区临界量，故该加油站构成重大危险源，应制定相应的防范、监控、管理措施。
3.3 加油站的危险源辨识
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。
在对加油站的现场进行危险辨识的过程中发现如下安全隐患
1） 油罐区
油罐区无安全栅栏（至少0.8m高）；
油罐区围墙上无避雷线；
未挂有必要的警示或宣告牌，如闲人勿近和卸油操作规程
消防沙箱内储沙量不足
消火栓口径过小，不能满足消防要求
消火栓处水带、水枪等配件缺失
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
2） 加油区
加油区内未配有必要的喷淋系统和报警系统
加油岛未配有防静电装置
加油岛的加油管道掉在地上，易磨损，可能被来往汽车碾压
加油岛减速带磨损严重
加油岛地面附近有油迹
加油岛安全标志警示牌不合理，不够醒目
加油岛边上放置的推车式灭火器没有定置管理，无标示牌
加油岛无没有悬挂安全操作规程
3） 办公服务区及其他
所需的各类警示标志数量明显不足
无大型避雷针，防雷力度不足
办公室未与外部连通，不利于对现场的控制
地面很多灰尘，不符合现代化管理
没有安全生产责任制
无报警装置；
电线开关裸露，电表损坏
办公室左边消防栓无水盖，无水枪，无旋转扭开装置
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：
W f ＝30×735＝22050（kg）
TNT当量计算公式为：
WTNT＝1．8aWf Qf ／QTNT
式中 1．8——地面爆炸系数；
a——蒸气云当量系数，取a＝0．04；
Qf ——汽油的爆热，取Qf =44000 kJ／kg；
QTNT——TNT的爆热，取QTNT＝4500kJ／kg。
因此：
WTNT＝1．8×0．04×22050×44000／4500＝15523.3（kg）
死亡半径R1为：
R1＝13．6(WTNT／1000)0．37＝37.5（m）
重伤半径R2由下列方程式求解：
解得：R2＝97m
轻伤半径R3由下列方程组求解：
解得：R3＝174m
对于爆炸性破坏，财产损失半径R财的计算公式为：
式中KⅡ——二级破坏系数，KⅡ=5．6。
计算得：R财＝159m
将上述结果列入表4。
表3 气油云爆炸破坏半径（m）
4.2 事故严重度计算
一旦加油站发生爆炸，其后果非常严重，具体影响如下：
1)伤害—破坏程度计算
①死亡人数N1计算
=17 （人）
②重伤人数
=84（人）
③轻伤人数
=218（人）
④财产损失
(万元)
式中： R0 —无人区半径，一般取
ρ1 —死亡区平均人员密度，1/m2
ρ2—重伤区平均人员密度，1/m2
ρ3—轻伤区平均人员密度，1/ m2
ρ4—破坏区平均财产密度，0. 05万元/m2
2）损失工作日数N计算
（天）
3）事后总后果计算：
若把人员伤亡换算成财产损失，则用总财产损失S(万元)来衡量。
（万）
由此，该加油站属于高危险单位，需采取严格的安全管理保护措施，避免火灾爆炸事故的发生。
5 事故防范与整改措施
液化石油气的配送有许多不利因素，但只要做好事故预防就可以减少事故的发生。只要充分了解液化石油气在储运过程中的不安全因素，采取相应措施，事故是可以防止的。事实上有许多加油站没有发生过较大事故，多年实现了安全零事故。而且造成事故的根本原因主要在于人的过失，因此规范人员操作规程杜绝人的不安全行为就可以很好的控制事故的发生。
5.1 事故防范措施
5.1.1 建立健全各项消防管理制度
加油站应当结合本单位的特点，建立健全各种消防安全制度，其主要内容包括：消防安全操作规程，消防安全教育，培训制度，消防值班，防火巡查，检查制度，安全疏散设施管理制度，消防制度，消防设施，器材维护管理制度。火灾隐患整改制度，用火、用电安全管理制度，易燃易爆危险物品和场所防火防爆制度，义务消防组织管理制度，燃气和电器设备防火防爆管理制度，义务消防组织管理制度，灭火和应急疏散预案演练制度等系列安全制度，并严格遵守执行。
5.1.2 开展安全教育、培训及灭火演练
对加油站从业单位的管理人员和操作人员进行安全教育、培训及灭火演练，使其了解油品燃烧、流动、挥发、毒性等基本原理、性质和火灾产生的基本条件，熟悉和掌握各项操作规程，熟悉掌握各种消防器材的使用方法和灭火技能，牢固树立安全意识，自觉遵守规章制度，消防安全责任人、消防安全管理人应该参加省级公安消防机构组织的专门培训‘安全员等消防安全管理人员及加油站、罐车司机、锅炉工等特殊工种人员应经当地公安消防机构培训合格后，持证上岗。新员工上岗前，应由加油站组织一次消防安全教育和培训。
5.1.3 加强防火监督检查
加强日常防火巡查，每天对站内电器设备、照明设施、储油罐区的油罐区、量油口、鞋油口、呼吸阀、阀门、标尺、人孔等油罐附件及卸、输油管线、加油机、加油车辆等状况的巡查不少于2次‘并做好记录，发现问题及时报告处理。
安全生产监督部门和公安消防部门要加大执法力度，对加油站存在的火灾隐患必须要限期整改，情况严重的必须停业整改，验收合格后方可投入使用。
5.2 整改措施
5.2.1 安全生产技术建议措施
1) 加油场地的面积除应遵守现行的《建筑设计防火规范》和《小型石油库及汽车加油站设计规范》外。还应满足同时加油车辆最多时，任何一辆车着火的紧急撤离疏散的要求。
2) 场地的地面坡度应不小于0.0025，坡向比较安全一侧围墙附近的水封井。
3) 在靠近管理室外墙处，按每1台加油机配1只8kg手提式干粉或二氧化碳灭火器、石棉毯2块、砂箱0.5m3。加油岛上设置8Ls干粉或二氧化碳灭火器2只。
4) 雷雨天气禁止进行卸油作业。
5) 车辆加油时，客车内的乘客应在站外下车，加油车辆到限定位置熄火后加油。
6) 不准给塑料和橡胶容器加油。
7) 送油车卸油时加油站应暂停加油。
8) 卸油后静置5min以上的时间后，方可进行计量操作。
9) 不得用化纤织物擦拭加油机和撒落在地面的油品。
5.2.2 安全管理建议措施
1) 加强对安全工作的领导，每班作业要指定安全防火负责人和兼职现场安全检查员，负责监督本站现场的安全。
2) 建立安全消防组织，按规定配备消防器材，组织学习安全知识，进行防火、灭火的训练，持证上岗。
3) 加强对明火的管理，站内严禁烟火，严禁在站内从事可能产生火花的作业，如：检修车辆、敲击铁器、焊接等。
4) 做好防静电工作，站内人员必须穿防静电工作服、防静电鞋。
5) 站内各种设施应按规定加装地线和防静电装置，严禁用塑料容器加装和存放汽油。
6) 全员要每日对站内进行安全检查，发现问题及时解决，发生事故应迅速汇报。
7) 站内严禁吸烟、打手机，加油时机动车应熄火。
8) 站内及油站周围100米内无易燃、易爆物品。
9) 向油罐内入油时，必须有专人监护，罐车接地线再放油。
10) 灭火器材由专人管理、维修、失效立即更换，保持灵敏有效，不准作它用。
5.2.3安全教育培训建议措施
1）对从业人员的培训教育
加油站应当对本单位的从业人员建立完善的培训制度，进行安全生产教育和培训，保证从业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能，经过培训合格后才能上岗工作。未经安全生产教育和培训合格的从业人员，不得上岗作业。对复工工人或调换新工种的工人也应进行安全培训。
配送站应当教育和督促从业人员严格执行本单位的安全生产规章制度和安全操作规程。
2）对应急预案及其演练的培训
配送站应当制定针对本企业实际情况的不断完善、补充、修订《事故应急预案》，并定期组织演练和及时总结，形成相关记录。
配送站应根据在运营过程中本身的危险与有害因素，制定有针对性和结合企业实际情况的应急预案和消防方案，并经常进行演习。
6 结束语
通过本次特种设备安全评价的课程设计，加深了我们对安全评价理论的认识和理解，更深一步地了解了安全评价知识在实际运营管理中的作用和重要地位,并从中提高了自我应用能力。并且结合书本中所学的有关特种设备性能，安全评价方法，安全管理等知识运用在本次课程设计的资料采集。把安全评价整改运用到实践中，让我对现实生活中的加油站的有关安全有了更加充分的认识,也更深的了解到了石油化工行业安全评价的重要性。
由于水平有限，设计中还存在许多不足之处，对加油站隐患分析还有很多不够完善的地方；数据测量的精确性问题有待进一步探讨；隐患整改措施提的不够合理等，望老师批评指导。在设计过程当中得到了老师、同学们的大力支持与帮助，在此深表谢意。
参考文献
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[14] 吴宗之，高进东，张兴凯，编著．工业危险辨识与评价.北京：气象出版社，2000
附 录
附图一 衡州大道加油站伤害—破坏半径区域平面图