1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1.1 引言

某化工园贮罐区有4座20000m3的汽油罐组成，由于物的不安全状态和人的不安全行为容易造成贮罐内大量的汽油泄漏，甚至发生火灾、爆炸和人员中毒事故，造成大量的财产损失及人员伤亡。

据我国[3] 1949- 1982年33年间发生的化学工业事故统计资料:各种事故所造成的死亡人数中，以火灾、爆炸事故为最多，占20.3%，居第一位，远高于其它类型的事故。上世纪90年代以来，大中小型化工园建设项目如雨后春笋，迅猛发展，化工园贮罐区的火灾、爆炸事故随之大幅度增多。1996-2000年我国化工行业统计的1060起伤亡事故中，造成死亡人数最多的是化学爆炸事故，占总死亡人数的24.77%。

国外发达国家化工园贮罐区的火灾爆炸事故也层出不穷，一些发达国家的统计资料表明，在工业企业发生的爆炸事故中，化工企业占三分之一，据日本[3]报道，仅1972年11月-1974年4月的一年半内，日本的石油化工厂发生了二十次重大火灾爆炸事故。因此预防和控制化工园贮罐区火灾和爆炸事故的发生，对于减少人员伤亡和财产损失，维护社会稳定具有十分重要的意义，开展化工园贮罐区设计及安全技术研究，降低事故发生率日益为人们所重视。

1.2 汽油的MSDS

汽油^[4]（英文名ULP）作为轻质石油产品的一大类，为无色致淡黄色的易流动透明液体，难溶于水，主要成分是C4至C12脂肪烃和环烃类，并含少量芳香烃和硫化物，沸点范围40~60℃，馏程为30℃~205℃。汽油由石油经分馏或石油重质馏分经裂解而得。按制造过程可分为直馏汽油、裂化汽油、合成汽油等；按用途分为航空汽油、车用汽油和溶剂汽油等。主要用作汽油机的燃料；溶剂汽油则用于橡胶、油漆、油脂、香料等工业，是工业生产中不可缺少的能源之一。其理化特性见表1-1。

表1-1 汽油的物理化学特性

汽油极度易燃，空气中含量为74~123g/cm3时遇火爆炸，热值约为44000kJ/kg。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。燃烧产物中含有有害的CO和CO2。

汽油对人体健康构成危害，对中枢神经系统有麻醉作用。低浓度吸入时，轻度中毒伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳、共济失调。高浓度吸入出现中毒性脑玻极高浓度吸入引起意识突然丧失、反射性呼吸停止，可伴有中毒性周围神经病及化学性肺炎。溅入眼内可致角膜溃疡、穿孔，甚至失明。皮肤接触致急性接触性皮炎，甚至灼伤。吞咽引起急性胃肠炎，重者出现类似急性吸入中毒症状，并可引起肝、肾损害。对环境有害，对水体和大气可造成污染。

1.3 化工园贮罐区设计

化工园区贮罐区设计包括两个部分，其一是单一20000m3汽油贮罐设计，其二是4个汽油贮罐组合状态下的防火防爆设计。

1.3.1 20000m3汽油贮罐设计

油罐贮油是目前应用最普遍的一种储油方式，它很少受自然条件和地理位置的制约，储油容量可以根据需要灵活确定。

按照油罐的建筑特点，可分为地上油罐、地下油罐、半地下油罐和山洞罐。

根据油罐的材质，油罐可分为金属油罐和非金属油罐两大类。

半地下油罐和地下油罐：这两类油罐的优点是罐内温度受大气温度的影响比较小，因而油品加热时热损失小；油品蒸发损耗也比较小；着火危险性小，不波及其他油罐；而且具有一定的对空隐蔽性。缺点是：造价高、施工时间长、操作管理不便，而且泵的吸入条件较差。

地上油罐建在地面上，它的优点是投资少、施工快、日常管理和维修比较方便。它的缺点是占地面积大、油品蒸发损耗比较严重、着火危险性大。一般的商业油库、油田和炼油厂的附属油库、工厂企业的附属油库多建造地上油罐。

金属油罐是用钢板焊成的薄壳容器，具有造价低、不渗漏、施工方便、易于清洗和检修、安装可靠、耐用、适宜储存各类油品等优点。

金属油罐按构造可分为拱顶油罐，浮顶油罐和内浮顶油罐。根据其形状，金属罐又分为立式圆柱形、卧式圆柱型和特殊形状。

大型油罐定义一般容量为1000,000m3。这里的20000m3汽油贮罐为小型油罐。汽油的火灾危险性为甲B类，且易挥发，根据SHT3007-2007 《石油化工储运系统罐区设计规范》第4.2.4，20000m3汽油贮罐应选用浮顶罐或内浮顶罐。最后进行的是贮罐附件的确定和选用，如人孔、透光孔、量油孔、呼吸阀、通气孔、阻火器、排污孔、清扫孔、空气泡沫产生器、放水管、接合管（包括罐顶和罐壁）、填料密封装置、加热器等设计与选用。

1.3.2 化工园贮罐区防火防爆设计

贮罐中储存的汽油除了易燃易爆外，还具有轻度的毒性和腐蚀性。因此化工园贮罐区的防火防爆设计是化工园贮罐区设计中非常重要的一个环节。

汽油贮罐区的防火防爆设计遵循”以防为主，防消结合”的原则。贮罐区的设计，应结合贮罐中存储的汽油特性、贮罐容量、环境因素、贮存温度、生产管理等各个方面的因素综合考虑，确定贮罐的结构形式。贮罐的结构设计在满足储存工艺要求的前提下应尽力避免导致火灾、爆炸的因素产生，使贮罐区发生火灾、爆炸事故的概率最小。贮罐区中，罐与罐以及其他设施之间距离应大于最小防火间距。为防止贮罐破裂、汽油大量泄漏造成灾害蔓延，以及对于水灾或由其他区域流来的易燃液体起到防护作用，需在贮罐周围修筑防火堤。贮罐区（包含贮罐上）还应设置有效的防火、洒水以及灭火装置，贮罐区一旦发生火灾、爆炸事故时，能将火灾、爆炸限制在较小的范围内，并且迅速扑灭火灾，使由火灾、爆炸导致的损失降至最小。

贮罐区的防火防爆设计一般以消除燃烧必要条件中的某一项或几项来设计。目前国内最常见的贮罐区防火防爆设计是利用空气泡沫[7]来覆盖贮罐区中的汽油表面，使汽油和氧气隔绝，破事燃烧中断，扑灭火灾。

1.4 化工园贮罐区安全技术研究

化工园汽油贮罐区对化工园的安全、稳定、长周期运行和生产经营发挥着十分重要的作用。因此，对贮罐区的安全技术进行研究具有重要意义[8]。化工园贮罐区火灾特点：

突发性强；火势猛烈持久；着火面积大；危害性和破坏力大；复燃复爆性；产生有毒物有害物质多；易造成大量人员伤亡。

根据化工园汽油贮罐区的火灾特性，各科研院校及相关机构对贮罐区的安全技术进行了研究。取得了一些成果，从技术手段上减少了火灾爆炸事故可能造成的损失。

目前，化工园贮罐区的安全技术研究主要包括以下几个方面：

（1） 池火灾、蒸气云爆炸（VCE）和沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）等重大事故的后果模拟分析[9]。

（2） 化工园贮罐区的安全规划[10]。

（3） 事故的多米诺连锁效用[11,12]。

（4） 重大危险源安全监测与预警[13,14]。

（5） 火灾监测与灭火联动控制系统应用设计[15]。

（6） 汽油泄漏监测和消防监控系统设计[16]。

从文献检索结果上来看，目前国内的化工园贮罐区的安全技术研究主要集中在事故的多米诺连锁效用、重大危险源的监测与预警等相关领域上，检索结果同时在这些领域上还有很多需要迫切解决的问题，做好化工园贮罐区的安全技术研究对减少人员伤亡、降低经济损失具有重要意义，符合社会和谐发展之要求。

参考文献：

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[3] 崔凤橄.石油化工企业储罐区火灾因素和规律浅析[A].消防科学与技术，2000

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[4] 李宝健，杨胜，付光梅，梅甫定.石油储罐区安全监测技术研究[J] .工业安全与

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(自然科学版)，2005，28(2).

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[8] 孟琪莉, 俞科成.可燃液体储罐区消防系统设计[B].工业用水与废水，2006，37

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[9] 李传贵.基于化工园区整体风险量分析的安全规划研究[A].中国安全科学学报，

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[12] Abdolhamidzadeh.B.et al.A new method for assessing domino effect in chemical process industry[A].Journal of Hazardous Materials，2010.

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[14] 任秀丽，杨鹏，王如君.大型石油罐区安全控制技术及其应用研究[A].安全与

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[15] 王琳，田宏，吴穹.风向对化工园区( 厂区) 平面布置的影响研究[A].工业安全

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[16] 董茹英，陈刚.化工厂储罐区事故分析与危险控制[A].中国计量学院学报，

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[18] 刘 琼，林运鑫.重大事故后果模拟分析在化工储罐区中的运用[A].消防技术与

产品信息，2009.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一：要研究的问题

1、介质危险性分析

汽油为易燃易爆、易中毒介质，存在较大的火灾和爆炸等危险，需进行全面分析。

2、汽油储罐的设计