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港口安全评价

港口危险有害因素辨识与分析

1物质固有危险、有害因素

根据《国际海运危险货物规则》(2002 年版)、《建规》、《危险货物品名表》(2005)、《危险化学品名录》(2002 年版)、《职业性接触毒物危害程度分级》等有关规定,装卸货物的分类情况见表3.2-1。

序号物质un号cn号危险类

闪点

(℃)

火险分

爆炸上

限%

接触性毒性

1 煤油1223 33501 第三类28~45

乙类

下:

0.7

上:

5.0

IV级,轻度危害

无资料

2 柴油1202 ━━≥55

乙、丙

类无资料无资料

3 燃料油1202 ━━>120

丙类

无资料无资料

4 润滑油━━━170~

200℃

丙类无资料无资料

1.1 燃料油危险特性分析

燃料油一般由高沸点的各烃类组分组成,主要有烷烃、环烷烃、烯烃和芳香烃等。其含氢约 12%,含碳 85%,此外还有少量的氧、硫、氮等。燃料油轻质成分少,重质成分多,含碳量高,不易燃烧,在常温下点火较困难。燃料油闪点一般大于120℃,着火点为500~600℃,火灾危险类别属丙类,不属危险化学品。但可燃,具有火灾危险性。重质油由于粘度较大,且因其含水量相对较大(约2%),重质成分多,火灾时可能引发沸溢。

沸溢和喷溅是燃料油火灾中影响最大的。燃料油粘度相对较多,而且不

同程度地含有一定的水分。在火灾中,燃料油中的水因被热汽化变成水蒸气,并形成气泡,蒸汽泡被油薄膜包围形成大量泡沫,使体积剧烈膨胀,超出储存设施等所能容纳时,就会像煮稀粥溢锅一样,溢出,造成沸溢。大量水迅速汽化为水蒸汽时,体积膨胀 1700 倍,其蒸汽压也迅速增大,当水蒸气以很大的压力急剧冲出液面时,把着火的油品带到上空,形成巨大火柱,这种现象叫喷溅。沸溢和喷溅在沸溢性油品火灾中危害极大,沸溢可使油品溅出距离达几十米,大油罐储油多时,其溢出的面积可达几千平方米。喷溅时,

火焰突然腾空,火柱可高达 70~80,火柱顺风向喷溅距离可达120m 左右。

发生沸溢和喷溅的原因主要有:

1)辐射热的作用

辐射热在四周扩散的同时,也加热了油品表面。随着加热时间的延长,

被加热的液层也越来越厚,当温度不断升高,油品被加热至沸点时,燃烧着

的油就会沸腾,溢出罐或船舱等外。

2)热波的作用

当油品燃烧时,沸点低的轻馏分变成蒸气,离开油品表面被烧掉,而沸

点高的馏分,则逐步下沉并把热量带到下面,在液面下形成一个热的锋面,

当继续燃烧时,此热锋面逐渐沉入下部的“冷面”中,这一现象称为热波。

辐射热和热往往是共同作用,使油品很快达到沸点而发生沸溢。

3)水蒸气的作用

油品中含有自由水、乳化水,热波会使油品中的水被加热汽化,变成水蒸气。水一旦变成水蒸气,其体积膨胀,蒸汽压也相应增大,当超过油品的液压时,水蒸汽会向上逸出,并形成大量的气泡,蒸汽泡沫被油薄膜包围形成油泡沫,这样原油的体积剧烈膨胀,超出罐或船舱等所能容纳时,就向外溢出,形成沸溢。随着燃烧的继续进行,热波的温度逐渐升高,且不断向下移动,当热锋面遇到水垫(或大量水)时,大量水变成水蒸汽,蒸汽压迅速增大,以至将水垫层上部的油品抛向上空,形成喷溅。容易造成储罐间的火灾蔓延,因此对燃料油,不能因其闪点高和火灾发生概率小而忽视其安全防护工作。

1.2 成品油危险特性分析

装卸过程中有煤油和柴油。GB252-2000 规定 0 柴油闪点不低于 55℃,

故0 柴油火灾危险性应属乙 B 类。煤油危险货物编号为 33501,闪点 28~45℃,火灾危险性为乙类。轻质油品,具有以下火灾危险特性:

(1)易燃性:闪点是易燃液体火灾爆炸危险性的重要指标,闪点低的

易燃液体挥发性强,火灾危险性高,易被明火、火花等各种形式的点火源引燃。

另外,轻质油品的燃烧速度大,水平传播速度也较大。所以轻质油品易

引燃,且燃烧速度大,潜在火灾危险性较大。

(2)易爆性:油蒸气与空气可形成爆炸性混合物,如煤油的爆炸极限

为0.7%~5%。其爆炸极限低(0.7%),爆炸极限范围宽(0.7%~5%),表明其火灾危险性大,容易形成爆炸性混合气体,从而可引致燃烧爆炸;并且油蒸

气的引爆能量小,港口中的明火、电气设备点火源、静电火花和雷电等,均

可成为引爆源。

(3)易挥发性:温度越高,油品中的轻组分挥发越快。从油品中挥发

出的油蒸气可与空气形成爆炸性混合气体。

当夏季时节,环境温度高,油品饱和蒸气压随着温度升高而升高,渗透

性增强,较易渗过管路法兰和阀门等结合部的密封而渗出,与空气可形成混

合性爆炸气体环境。

(4)扩散性:轻质油品具有良好的流动性,其粘度低,所以在储存和

输转过程中易发生溢油和漏油事故,同时也易沿着地面流淌扩散;油品比水轻,且不溶于水,泄漏油品会沿水面漂浮扩散;油品蒸气比空气重,会随风

飘散,并易积聚在低洼地带。所以储罐区、装卸区和灌桶间等区域内,应特

别注意敞开式或不密封的地下沟、渠等。

(5)热膨胀性:油品受热膨胀性较明显;环境温度升高,其体积膨胀

较快,若船舱或储罐灌装时油品超过安全容量,则可能导致溢罐,造成跑油事故。

(6)易聚积静电:油品是电的不良导体,当油品在运输和装卸作业时

易产生大量静电,且油品静电产生速度远大于消除速度,很容易引起静电荷积聚,从而可能引致静电火灾爆炸事故。

(7)毒害性

这些物质对人体健康大多具有不同程度的危害性,液体或其蒸气与人体

直接触或侵入人体后,会与人体组分发生生物化学反应,破坏人体生理机能,引起功能障碍和疾病,甚至导致死亡。

2 装卸作业过程中存在的危险、有害因素分析

港口在进行危险货物的装卸作业过程中存在的危险有害因素主要为

泄漏扩散事故危险和火灾、爆炸事故危险。此外,还存在发生落水淹溺、触电、设备伤害、急性中毒和船舶碰撞等事故的危险以及有毒作业危害等。分析如下:

2.1 泄漏扩散事故分析

泄漏事故是蒸气扩散、火灾、爆炸等事故的前提,装卸过程中发生泄漏

事故主要原因如下:

1)设备设施存在质量缺陷或出现故障

(1)输油臂、输油管道、软管、阀门等设备选型不当、材质低劣或产

品质量不符合设计要求;

(2)法兰密封不良,阀门损坏而出现内漏,输油臂接头变形、渗漏等;(3)输油管道系统因腐蚀、磨损而造成管壁减薄穿孔;

(4)管道因疲劳而导致裂缝增长;

(5)船舶状况较差,不符合装载、运输方面的安全要求;

(6)港口装卸工艺控制系统发生故障,导致误动作或控制失灵。

2)人的不安全行为

(1)作业人员(包括输油臂操作工及船员等)违章作业或麻痹大意,

造成管道超压破损,甚至直接从管道或软管溢出;

(2)船、港口及库区三方之间通信联络及交流有误或衔接不当,导致

溢出;

(3)企业安全管理不善,如无证上岗等。

3)其它因素

(1)船舶在靠、离港口过程中,因操作不当,或因水文气象条件不良

等原因,造成船舶与港口相撞,进而导致船舶或港口面管线破损及泄漏事故;(2)在港口前沿水域,由于操作失误,船舶与其它船舶(如工作船、

拖轮、杂货船或渔船等)发生碰撞,造成泄漏,甚至造成火灾爆炸事故;(3)港口地基不均匀下沉,引起管道断裂,造成泄漏事故;

(4)台风、地震、海啸、风暴潮等自然灾害对输油臂、输油管道及船

舶的破坏;

(5)人为破坏等。

2.2 火灾、爆炸事故危险

煤油、燃料油等一旦发生泄漏,其蒸气浓度处于爆炸极限范围内时,若

遇到超过最小点火能量的点火源,便会爆炸。港口装卸过程中可能产生的

点火源包括:

1)动火作业

焊接、切割动火作业是油品港口及船舶设备设施安装、检修过程中常见

的一种作业。若违章动火,或防护措施不力,易引发火灾爆炸事故。当在卸空的船舱内进行动火作业时,由于内部可能存在可燃物或爆炸性混合气体,火灾、爆炸的危险性尤为突出。

2)静电放电

静电放电是引发装卸、输送火灾爆炸事故的重要原因之一。港口工作平

台输油管道与输油臂结合处、船舶货舱是静电危害的主要场所。静电危害主要体现在以下几点:

(1)在装卸过程中,物料流经输油臂、管道、阀门、过滤器、流量计、

取样器等设备,由于流动、摩擦、压缩及冲击等作用,易产生大量的静电荷。若管路系统的防静电措施不力,则静电荷将得以在管道内逐渐积聚并被部分带入船舱,有可能达到很高的电位,直至以电火花的形式放电。小孔泄漏产生喷溅,喷溅液体易产生静电。静电放电的能量通常超过物料蒸气与空气混合物的最小点燃能量。一旦放电的同时,物料蒸气浓度正好处在爆炸极限范围内,就会立即引起爆炸。

(2)船舱内装料不满时,物料由于船舶摇晃易产生大量的静电,也有

可能引起静电放电。

(3)当使用处于绝缘状态的金属制计量尺测量船舱液位,或在船舱采

样时,计量尺或采样器的电位将升高,在它们与船体接触时,易产生静电放电。

船舱内一旦发生静电放电,往往引起爆炸、火灾事故。

另外,人体的静电危害亦不容忽视。

3)电火花和电弧

船上、港口面均设置有电气设备设施,如配电箱、照明灯、电缆等。当

电气设备设施存在质量缺陷(如不防爆、防爆等级不够、未采取接零和漏电保护措施等),或发生故障(如短路、超负荷等),或使用者操作不当时,均有可能产生电火花或电弧,或者高热,其强度足以点燃可燃蒸气。

4)雷击

雷击产生的电弧是一种很强的点火源。港口设备设施、船舶的防雷措施

不落实,或因管理疏忽导致防雷效果降低,则可能在雷暴天因雷击引发火灾爆炸事故。

5)摩擦、撞击

金属工具、法兰盘、鞋钉等,若与港口面、船甲板发生摩擦或撞击,有

可能产生火花。

6)明火

船舶或港口附近水域的其它船舶(如过往的货船、港作船及渔船等)上

生活设施用火不当,或排烟口夹带火焰,都有可能引发火灾爆炸事故,特别是当发生泄漏事故导致可燃液体飘浮于水面上时。

7)现场吸烟

在港口面、船上禁烟区及附近水面等场所吸烟(包括使用火柴或打火

机),是非常危险的,应绝对禁止。

8)其它点火源

如:在油船甲板、港口上放置和使用聚焦的玻璃制品(蒸溜水瓶、放大

镜、老花眼镜)等;蒸汽机船和与油船工作无关的船舶系靠,带有明火或火星;油船机舱中的柴油机在运转过程中,因转动部位转速过快,缺乏滑油润滑,或燃油油量不足,油质不佳、影响雾化,以及油路发生渗漏等原因,具有潜在的火灾危险性;柴油机排气管的高温;船舶医务室内的高锰酸钾和甘油等有机物放在一起,或酒精、驱蚊剂等易燃物品放置不当,倒翻、撞击都可能引起火灾。

如杂散电流窜入港口作业平台及船舶,是引发火灾、爆炸事故的原因之

一。

不防爆的手机也可能引发火灾事故。

此外,不能完全排除人为纵火等破坏活动的可能。

2.3 其它危险、有害因素分析

1)落水淹溺事故危险

港口作业人员(尤其是水手)在解、系船舶缆绳,操作输油臂,巡视码

头作业现场,以及上下船舶时,有可能发生落水淹溺事故,尤其在作业环境不良(如大风、大浪天气及夜间)时,这种事故发生的可能性更大。

2)触电事故危险

由于港口作业环境具有潮湿、高温、金属设备多等特点,若作业人员

缺乏安全用电常识、违章作业、误操作、设备本身出现故障、个人防护用具佩戴不完善等,容易导致漏电、触电事故的发生。

3)设备伤害事故危险

港口作业人员在解、系船舶缆绳,移动输油臂,拆接法兰接头,搬运装

卸软管及检修过程中,有可能发生手指被挤压、划伤,脚被砸伤,身体被撞伤或扭伤等事故。

4)急性中毒与窒息事故危险

在检修过程中,特别是进船舱或储罐检修时,如通风不良,油气浓度过

高或氧气浓度过低,没有进行可燃气及氧气检测,而作业人员又没有配戴齐全的个人防护用品,没执行受限空间监护制度,可引致进入受限空间作业人员中毒或缺氧窒息。

燃料油、柴油、煤油蒸气达到一定浓度时,会使人员发生急性中毒事故

的危险。发生油蒸气急性中毒时,对中枢神经系统有麻醉作用。轻度中毒症状有头晕、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病;极高浓度吸入引起意识突然丧失、反射性呼吸停止,神经功能紊乱、周围神经病;严重中毒出现中毒性脑病,症状类似精神分裂症。

5)船舶靠离泊事故危险

船舶在靠、离岸和系泊过程中会对港口产生撞击、挤压、摩擦等作用。

如果船舶靠、离岸速度过大,将会产生过大的撞击力,从而使船舶和港口遭受损坏。此外,船舶在系泊的过程中,如与防护系统的反弹发生共振,易发生船舶或港口损坏事故,进而导致船舶或港口面管线损坏,引发泄漏事故、

火灾事故或伤亡事故。

6)有毒作业危害

如前所述,燃料油、柴油、煤油属于低毒物质,在进行装卸作业过程中,

港口工作平台上输油臂与管道法兰的拆/接点、装船时的船舶船舱检尺口不同程度地存在有毒气体,对作业人员的健康产生不利影响。

7)高温作业危害

港口所在地区历年最高气温为 38.7 C,由于气温较高,湿度大,且太

阳光对港口面的热辐射作用,导致室外作业人员遭受一定程度的高温作业危害。

8)烫伤危害

储运的部分燃料油需要蒸气伴热加温,蒸气管线以及燃料油管线一旦发

生泄漏,有可能造成作业人员的烫伤事故。

9)机械伤害

港口使用了各种泵类等机械设备,若机械设备传动部位无防护罩,转动

轴无防护套、防护栏,或者缺乏必要的检修、维护和保养,易导致机械伤害的发生;操作人员若不严格遵守安全操作规程,违章作业或粗心大意、误操作等,均易引起机械设备运动部件、工具直接接触到人体,造成夹击、碰撞、卷入、辗、割等伤害。

在设备检修、维修、储罐清洗等作业时,容易发生机械伤害事故。

10)噪声危害

噪声源由柴油发电机运行、机泵以及维修时所产生。若作业人员长期在

噪声环境下作业,会使听力下降,对人的听觉器官造成损害,严重的甚至造成耳聋;噪声还会对人的神经系统、消化系统、心血管系统产生危害作用。

3 重大危险源辨识

重大危险源是指长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物

质,且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。同属一个工厂的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所,可作为一个单元进行辨识。根据《重大危险源辨识》(GB18218-2000)港口装卸作业过程中,构成

重大危险源的物质临界量如下表所示:

序号物质名称临界量(吨)

生产场所储存区

1 煤油10 100

由于港口可停泊的煤油油船最大装载量为 3000 吨,已超过临界量,因

此,装载量超过临界量的煤油船在港口范围期间,港口已构成重大危险源。因此,该单位应严格按照重大危险源的要求管理,制定相应的事故应急

救援预案并定期演练,制定相应的管理制度和危险货物的安全作业规程,并到相应的安全管理机关备案登记。

4 周边相互间影响及自然条件影响分析

4.1 周边对港口的影响分析

若周边行船发生事故,可能对港口设施及靠泊油船造成影响;临

时补给港口若违章进行危险货物作业,发生事故也可能对港口设施及靠泊

油船造成影响。

4.2 自然条件影响分析

对于港口的危险货物港口作业安全影响较大的自然灾害有台风、暴雨、潮汛、雷暴和雾等。

1)台风和雷雨大风的影响

本地区属于亚热带海洋性气候,为台风登陆的活动地带,台风在珠江口

地区登陆,平均每年1.3 次,有时还会出现龙卷风等灾害性天气。

台风可能导致大型设备、建构筑物位移、倾翻、倒塌事故的发生,倒塌

的钢构件、混凝土等砸坏管道、设备,造成管道、设备的损坏,如果管道、

设备内有残留的易燃易爆物质,有可能引起易燃物质泄漏,从而引起火灾、

爆炸事故的发生。

2)暴雨和潮汛的影响

港口所在区域内地形平缓,在 7~9 月热雷雨及台风雨期,暴雨降雨

量大,同时受潮汐影响,两者叠加可推高所在区段珠江水位,从而可能造成

水浸。另外,洪水期不仅水位高,且水流湍急,须注意飘浮物对港口结构的

冲击。

港口所处河段港属于不规则半日混合潮,若汛期发生风暴潮、洪水、台风或天文大潮等情况下造成水位上涨,则可能发生港口受淹情况,从而导

致设备损坏及人员伤亡事故,同时泄漏的油品也会对水域造成环境污染事

故。

3)大雾的影响

雾对港口港口作业的影响主要表现在能见度降低导致作业人员尤其是

装卸机械的观察距离和准确度降低,易造成配合失误或误操作,导致事故发生。

本地区每年平均雾日(能见度<1000m)5 天,年最长雾日 12 天,每年

l~4 月为雾季。在出现雾天时,应加强作业的安全管理,能见度≤1000m 时

应停止作业。

4)雷暴的影响

如果防雷接地系统存在缺陷、避雷器失灵,遭雷击时就会发生设备损毁

等事故;雷击及雷电感应产生的火花也可引起易燃、易爆物质发生火灾、爆炸事故;另外,如果作业人员遭雷击也会发生人员伤亡的事故。

5)高温影响

高温条件的危害主要表现为可引致操作人员发生高温中暑,且易燃易爆

物质在高温条件下容易蒸发,增加发生火灾、爆炸事故的可能性。

港口、船上作业、储罐区均为露天作业,且港口、船上甲板、储罐区基

本为混凝土地面或钢板,地面和甲板均可反射辐射热,加剧作业环境的高温

条件。

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