重大危险源计算

05案例真题：脱硫系统包括制氢装置和氢气储罐，制氢装置为两套电离制氢设备和6个氢气储罐，两套电离制氢设备存有氢气数量分别为50kg和30kg；6个卧式氢气储罐体积为20m3、额定压力为3.2Mpa、额定温度为20℃，作为生产过程整体装置，这些装置与储罐管道连接。（氢气密度：0℃，0.1MPA状态下密度0.09kg/m3.）锅炉点火主燃油使用柴油，厂区有2个500m3的固定柴油储罐，距离制氢系统500m.在同一院内有2个20m3的汽油储罐，距离制氢系统550m.（汽油的密度750kg/m3，汽油、柴油储罐充装系数为0.85.）氢气临界量为5吨，汽油临界量为200吨。

.答：（1）汽油储罐（2个20m3）是危险源，其储量是：

2×20m3×750kg/m3×0.85=25500kg=25.5吨

汽油临界量为200吨，这两个汽油储罐在一个单元内，不构成重大危险源。

柴油储罐2个500m3：2×500m3×840kg/m3×0.85=714000kg=714吨

柴油临界量为5000吨，不是重大危险源。(柴油这个可以不答，一般不是重大危险源)

（2）制氢设备（包括氢气罐）是危险源，其储量计算如下：

按临界量。解法1（精确）先把高压氢气储罐换算为标准状态下的氢气体积：（纯理想气体的标准态是该气体处于标准压力

p(100kPa)下的状态，即0.1Mpa,温度273.15K（0℃）作为参考温度）

Ｐ１Ｖ１／Ｔ１＝Ｐ２Ｖ２／Ｔ２

20×3.2/（273+20）=标准状态下氢气的体积×0.1/273

标准状态下氢气的体积=20×3.2/（273+20）/（0.1/273）=596.3m3 氢气在0℃，0.1MPA状态下密度为0.09kg/m3，

6个氢气储罐的储量是：6×596.3×0.09=322.0kg

再加上两套电离制氢设备存有氢气数量分别为50kg和30kg

则生产单元氢气储量是：50+30+322.0=402.0kg.=0.402吨，氢气临

界量为5吨，不构成重大危险源。

解法2若未给温度和密度，标准情况下任何气体的摩尔体积约是22.4L/mol（近似数）

换算到常压下的质量是：

3.2×20÷0.1÷（22.4×10-3）×2（氢气分子量）×6

=342857g=343kg

再加上两套电离制氢设备存有氢气数量分别为50kg和30kg

则生产单元氢气储量是：50+30+343=423kg.=0.423吨，

氢气在生产场所的临界量是5吨，所以该4个氢罐不构成重大危险源。

按压力容器。按照压力容器，易燃介质，最大工作压力≥0.1MPa,且PV ≥100MPa·m3的压力容器（群）是重大危险源。制氢站6个氢罐的工作压力为3.2Mpa>0.1 Mpa，体积20m3，氢气是易燃介质，且PV=3.2×20×6=384Mpa·m3>100Mpa·m3，所以该 4个氢罐构成重大危险源。

07真题三、某火力发电厂有6台额定压力13.72 MPa、额定蒸发量670t／h的电站锅炉。为保证锅炉启动和稳定燃烧，建有2个500m3的轻柴油储罐。为发电机冷却，建有制氢站。制氢站装有1套制氢设备和4个氢罐，氢罐的工作压力3.2 MPa、体积13.9m3。锅炉燃用煤粉由磨煤机加工后，经输粉管道直接进入炉膛。因生产需要，该厂决

定对磨煤输粉系统进行改造。改造工程包括：拆除部分距离地面6m 高的破损输粉管道，更换新管道。在施工中，部分拆除和安装工作在脚手架上进行，使用额定起重量为5t的电动葫芦。拆除旧管道时，使用乙炔进行气割。新管道焊接前，使用角磨机进行抛光。拆除的旧管道和其他旧设备使用叉车运走。施工现场周围有正在使用的动力电缆和高温管道，还有部分未清除的煤粉。

根据以上场景，回答下列问题(共22分)：

1．该施工现场有哪些特种设备?哪些作业属于特种作业?

2．根据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》的规定，指出该企业应申报的重大危险源。

3．根据《企业职工伤亡事故分类标准》的规定，说明该施工场可能发生的事故类型及其发发因素。

4．简述该施工现场应采取的安全措施。

常见气体性质

1.该施工现场特种设备有电站锅炉、氢罐（压力容器）、氧气瓶(罐)（1分）、乙炔气瓶(罐)（1分）、电动葫芦（起重机械）、压力管道、叉车。

特种作业有锅炉作业（含水质化验）、起重机械作业、电工作业、压力容器作业、金属焊接、切割作业(气焊、电焊、气割)、企业内机动车驾驶员(叉车)、登高架设工作。（按照新的规定红字不算）

2. 根据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》的规定，该企业应申报的重大危险源是：

（1）锅炉。额定蒸汽压力大于2.5Mpa，且额定蒸发量大于等于10t/h的锅炉即为重大危险源，所以6台电站锅炉均构成重大危险源。

（2）氢罐。按照危化品临界量，制氢站4个氢罐的工作压力为3.2Mpa ，体积13.9m3，根据公式：

Ｐ１Ｖ１／Ｔ１＝Ｐ２Ｖ２／Ｔ２；

气体重量计算公式【(Mpa×10×m3×1000)/22.4】×分子量×罐数=克数

换算到常压下的质量是：

3.2×13.9÷0.1÷（22.4×10-3）×2（氢气分子量）×4

=158900g=158.9 kg=0.1589吨

氢气在生产场所的临界量是5吨，所以该4个氢罐不构成重大危险源。

按照压力容器，易燃介质，最大工作压力≥0.1MPa,且PV ≥

100MPa·m3的压力容器（群）是重大危险源。制氢站4个氢罐的工作压力为3.2Mpa>0.1 Mpa，体积13.9m3，氢气是易燃介质，且PV=3.2×13.9×4=177.92Mpa·m3>100Mpa·m3，所以该 4个氢罐构成重大危险源。

按照氢气管道，输送极度、高度危害液体介质、火灾危险性为甲、乙类可燃气体，或甲类可燃液体介质，且公称直径≥100 mm，设计压力≥4 MPa的管道是重大危险源。制氢站氢气管道的工作压力为3.2Mpa<4Mpa，氢气管道不是重大危险源。

（3）轻柴油(柴油)罐。2个500m3的轻柴油储罐作为乙类可燃液体对待，国标柴油的密度范围为０.８１０～０.８５５，通常柴油密度以0.84计算，充装系数按0.85计算500×2×0.85×0.83=705.5t，远低于其5000吨的临界量，所以不是重大危险源。（可以不管）

3.根据《企业职工伤亡事故分类标准》的规定，该施工现场可能发生的事故类型及其引发的因素是：

（1）锅炉爆炸。电站锅炉可能因为强度降低、超压使用、维修、操作不当等原因发生锅炉爆炸事故。