１多米诺效应机理
多米诺效应（ｄｏｍｉｎｏｅｆｆｅｃｔ）是指在一个多元素的系统网络中，一个很小的初始事件在一定的条件下可能引发一系列的连锁反应的现象。在工业生产中，多米诺效应通常是指某个局部单元出现问题造成事故时，其燃烧产生的热辐射、爆炸产生的冲击波或爆破破片对周围的工艺单元或设备产生作用，当其作用强度超过某阈值时，就会引发二次事故，造成的损失将不可估量。通过分析可以得到，只有当初始事故产生的效应可作用于二级单元且作用效果足够大时，才能导致二次事故甚至三次事故的发生；在满足传播条件的情况下，多米诺效应会持续发生，直到作用效果小于触发阈值停止［２］。多米诺效应模式见图１。
２池火灾引起的事故后果分析
通过分析过去发生的大量多米诺事故得出，火灾事故占统计事故的４１．４％。因此，本文把火灾作为初始事故进行研究。在火灾中池火、罐火、喷射火、闪火、火球都是很常见的火灾场景。根据有关资料的数据统计，池火灾是化工园区储罐区最常发生的事故［３］。因此，本文以储罐区池火灾的热辐射模型为研究对象，分析化工园区储罐区的火灾事故多米诺效应。１）燃烧速率在沸点比所处环境温度高的情况下，容器中的可燃液体在其液面上的燃烧速率为式（１）［４］。２）火焰长度池火的火焰长度在风的作用下有所不同，为简化计算，假设风速为０ｍ／ｓ，见式（３）。为了计算的精确和便捷，笔者基于ＶＢ６．０编写了化工园区储罐区安全分析软件，利用此软件可以便捷地计算池火灾后果各项数据及池火灾事故引发的多米诺效应概率值。
３实例计算与分析
３．１距离因子的影响
选取甲醇储罐为一级单元，储量为１５４７ｋｇ；选取二甲苯储罐为二级单元，储量为８６２５ｋｇ。利用软件计算一级单元甲醇储罐发生池火灾事故时，二级单元二甲苯储罐发生事故的概率。假定池火半径１０ｍ，作用时间１０ｓ。利用Ｏｒｉｇｉｎ拟合得到发生二次事故的概率与距离变化曲线，见图２。由图２可看出，二级单元距离池火中心越远，发生二次事故的概率越小；当二级单元距池火中心大于３０ｍ后，发生二次事故的几率基本稳定在０．０４。由此得出，该例中可把３０ｍ作为多米诺效应的临界距离值。
３．２储量因子的影响
选取甲醇储罐为一级单元，储量１５４７ｋｇ，二甲苯储量为二级单元。两单元间距为１５ｍ。利用软件计算当二甲苯储量由１ｔ逐渐变化到４ｔ，池火作用于二级储罐６０ｓ时的多米诺效应概率，见图３。由图３可以得出，池火引发二次事故的概率与二级单元化学品的储量呈线性增长关系。
３．３时间因子的影响
选取甲醇储罐为一级单元，储量１５４７ｋｇ；二甲苯储罐为二级单元，储量为８６２５ｋｇ。两储罐间距为２０ｍ。计算当作用时间逐步增加时发生多米诺效应的概率值，结果如图４所示。由图４可以看出，池火作用于二级单元的时间越长，发生二次事故的概率越大，可能造成的破坏和伤害就越多。
４结语
通过改变单一变量对不同情况下池火灾引发多米诺效应的概率进行了计算。由计算结果分析可以得出，化工园区储罐区的布置应充分考虑多米诺效应，保证安全距离；由于多米诺效应发生概率与二级单元的储量有直接关系，因此，当园区内部储罐的位置既定时，可以在满足工业生产的条件下通过减少危险单元化学品的储量来降低多米诺效应风险。由数据分析可知，池火灾引发多米诺效应的概率与初始事故的作用时间呈线性关系，因此在危险区域设置监控设施和自动报警、灭火装置有利于控制初始事故，降低多米诺效应发生的概率。目前，国内针对于化工园区的风险评价还没有系统的规定，相关的园区储罐区内多米诺效应的评价软件也很少。本文通过开发程序对储罐区池火灾引发的多米诺效应发生的几率进行了科学的分析和计算，为化工园区储罐区的布置和事故预防以及化工园区的风险评价提供了一定的依据。但关于程序的细化、深化以及在实际应用中的附加因素值还有待进一步研究。
作者：王媛婧 王保民 刘磊 单位：中北大学化工与环境学院
