引言
　　隨著我國石油化工工業的發展以及國家原油戰略儲備庫項目的實施，油罐的大型化將成為發展的必然趨勢[1]。1962年，美國首先建成了10×104m3浮頂罐；1967年，在委內瑞拉建成了15×104m3浮頂罐；1971年日本建成了16×104m3浮頂罐；沙特阿拉伯則成功地建造了20×104m3浮頂罐。目前世界上單罐容量已高達24萬m3。我國于1985年從日本引進10萬m3浮頂罐的設計和施工技術，其后十余年間建造10萬m3大型儲罐達20多臺[2]。現在10萬m3的儲罐已經是屢見不鮮了，如此巨大的油罐一旦發生火災爆炸，其后果是難以想象的。
　　油罐的火災爆炸事故危害極大，不僅嚴重威脅人民生命安全，還給國家和企業帶來重大經濟損失。例如：黃島油庫“八·一二”重大火災事故，造成直接經濟損失3540萬元，600噸原油流入海里，使附近海域和沿岸受到一定程度的污染；1994年11月，埃及艾斯龍特市石油基地儲油罐發生火災爆炸，死亡500人[3]。據統計，在油庫事故中，火災爆炸事故占事故總數的42.4%以上。而在油庫著火爆炸事故中，油罐著火爆炸事故數占總爆炸事故數的25.6%[4]。對于管理有素的現代石化企業來講，盡管油罐火災爆炸事故的發生幾率很低，甚至可以說是百年不遇的。然而，此類事故一旦發生，處理起來較為麻煩。稍有不慎，便會使企業遭受重大損失，甚至可能會給企業帶來滅頂之災。因此，做好事故預防，非常重要[5]。
　　
　　1火災爆炸危害性評價方法及其發展
　　火災爆炸危害性的評價方法有近百種，下面只介紹幾種成熟而又實用的評價方法。
　　1.1故障樹分析法(FaultTreeAnalysis，簡稱FTA)[6]
　　故障樹分析法(又稱為事故樹分析)，是系統安全工程中的重要分析方法之一，它采用演繹法的原理，從頂上事件開始，逐次分析每一事件的直接原因直到基本事件為止，將既定的生產系統中可能導致的災害后果與可能出現的事故條件如設備裝置的故障及誤動作、作業人員的誤判斷、誤操作及毗鄰場所的影響等用一種邏輯關系表達出來。在事故樹分析中，與事故有關的三大因素：人、機、環境都將被涉及，因此，分析全面、透徹又有邏輯性。圖1為典型故障樹分析模式樹[7]。
　　
　　1.2火災爆炸指數法
　　在對油罐火災爆炸進行評價時，火災爆炸指數法已受到廣泛應用，它是根據評價對象的具體情況選定評價項目，對每一個評價項目確定系數，然后通過一定的運算求出總分值。指數評價法是目前公認的火災、爆炸危險評價法，它包括：DOW化學公司的火災、爆炸指數法；英國帝國化學公司蒙德工廠的蒙德評價法；日本化工省的六階段安全評價法[8-10]。
　　(1)DOW化學公司的火災、爆炸指數法
　　美國的道化學公司的火災爆炸指數法至今已有40多年的應用歷史。因其方法獨特，無深奧的理論，容易掌握，可對各種化工生產、儲運及使用過程的危險性進行比較客觀地評估，而受到先進工業國家的重視，該方法是以物質系數(MF)為基礎，求出火災爆炸指數(F&EI)，再根據指數大小分為不同的危險等級，采取相應的措施進行整改。
　　(2)英國帝國化學公司蒙德工廠的蒙德評價法
　　英國帝國化學公司蒙特工廠在道化學公司評價法的基礎上作了改進，盡可能將各種影響因素考慮進去，如火災爆炸后產生的毒性。此外還把采取安全措施降低危險性后所抵消的部分也考慮在內，從而得出的危險性指數比較全面。
　　(3)日本化工省的六階段安全評價法
　　日本化工省六階段評價法是日本勞動省提出的安全性綜合評價方法，該法以道化學公司法為基礎，但對物質系數和修正系數的計算以及分級作了較大的改動和簡化。
　　目前處于探索階段的評價方法有多元統計分析法、模糊綜和評價法、層次分析法、改進的層次分析法及貝葉概率評價方法等[11-13]，隨著非線性科學的發展，火災爆炸危險評價也已開始引入非線性科學的方法，如火災危險評價的確定性混沌分析方法、網絡火災分叉現象研究等[14-15]。這些新理論及數學思想引入危險性評價中雖然尚不夠完善，但確為危險性研究開辟了新的領域。
　　油罐的火災爆炸與其他火災爆炸有所不同，但它們在危險性評價方面確存在必然的內在聯系，評價方法可以相互借鑒。
　　
　　2大型油罐火災爆炸研究的內容
　　油罐一旦著火一般很難撲救，尤其是大型油罐更是給撲救工作增加了困難，因此在這類事故中預防工作就顯得很重要。而要做好預防工作就必須知道引起此類事故的原因和影響因素，從而為預防工作提供依據。
　　但是油罐中儲存的油品都為易燃易爆產品，發生火災爆炸的危險性很大，而一旦發生爆炸，其易燃物的火災及其輻射，爆炸物產生的空氣沖擊波等都將對人員、財產、建筑物及大氣環境產生一定影響[16]。因此正確評價火災爆炸的危險度，分析火災爆炸擴散規律，預測危害區域，必將對管理部門在制定事故預案和事故應急處理方面提供一定的依據。同時對減少人員傷亡及財產損失也具有重要的意義。
　　鑒于上面的情況，確定大型油罐火災爆炸研究的內容為：
　　1、對大型油罐發生火災爆炸的危害性進行評價。
　　即通過對油罐中存在的眾多危險因素客觀的評價，預測出引起油罐發生火災爆炸的主要因素，然后進一步預測出，油罐一旦發生火災爆炸，所造成的危害區域和對周圍的人員、建筑物、環境等的破壞情況。
　　2、建立大型油罐的危險性評價指標體系，期望能夠對油罐中存在的各種因素的危險性有一個客觀的評價。
　　(1)危險性評價指標體系的建立
　　建立系統危險性評價指標體系是系統進行危險性評價的首要工作。評價指標體系的建立是否科學、合理，直接關系到評價結果的可信度。建立評價指標體系時，應充分考慮到影響系統危險性因素的多樣性和復雜性以及系統指標的模糊性，不能一味追求精確的定量指標而忽略定性指標。油罐中的油品是易燃、易爆產品，極易發生火災爆炸，屬重大危險源，在對油罐火災爆炸進行評價時，其指標體系的建立可參考以下幾個方面：國家安全生產監督管理局2004年提出的《危險化學品事故統計指標體系研究》、我國在“八五”期間提出的《易燃、易爆、有毒重大危險源現實安全性評價》中的指標體系、美國道化學公司的火災爆炸指數法、帝國化學公司的蒙德法、我國化工廠危險程度分級方法等等。
　　(2)危險性評價指標體系的量化
　　a、系統危險性等級的劃分[17]
　　對于定性危險性評價，可將相關的指標與有關的標準、規范或安全檢查表對比，以判斷系統的危險程度。也可以根據同類系統或類似系統以往的事故經驗指定危險性分類等級。例如，美國的MILSTD-882D標準中把危險嚴重度分為四級:I級，致命的；II級，嚴重的；III級，危險的；N級，可忽略的。對于定量危險性評價，又可分為概率危險性評價和相對危險性評價。在概率危險性評價中，可用每年每人平均事故死亡率作為標準來劃分系統危險性等級。
　　格雷厄姆(K·J·Graham)和金尼(G·F·Kinner)提出生產作業條件危險性評價法，其危險性指標為危險性分數。系統危險性分為五級:極其危險、高度危險、顯著危險、比較危險、稍有危險。
　　道化學公司的火災爆炸指數法根據求得的火災爆炸指數的不同將危險程度分為:輕、較輕、中等、重和嚴重等五個等級。
　　英國帝國化學公司的危險性評價法是對道化學公司火災爆炸指數法的改進，這一方法將危險性劃分為了九個等級。
　　b、評價指標特征值的量化處理
　　在建立起油罐危險性評價指標后，下一步就是對指標的量化處理。由于油罐的影響因素具有復雜性、不確定性和模糊性，因此要獲得準確、可靠的特征值比較困難。作者建議采用專家評議法，依據模糊數學的思想，讓專家對某一指標特征值不是給出一個精確值，而是給出一個區間值，然后再對專家所給出的指標特征值進行相應的處理，這樣所得的結果將更符合客觀實際。
　　(3)危險性評價指標體系中權重的確定
　　由于系統本身的復雜性和指標的模糊性，要想科學、合理地確定指標的權重是一個比較困難的問題。作者建議采用層次分析法來確定油罐系統中各指標的權值。
　　
　　3大型油罐火災爆炸研究思路和方法
　　通過閱讀大量文獻，結合前人的研究成果，考慮現有的實際情況，確定大型油罐火災爆炸的研究思路和方法如下：
　　(1)收集大型油罐火災爆炸事故的有關數據和現場資料，查閱相關的法律法規和技術標準，學習火災爆炸的相關理論知識和評價方法。
　　(2)根據系統危險性評價指標體系的建立原則，充分考慮油罐火災爆炸的各種影響因素，綜合現有方法的優缺點，運用適當的理論及方法，建立起適合大型油罐的危險性評價指標體系。
　　(3)總結前人的研究成果，對比國內外易燃、易爆等重大危險源的定量評價方法，分析大型油罐的火災爆炸特性，希望能夠利用事故樹分析、道化學公司的火災爆炸指數法等評價方法，預測出引起油罐發生火災爆炸事故的主要原因，然后借鑒爆炸事故傷害模型的一些思想，運用流體力學、化學反應動力學等的理論知識，建立大型油罐的評價模型，進一步預測出油罐一旦發生這種事故所造成的破壞范圍和危險度。
　　(4)根據對大型油罐火災爆炸的危險性的評價結果，指出大型油罐的重點防范因素和措施，提出預防大型油罐火災爆炸事故的建議。
　　研究中可以結合模糊數學、層次分析法、基于人工神經網絡的評價方法及突變理論等新理論知識，以期能夠讓評價的結果更加合理、可靠。
　　
　　4研究重點和難點
　　大型油罐發生火災爆炸的原因和影響因素比較多，對其進行研究是一項復雜的工作，需要在研究過程中尋找一種理想的評價方法，從而達到一種較準確的評價效果。根據大型油罐的特點及火災爆炸評價方法的發展情況，我們應重點研究大型油罐火災爆炸危險性的評估模型，建立一個能客觀反應大型油罐火災爆炸情況的模型。
　　目前關于火災爆炸危害性的評價方法雖然已經很多，但是已有的火災爆炸模型如網絡模型、區域模型等都存在各種假設，這就增加了模型的不準確性，并且油罐火災爆炸發生的機理又較復雜，難于直接套用一些現有的評價方法，這就為我們的研究增加了難度。為了得到合理、可靠的評價結果，在模擬計算時必須根據大型油罐的情況，就應盡可能的選擇程序計算所需要的基礎數據。