
道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法及其運用.doc
135頁道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法及其運用?概 述1964年道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法第一版發(fā)行,經(jīng)過幾十年的實際運用,火災(zāi)爆炸危險指數(shù)(F&El)評價法已經(jīng)發(fā)展為一種能給出單一工藝單元潛在火災(zāi)、爆炸損失相對值的綜合指數(shù)F&EI的最初目的是作為選擇火災(zāi)預(yù)防方法的指南,目前其更多的用途是針對裝置的關(guān)鍵特征,提供一種給單一工藝單元進(jìn)行相對分級的方法 道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法已被化學(xué)工業(yè)及石油化學(xué)工業(yè)公認(rèn)為最主要的危險指數(shù)評價法它提供了評價火災(zāi)、爆炸總體危險的關(guān)鍵數(shù)據(jù),可以與“化學(xué)暴露指數(shù)指南”(第二版)及其他工藝數(shù)據(jù)聯(lián)合使用,形成一個風(fēng)險分析軟件包,以更好地剖析生產(chǎn)單元的潛在危險該軟件包是對工藝綜合審查的重要組成部分 火災(zāi)、爆炸風(fēng)險分析是對工藝裝置及所含物料的實際潛在火災(zāi)、爆炸和反應(yīng)性危險進(jìn)行按步推算的客觀評價分析中定量的依據(jù)是以往的事故統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全措施的狀況 F&EI系統(tǒng)的目的是: (1)真實地量化潛在火災(zāi)、爆炸和反應(yīng)性事故的預(yù)期損失; (2)確定可能引起事故發(fā)生或使事故擴大的裝置; (3)向管理部門通報潛在的火災(zāi)、爆炸危險性。
F&EI系統(tǒng)最重要的目標(biāo)是使工程師了解各工藝部分可能造成的損失,并幫助其確定減輕潛在事故的嚴(yán)重性和總損失的有效而又經(jīng)濟的途徑F&EI用于“道化公司風(fēng)險審查過程”,在“工藝危險分析”或“一級風(fēng)險審查”時,必須確定F&EI的數(shù)值 保險公司對潛在暴露狀況的評價一般基于最嚴(yán)重的事故例如,他們可能預(yù)測反應(yīng)釜的全部物料會瞬時蒸發(fā)并引燃,保險估值可能相當(dāng)大從實際情況看,這種情況是很少見的 道化公司F&EI系統(tǒng)試圖確定工藝設(shè)備(或工藝單元)或有關(guān)裝置可能的真正最大損失——在最不利的操作條件下可能遭受的實際損失計算的基礎(chǔ)是量化的數(shù)據(jù),如有限泄漏率、與物質(zhì)閃點和沸點有關(guān)的工藝溫度及化學(xué)活性等是可能發(fā)生事故的許多因素中的少數(shù)幾個 雖然F&EI系統(tǒng)主要用于評價儲存、處理、生產(chǎn)易燃、可燃、活性物質(zhì)的操作過程,但也可用于分析污水處理設(shè)施、公用工程系統(tǒng)、管路、整流器、變壓器、鍋爐、熱氧化器以及發(fā)電廠一些單元的潛在損失該系統(tǒng)還可用于潛在危險物質(zhì)庫存量較小的工藝過程的風(fēng)險評價,特別是用于實驗工廠的風(fēng)險評價該評價方法的適用范圍是易燃或活性化學(xué)物質(zhì)的最小處理量為454kg左右的系統(tǒng) 為了在工程實際項目中應(yīng)用F&EI系統(tǒng)進(jìn)行裝置的風(fēng)險評價,在實際計算和解釋結(jié)果時,評價人員要具備一定的基礎(chǔ)知識和良好的判斷力,要將構(gòu)成損失大小和發(fā)生概率的工藝危險量化為“修正系數(shù)”,以便進(jìn)行計算。
針對某一個具體評價對象而言,并非每一個修正系數(shù)都要用到,有些修正系數(shù)要根據(jù)具體情況作必要的調(diào)整第一章??????? 道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法?第一節(jié) 風(fēng)險分析計算程序?計算F&EI和進(jìn)行風(fēng)險分析匯總,需要下列資料:(1)準(zhǔn)確的裝置(生產(chǎn)單元)設(shè)計方案;(2)工藝流程圖;(3)火災(zāi)、爆炸指數(shù)危險度分級指南(第七版);(4)火災(zāi)、爆炸指數(shù)計算表(第七版);(5)安全措施補償系數(shù)表(第七版); (6)工藝單元風(fēng)險分析匯總表(第七版);(7)生產(chǎn)單元風(fēng)險分析匯總表(第七版);(8)有關(guān)裝置的更換費用數(shù)據(jù) 圖1—1是風(fēng)險分析計算程序的示意圖:(1)依照設(shè)計方案選擇最適宜的工藝單元,它應(yīng)在工藝上起關(guān)鍵作用,并可能對潛在火災(zāi)、爆炸危險具有重大影響;(2)確定每一工藝單元的物質(zhì)系數(shù)(MF),工藝單元中特定物質(zhì)的物質(zhì)系數(shù)可從表1-1或表1-7中查得; (3)按照F&EI計算表,采用適當(dāng)?shù)南禂?shù)值后完成一般工藝危險系數(shù)的計算;(4)按照F&EI計算表,采用適當(dāng)?shù)南禂?shù)值后完成特殊工藝危險系數(shù)的計算;(5)用一般工藝危險系數(shù)和特殊工藝危險系數(shù)相乘,求出工藝單元危險系數(shù);(6)用工藝單元危險系數(shù)和物質(zhì)系數(shù)的乘積確定火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)(F&El);(7)按圖1-2所示的暴露半徑確定所評價工藝單元周圍的暴露面積;(8)確定在暴露區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備的更換價值,并列出設(shè)備清單;(9)根據(jù)MF和工藝單元危險系數(shù)(F3),用圖1-3確定危害系數(shù),危害系數(shù)表示損失暴露程度;(10)由暴露面積與危害系數(shù)的乘積求出基本最大可能財產(chǎn)損失(基本MPPD);(11)應(yīng)用安全措施補償系數(shù)于基本MPPD,確定實際MPPD; (12)已知實際MPPD,用圖1-4確定最大可能損失工作日; (13)用下文“工藝單元危險分析匯總”所述的方程確定停產(chǎn)損失(B1),其中MPPD要乘以月產(chǎn)值(VPM)和0.70/30。
圖1-1 風(fēng)險分析計算程序?計算F&EI時,建議與熟悉工廠歷史狀況或有經(jīng)驗的人一起討論可能的事故情況,確保計算出最符合實際的F&EI火災(zāi)、爆炸指數(shù)計算表如下:地區(qū)/國家:部 門:場 所:日 期:位 置:生產(chǎn)單元:工藝單元:?評價人:審定人(負(fù)責(zé)人):建筑物:檢查人:(管理部)檢查人:(技術(shù)中心)檢查人(安全和損失預(yù)防):工藝設(shè)備中的物料:操作狀態(tài):設(shè)計一開車一正常操作一停車需確定MF的物質(zhì):物質(zhì)系數(shù)(見表1-1或表1-7) 應(yīng)注意溫度超過60oC單元的物質(zhì)1.一般工藝危險危險系數(shù)采用危險系數(shù)①基本系數(shù)1.001.00A.放熱化學(xué)反應(yīng)0.30—1.25? B.吸收反應(yīng)0.20—0.40?C.物料處理與輸送0.25—1.06? D.密閉式或室內(nèi)工藝單元0.25—0.90? E.通道0.20--0.35? F.排放和泄漏控制0.25—0.50?一般工藝危險系數(shù)(F1)?2.特殊工藝危險??基本系數(shù)1.001.00A. 毒性物質(zhì)0.20--0.80?B.負(fù)壓(6.67kPa)0.50?C.易燃范圍內(nèi)及接近易燃范圍的操作??惰性化—— 未惰性化——??1.罐裝易燃液體0.50?2.過程失常或吹掃故障0.30?2.一直在燃燒范圍內(nèi)0.80?D.粉塵爆炸(見表1-3,見后面)0.25--2.00?E.壓力(見圖1-5) 操作壓力一kPa(A) 釋放壓力一kPa(A)??F.低溫0.20—0.30?G.易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)的重量 物質(zhì)重量一kg 物質(zhì)燃燒H--kJ/kg??1.工藝中的液體及氣體(見圖1-6)??2.儲存中的液體及氣體(見圖1-7)??3.儲存中的可燃固體及工藝中的粉塵(見圖1-8)??H.腐蝕與磨蝕0.10--0.75?I.泄露——接頭和填料0.10—1.50?J.使用明火設(shè)備(見圖1-9) ??K.熱油熱交換系統(tǒng)(見表1-5,見后面)0.15—1.15?L轉(zhuǎn)動設(shè)備0.50?特殊工藝危險系數(shù)(F2)??工藝單元危險系數(shù)F3=(F1xF2)??火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&E1=(F3xMF)???圖1-2 暴露區(qū)域半徑計算圖圖1-3 單元危害系數(shù)計算圖圖1-4 最大可能停工天數(shù)計算圖圖1-5 易燃、可燃液體的壓力危險系數(shù)圖圖1-6 工藝中的液體和氣體圖1-7 儲存中的液體和氣體圖1-8 儲存中的可燃固體/工藝中的粉塵圖1-9 明火設(shè)備的危險系數(shù)圖??第二節(jié) 安全措施補償系數(shù)?一、工藝控制安全補償系統(tǒng)(C1) 項 目補償系數(shù)范圍采用補償系數(shù)① 項 目補償系統(tǒng)范圍采用補償系數(shù)①a.應(yīng)急電源0.98?f.惰性氣體保護(hù)0.94—0.96?b.冷卻裝置0.97—O.99?g.操作規(guī)程/程序0.91—0.99?c.抑爆裝置0.84—0.98?h.化學(xué)活潑性物質(zhì)檢查0.91—0.98?d.緊急切斷裝置O.96—0.99?i.其他工藝危險分析0.91—0.98?e.計算機控制0.93~0.99????①無安全補償系數(shù)時填入1.00。
?二、物質(zhì)隔離安全補償系統(tǒng)(C2) 項 目 補償系數(shù)范圍 采用補償系數(shù)① 項 目 補償系統(tǒng)范圍 采用補償系數(shù)① a.遙控閥 0.96—0.98? c.排放系統(tǒng) 0.91—0.97? b.卸料/排空裝置 0.96—0.98? d. 聯(lián)鎖裝置 0.98?①無安全補償系數(shù)時填入1.00?三、防火設(shè)施安全補償系數(shù)(C3) 項 目補償系數(shù)范圍采用補償系數(shù)① 項 目 補償系統(tǒng)范圍采用補償系數(shù)①a.泄漏檢測裝置 0.94—0.98?f.水幕 0.97—0.98?b.結(jié)構(gòu)鋼 0.95-0.98? g.泡沫滅火裝置 0.92—0.97?c.消防水供應(yīng)系統(tǒng)0.94—0.97? h.手提式滅火器材/噴水槍0.93--0.98?d.特殊滅火系統(tǒng)0.91?i.電纜防護(hù)0.94—0.98?e.灑水滅火系統(tǒng)0.74—0.97????①無安全補償系數(shù)時填入1.00?安全措施補償系數(shù)C=C1·C2·C3(填入下表第七行)工藝單元危險分析匯總于下:1.火災(zāi)、爆炸指數(shù)(F&E1) (見前)?2.暴露半徑 (圖1-2)m3.暴露面積 M24.暴露區(qū)內(nèi)財產(chǎn)價值百萬美元5.危害系數(shù) (圖1-3)?6.基本最大可能財產(chǎn)損失——(基本MPPD)(暴露區(qū)內(nèi)財產(chǎn)價值x危害系數(shù)) 百萬美元7.安全措施補償系數(shù)C——(Cl·C2·C3)?8.實際最大可能財產(chǎn)損失——(實際MPPD)(基本最大可能財產(chǎn)損失x安全措施補償系數(shù)) 百萬美元9.最大可能停工天數(shù)——(MPDQ)(圖1--4)天10.停產(chǎn)損失——(BI) 百萬美元生產(chǎn)單元危險分析匯總于下:地區(qū)/國家部門場所位置生產(chǎn)單元操作類型評價人生產(chǎn)單元總替換價值日期 工藝單元 主要物質(zhì) 物 質(zhì) 系 數(shù) 火災(zāi)爆炸指數(shù)F&EI 影響區(qū)內(nèi) 財產(chǎn)價值 百萬美元 基 本 MPPD① 百萬美元 實 際 MPPD① 百萬美元 停 工 天數(shù) MPDO② 停產(chǎn)損失 BI③ 百萬美元????????????????①最大可能財產(chǎn)損失。
②最大可能停工天數(shù)③停產(chǎn)損失?第三節(jié) 工藝單元的選擇?火災(zāi)、爆炸指數(shù)是借以評估特定工藝過程最大潛在損失范圍的一種工具,可使人們預(yù)測事故可能導(dǎo)致的實際危害和停產(chǎn)損失為了計算火災(zāi)、爆炸指數(shù),首先要用一個有效而又合乎邏輯的程序來確定裝置中的哪些單元需要研究工藝單元被定義為工藝裝置的任一主要單元,如在氯乙烯單體或二氯乙烯工廠的加熱爐或急冷區(qū)中,可以劃分為如下工藝單元:二氯乙烯預(yù)熱器、二氯乙烯蒸發(fā)器、加熱爐、冷卻塔、二氯乙烯吸收器和脫焦槽。
