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1、道化学公司火灾爆炸危险指数评价方法及其运用概 述1964年道化学公司火灾爆炸危险指数评价方法第一版发行，经过几十年的实际运用，火灾爆炸危险指数(F&El)评价法已经发展为一种能给出单一工艺单元潜在火灾、爆炸损失相对值的综合指数。F&EI的最初目的是作为选择火灾预防方法的指南，目前其更多的用途是针对装置的关键特征，提供一种给单一工艺单元进行相对分级的方法。 道化学公司火灾爆炸危险指数评价方法已被化学工业及石油化学工业公认为最主要的危险指数评价法。它提供了评价火灾、爆炸总体危险的关键数据，可以与“化学暴露指数指南”(第二版)及其他工艺数据联合使用，形成一个风险分析软件包，以更好地剖析生产单元的潜在
2、危险。该软件包是对工艺综合审查的重要组成部分。 火灾、爆炸风险分析是对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应性危险进行按步推算的客观评价。分析中定量的依据是以往的事故统计资料、物质的潜在能量和现行安全措施的状况。 F&EI系统的目的是： (1)真实地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失； (2)确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置； (3)向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性。 F&EI系统最重要的目标是使工程师了解各工艺部分可能造成的损失，并帮助其确定减轻潜在事故的严重性和总损失的有效而又经济的途径。F&EI用于“道化公司风险审查过程”，在“工艺危险分析”或“一级风险审查”时，必
3、须确定F&EI的数值。 保险公司对潜在暴露状况的评价一般基于最严重的事故。例如，他们可能预测反应釜的全部物料会瞬时蒸发并引燃，保险估值可能相当大。从实际情况看，这种情况是很少见的。 道化公司F&EI系统试图确定工艺设备(或工艺单元)或有关装置可能的真正最大损失在最不利的操作条件下可能遭受的实际损失。计算的基础是量化的数据，如有限泄漏率、与物质闪点和沸点有关的工艺温度及化学活性等是可能发生事故的许多因素中的少数几个。 虽然F&EI系统主要用于评价储存、处理、生产易燃、可燃、活性物质的操作过程，但也可用于分析污水处理设施、公用工程系统、管路、整流器、变压器、锅炉、热氧化器以及发电厂一些单元的潜在损
4、失。该系统还可用于潜在危险物质库存量较小的工艺过程的风险评价，特别是用于实验工厂的风险评价。该评价方法的适用范围是易燃或活性化学物质的最小处理量为454kg左右的系统。 为了在工程实际项目中应用F&EI系统进行装置的风险评价，在实际计算和解释结果时，评价人员要具备一定的基础知识和良好的判断力，要将构成损失大小和发生概率的工艺危险量化为“修正系数”，以便进行计算。针对某一个具体评价对象而言，并非每一个修正系数都要用到，有些修正系数要根据具体情况作必要的调整。第一章 道化学公司火灾爆炸危险指数评价方法第一节 风险分析计算程序计算F&EI和进行风险分析汇总，需要下列资料：(1)准确的装置(生产单元)
5、设计方案；(2)工艺流程图；(3)火灾、爆炸指数危险度分级指南(第七版)；(4)火灾、爆炸指数计算表(第七版)；(5)安全措施补偿系数表(第七版)； (6)工艺单元风险分析汇总表(第七版)；(7)生产单元风险分析汇总表(第七版)；(8)有关装置的更换费用数据。 图11是风险分析计算程序的示意图：(1)依照设计方案选择最适宜的工艺单元，它应在工艺上起关键作用，并可能对潜在火灾、爆炸危险具有重大影响；(2)确定每一工艺单元的物质系数(MF)，工艺单元中特定物质的物质系数可从表1-1或表1-7中查得； (3)按照F&EI计算表，采用适当的系数值后完成一般工艺危险系数的计算；(4)按照F&EI计算表，
6、采用适当的系数值后完成特殊工艺危险系数的计算；(5)用一般工艺危险系数和特殊工艺危险系数相乘，求出工艺单元危险系数；(6)用工艺单元危险系数和物质系数的乘积确定火灾、爆炸危险指数(F&El)；(7)按图1-2所示的暴露半径确定所评价工艺单元周围的暴露面积；(8)确定在暴露区域内所有设备的更换价值，并列出设备清单；(9)根据MF和工艺单元危险系数(F3)，用图1-3确定危害系数，危害系数表示损失暴露程度；(10)由暴露面积与危害系数的乘积求出基本最大可能财产损失(基本MPPD)；(11)应用安全措施补偿系数于基本MPPD，确定实际MPPD； (12)已知实际MPPD，用图1-4确定最大可能损失工
7、作日； (13)用下文“工艺单元危险分析汇总”所述的方程确定停产损失(B1)，其中MPPD要乘以月产值(VPM)和07030。图1-1 风险分析计算程序计算F&EI时，建议与熟悉工厂历史状况或有经验的人一起讨论可能的事故情况，确保计算出最符合实际的F&EI。火灾、爆炸指数计算表如下：地区国家：部 门：场 所：日 期：位 置：生产单元：工艺单元：评价人：审定人(负责人)：建筑物：检查人：(管理部)检查人：(技术中心)检查人(安全和损失预防):工艺设备中的物料：操作状态：设计一开车一正常操作一停车需确定MF的物质：物质系数(见表1-1或表1-7) 应注意温度超过60oC单元的物质1一般工艺危险危险
8、系数采用危险系数基本系数100100A放热化学反应030125 B吸收反应020040C物料处理与输送025106 D密闭式或室内工艺单元025090 E通道020-035 F排放和泄漏控制025050一般工艺危险系数(F1)2特殊工艺危险基本系数100100A. 毒性物质020-080B负压(667kPa)050C易燃范围内及接近易燃范围的操作惰性化 未惰性化1罐装易燃液体0502过程失常或吹扫故障0302一直在燃烧范围内080D粉尘爆炸(见表1-3，见后面)025-200E压力(见图1-5) 操作压力一kPa(A) 释放压力一kPa(A)F低温020030G易燃及不稳定物质的重量 物质重量
9、一kg 物质燃烧H-kJkg1工艺中的液体及气体(见图1-6)2储存中的液体及气体(见图1-7)3储存中的可燃固体及工艺中的粉尘(见图1-8)H腐蚀与磨蚀010-075I泄露接头和填料010150J使用明火设备(见图1-9) K热油热交换系统(见表1-5，见后面)015115L转动设备050特殊工艺危险系数(F2)工艺单元危险系数F3=(F1xF2)火灾、爆炸指数F&E1=(F3xMF)图1-2 暴露区域半径计算图图1-3 单元危害系数计算图图1-4 最大可能停工天数计算图图1-5 易燃、可燃液体的压力危险系数图图1-6 工艺中的液体和气体图1-7 储存中的液体和气体图1-8 储存中的可燃固体
10、/工艺中的粉尘图1-9 明火设备的危险系数图第二节 安全措施补偿系数一、工艺控制安全补偿系统(C1) 项 目补偿系数范围采用补偿系数 项 目补偿系统范围采用补偿系数a应急电源0.98f惰性气体保护0940.96b冷却装置0.97O.99g.操作规程程序091099c抑爆装置0.840.98h化学活泼性物质检查0910.98d紧急切断装置O.960.99i.其他工艺危险分析0910.98e计算机控制0.930.99无安全补偿系数时填入100。二、物质隔离安全补偿系统(C2) 项 目 补偿系数范围 采用补偿系数 项 目 补偿系统范围 采用补偿系数 a遥控阀 096098 c排放系统 091097
11、b卸料排空装置 096098 d. 联锁装置 098无安全补偿系数时填入100。三、防火设施安全补偿系数(C3) 项 目补偿系数范围采用补偿系数 项 目 补偿系统范围采用补偿系数a泄漏检测装置 094098f水幕 097098b结构钢 095-098 g.泡沫灭火装置 092097c消防水供应系统0940.97 h.手提式灭火器材喷水枪093-098d.特殊灭火系统091i电缆防护094098e洒水灭火系统074097无安全补偿系数时填入100。安全措施补偿系数C=C1C2C3(填入下表第七行)工艺单元危险分析汇总于下：1火灾、爆炸指数(F&E1) (见前)2暴露半径 (图1-2)m3暴露面积
12、 M24暴露区内财产价值百万美元5危害系数 (图1-3)6基本最大可能财产损失(基本MPPD)(暴露区内财产价值x危害系数) 百万美元7安全措施补偿系数C(ClC2C3)8实际最大可能财产损失(实际MPPD)(基本最大可能财产损失x安全措施补偿系数) 百万美元9最大可能停工天数(MPDQ)(图1-4)天10停产损失(BI) 百万美元生产单元危险分析汇总于下：地区国家部门场所位置生产单元操作类型评价人生产单元总替换价值日期 工艺单元 主要物质 物 质 系 数 火灾爆炸指数F&EI 影响区内 财产价值 百万美元 基 本 MPPD 百万美元 实 际 MPPD 百万美元 停 工 天数 MPDO 停产损失 BI 百万美元最大可能财产损失。最大可能停工天数。停产损失。第三节 工艺单元的选择火灾、爆炸指数是借以评估特定工艺过程最大潜在损失范围的一种工具，可使人们预测事故可能导致的实际危害和停产损失。为了计算火灾、爆炸指数，首先要用一个有效而又合乎逻辑的程序来确定装置中的哪些单元需要研究。工艺单元被定义为工艺装置的任一主要单元，如在氯乙烯单体或二氯乙烯工厂的加热炉或急冷区中，可以划分为如下工艺单元：二氯乙烯预热器、二氯乙烯蒸发器、加热炉、冷却塔、二氯乙烯吸收器和脱焦槽。工艺单
