道化学火灾、爆炸危险指数评价法培训

LOGO道化学火灾、爆炸危险指数评价法讲师：Niugy定义：以物质系数为基础，考虑一般和特殊工艺的危险附加系数，计算出装置的火灾爆炸指数，以此确定单元发生火灾、爆炸事故所造成的影响区域、财产损失，从而帮助确定减轻事故损失的有效的经济途径。1964年美国道化学公司开发出“火灾、爆炸危险指数评价方法”第一版。1993年推出第7版，以已往的事故统计资料及物质的潜在能量和现行安全措施为依据，定量地对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应危险性进行分析评价，更臻完善，更臻成熟。火爆炸危险指数现已发展成为能够给出单一工艺单元潜在火灾、爆炸损失相对值的综合指数。简介1.量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失（暴露区域内财产更换价值、基本最大可能财产损失、实际最大可能财产损失、停工天数）；2.确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置；3.向相关部门通报火灾爆炸的危险性；4.使有关人员及工程技术人员了解各工艺部门可能造成的损失，以此确定减轻事故严重性和总损失的有效、经济的途径。评价的目的评价的程序评价的结论结论暴露区域内财产的更换价值基本最大可能财产损失实际最大可能财产损失最大可能停工天数需注意的问题该评价方法适用于：一般化工企业1.单元内所处理的易燃、可燃或化学物质的量至少为454Kg或0.454m3，低于2268Kg或2.27m3，结果失真；2.设备串联布置且相互间未有效隔离时，应仔细考虑划分单元；3.操作状态及操作时间对F&EI有影响的异常状况；4.确定哪些设备潜在危险性较大时，可请教工艺、安全方面有经验的工程技术人员。确定评价单元单元：装置的一个独立部分，与其他部分保持一定距离，或用防火墙隔开。工艺单元：工艺装置的任一主要单元；生产单元：包括化学工艺、机械加工、仓库、包装线等在内的整个生产设施；恰当工艺单元：只评价从预防损失的角度考虑对工艺有影响的工艺单元。选择恰当工艺单元的重要参数：①潜在化学能（物质系数）；②工艺单元中危险物质的数量；③资金密度（美元/m2）；④操作压力和操作温度；⑤导致火灾爆炸事故的历史资料；⑥对装置起关键作用的单元。参数值越大，该工艺单元就越需被评价。确定物质系数物质系数：表述物质在燃烧或其他化学反应中引起火灾爆炸，释放能量大小内在特性。物质系数由美国消防协会规定，NF，NR，分别代表物质的燃烧性和化学活性。常见物质----道化学火灾、爆炸指数法第7版附录表1；不常见物质----《易燃液体、气体和挥发性固体的火灾危害特性》（NFPA325）或《化学危险品资料》（NFPA49），再查表2可燃性粉尘----用ST可燃性粉尘危险等级，表示而不是NF附录、NFPA325、NFPA49未列出的物质----根据环境温度下的不稳定性，《危险品紧急处理系统鉴别标准》（NFPA704）确定；混合物-----①最危险物质原则②根据组分；可燃性粉尘和易燃气体混合------实验数据；可燃液体形成烟雾------提高1级；当工艺单元超过60℃，要进行MF修正常用物质系数表化学物质名称物质系数燃烧热HC(BUT/1b*103)毒性系数NH燃烧系数NF化学不稳定性NR闪点沸点丙酮1612.3l30-4133乙腈1612.633O42179氨48310气-28乙醇1611.503055173异丙基苯1618．O23196306一氧化碳2l4.3340气-313环氧乙烷2911.7343-45l乙醚2114.4241-4994乙酰氯242.533240124硝酸乙酯406.423450190氟40-40O气-307NR的取值NR=0，燃烧条件下仍保持稳定的物质。包括①不与水反应的物质；②在温度300℃但500℃时用差示扫描量热计（DSC）测量显示温升的物质；③用DSC实验时，在温度小于500℃时不显示温升的物质。NR=1，稳定，但在加热条件下成为不稳定的物质。包括①接触空气、受光照射或受潮时发生变化或分解的物质；②温度大于150小于300时显示温升的物质。NR=2，加温加压条件下发生剧烈化学反应的物质。包括①DSC试验、在温度小于150度时显示温升的物质；②与水剧烈反应或与水形成潜在爆炸性混合物的物质。NR=3，本身能发生爆炸分解或爆炸反应，但需要强引发源或引发前必须在密闭状态下加热的物质。包括①加热状态下对机械冲击敏感的物质；②加热时密闭，即与水发生爆炸反应的物质。NR=4，常温常压下易于引爆分解或发生爆炸反应的物质。附加条件包括①若该物质为氧化剂，NR再加1（但不超过4）；②对冲击敏感性物质NR为3或4；③如果得出的NR与物质特性不相符，应补做化学反应性试验。物质系数确定工艺单元危险系数工艺单元危险系数F3=一般工艺危险系数F1×特殊工艺危险系数F3611,1.+jiFF一般工艺危险系数基本系数（10）工艺单元危险系数采用的是风险的理念，一般工艺危险系数是确定事故后果的主要因素，共六项。①放热反应；②吸热反应；③物料处理与运输；④封闭单元或室内工艺单元；⑤通道；⑥排放和泄露控制----物料闪点小于60℃或者操纵温度小于闪电的场合。根据实际情况，并不是每项系数都选用。应用表-一般工艺危险系数表特殊工艺危险系数特殊工艺危险系数是影响事故发生概率的主要因素，特殊的工艺条件是导致火灾、爆炸事故的主要原因，共12项，根据实际情况，并非每项都有。1.毒性物质----0.2×NH；2.负压操作----绝对压力小于小于66.661kpa(500mmHg)；3.爆炸极限范围内或其附近的操作；4.粉尘爆炸；5.释放压力----导致物料泄露的构件是否会发生故障；6.低温----碳钢或其他金属的脆性问题；7.易燃及不稳定质量----已经确定为单元物质系数代表的物质；8.腐蚀----内部腐蚀外部腐蚀之和；9.泄露----垫片、接头和填料处（0.1-0.3）；10.使用明火设备；11.热油或热交换系统-----交换介质不可燃或使用温度总是低于闪电不考虑12.转动设备1222,1.+jiFF特殊工艺危险系数基本系数（10）应用表-特殊工艺危险系数表NH是美国消防协会在NFPA704中定义的物质毒性系数，其值在NFPA325或NFPA49中已列出。NFPA704对物质NH的分类为：NH=0：火灾中除一般可燃物的危险外，短期接触没有其他危险的物质。NH=1：短期接触可引起刺激、致人轻微伤害的物质，包括要求使用适当的空气净化呼吸器的物质。NH=3：短期接触致人严重的暂时或残留伤害的物质，包括要求全身防护的物质。NH=4：短期接触也能致人死亡或严重伤害的物质。NH只能用来表示人体受害的程度，它可导致的额外损失，该值不能用于职业卫生和环境评价。NH=2：高浓度或短期接触可致人暂时失去能力或残留伤害的物质，包括要求单独使用供给空气的呼吸器的物质应用表-特殊工艺危险系数表工艺单元危险系数工艺单元危险系数（F3）：F3=F1×F3F3取值范围：F3=min｛8，F1×F2｝若F3大于8则：①评价单元划分不合理，划分过大；②方法具有局限性；③计算过程出错计算火灾爆炸危险指数火灾爆炸危险指数被用来估计生产过程中事故可能造成的破坏。各种危险因素如反应类型、压力、可燃物数量等表征了事故发生概率、可燃物的潜能以及由工艺控制故障、设备故障、振动或应力疲劳等导致的潜在能量释放的大小。火灾爆炸危险指数（F&EI）是单元危险系数和物质系数的乘积，随着单元危险系数和物质系数的增大，二次事故会变得越严重。F&EI值1～6061～9697～127128～158＞158危险等级最轻较轻中等很大非常大F&EI值及危险等级计算安全措施补偿系数任何化工装置或化工厂，都要符合涉及的法律法规、标准规范，配备必要的安全设施，安全措施C可以分为3类：①C1，工艺控制；②C2，物质隔离；③C3，防火措施。工艺控制包括：应急电源、冷却装置、抑爆装置、紧急停车装置、计算机控制、惰性气体保护、操作指南或操作规程、活性化学物质检查、其他过程危险分析；物质隔离控制包括：遥控阀、卸料/排空装置、排放系统、连锁装置；防火设施安全补偿：泄露检查装置、钢质结构、消防水系统、特殊灭火系统、洒水灭火系统、水幕、泡沫灭火装置、手提式灭火器/水枪、电缆保护。每一类安全措施的补偿系数是该类别中所有选取系数的乘积；C=C1×C2×C3应用表-安全措施补偿系数表工艺单元危害汇总1.火灾、爆炸危险指数F&EI（F&EI=F3×MF）：根据计算出的F&EI确定火灾爆炸危险等级；2.确定暴露区域半径R：R=F&EI×0.256m；3.确定暴露区域面积S：S=πR2暴露区域意味着其内的设备将会暴露在本单元发生火灾或爆炸环境中，为了评价设备的损失，要考虑实际受到影响的空间，该空间是一个围绕着工艺单元的圆柱体的体积，面积是暴露区域，高是暴露半径。另外，火灾爆炸并不是一个理想的圆，需考虑设备位置、风向、排放情况、建筑物的影响，防爆墙可以看作暴露区域的界限。4.确定暴露区域财产价值：更换价值=原来的成本×0.82×增长系数结论-计算损失最大基本可能财产损失(BaseMPPD)：基本MPPD＝0．82×单元损害系数×影响区域财产值×价格上涨因素实际最大可能财产损失(实际MPPD)：实际MPPD＝基本MPPD×安全设施补偿系数结论-计算损失最大可能工作日损失(MPDO)和停产损失-----查表停产损失(B1)：BI＝VPM×(MPDO／30)×0．70最后可根据实际最大可能财产损失和最大可能工作日损失，结合企业的实际情况进行安全状况的评定。结果汇总-工艺单元危险分析汇总结果汇总-生产单元危险分析汇总LOGO