DOW火灾、爆炸危险指数法

国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006DOW火灾、爆炸危险指数法国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第2页第一部分评价方法及评价程序第二部分工艺单元选择第三部分物质系数确定第四部分工艺单元危险系数第五部分火灾爆炸指数第六部分安全措施补偿系数第七部分工艺单元危险分析汇总国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第3页第一部分评价方法及评价程序国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第4页一、概述1、名称道化学公司火灾、爆炸危险指数法（DowChemicalCompany,FireandExplosionIndex）2、创立时间1964年（第1版）1993年（第7版）3、定量依据以往事故的统计资料、物质的潜在能量和现行安全防灾措施的状况。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第5页二、评价目的及适用范围1、评价目的•客观地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；•找出可能导致事故发生或使事故扩大的设备；•向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性；•使工程技术人员了解各部分可能的损失和减少损失的途径。2、适用范围•储存、处理、生产易燃易爆、可燃、活性物质的操作过程•污水处理设备（设施）、公用工程系统、管道系统、变压器、发电设备、热氧化器等工艺单元国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006十大步骤第6页•1、确定单元。•2、求取单元内的物质系数MF。•3、按单元的工艺条件，选用适当的危险系数。•4、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。•5、将工艺单元危险系数与物质系数相乘，求出火灾、爆炸危险指数（F&EI）。•6、用火灾、爆炸指数查出单元的暴露区域半径，并计算暴露面积。•7、查出单元暴露区域内的所有设备的更换价值，并确定破坏系数，求出基本最大可能财产损失MPPD。•8、应用安全措施补偿系数乘以基本MPPD，确定实际MPPD。•9、根据实际最大可能财产损失，确定最大损失工作日（MPDO）。•10、用停产损失工作日MPDO确定停产损失。三、评价程序国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006火灾、爆炸危险指数评价程序框图选选选选选选选选选选选选选选选选选选选选选选F12选选选选选选选选选选选选选选选F选EI=F××选选选选3选选选选选选选选选选??选选选选选选选选选选选选选选选选选选选选=C1×C2×C3选选选选MPPD选选选选MPPD选选MPDO选选选选选选选选BI选选选选F选选选选选选选选选选F3=FF12第7页国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006四、所需资料第8页•准确的装置（生产单元）设计方案；•工艺流程图；•工艺设备及安装成本表。•道氏7版火灾、爆炸指数（F&EI）评价法；•道氏7版火灾、爆炸指数计算表；•安全措施补偿系数表；•工艺单元风险分析汇总表；•生产装置风险分析汇总表；国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第9页第二部分工艺单元选择国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第10页一、工艺单元及恰当工艺单元1、工艺单元工艺装置的任一主要单元——工艺单元2、恰当工艺单元（简称工艺单元）从损失预防角度来看对工艺有影响的工艺单元精馏塔再沸器回流罐冷凝器国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006•物质的潜在的化学能（物质系数）；•工艺单元中危险物质的数量；•资金密度；•操作压力与操作温度；•导致火灾、爆炸事故的历史资料；•对装置操作起关键作用的设备。二、选择恰当工艺单元的重要参数第11页国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006•工艺单元的可燃、易燃或化学活性物质的最低量为2268kg或2.27m3。•当设备串联布置且中间未相互有效隔开，应认真考虑单元划分的合理性。•仔细考虑操作状态和操作时间也很重要。三、选择工艺单元的几项要点第12页国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第13页第三部分物质系数确定国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第14页一、有关概念物质系数MF——表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸过程中释放能量大小的内在特性。MF由NF和NR求得。NF——物质可燃性NR——化学活泼性（不稳定性）物质名称物质系数MF燃烧热Hc(106J/kg)NFPA闪点(℃)沸点(℃)NHNFNR乙醛2424.4342-3821乙炔2948.1033-83乙酰基乙醇氨1421.9111179151～153苯1620.2230-1180一硫化碳114.2340-3046国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006•Nr=0在燃烧条件下仍能保持稳定的物质。不与水反应的物质；在温度300℃以下时用差示扫描量热（DSC）测定不显示温升的物质。•Nr=1自身通常稳定但在加温加压条件下就变得不稳定的物质。接触空气、受光照射或受潮发生变化或分解的物质；在150℃至300℃间显示温升的物质。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006•Nr=2在加温加压下易于发生剧烈化学变化的物质。用DSC试验在温度小于150℃显示温升的物质；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，但须要强引发源或引发前必需在密闭状态下加热的物质。加温加热时对热或机械冲击敏感的物质；不需要要加热或密闭，即与水发生爆炸反应的物质。•Nr=4在常温常压下自身易于引发爆炸分解或爆炸反应的物质。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第17页二、课堂练习给出下列物质的物质系数MF：1、乙炔2、苯甲醛3、环丁烷4、柴油5、乙烯6、硫化氢7、甲基环己烷8、萘9、硝酸钾国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第18页三、表外物质的物质系数求取物质NFPA325M及NFPA49反应性分级NR01234液体、气体(包括挥发固体)的易燃性或可燃性暴露在816℃的热空气5min不燃燃烧的不燃物NF=0114242940FP93.3℃NF=141424294037.8℃FP≤93.3℃NF=2101424294022.8℃≤FP37.8℃或FP22.8℃且BP≥37.8℃NF=31616242940FP22.8℃且BP37.8℃NF=42121242940可燃性粉尘或烟雾St-1(Kst≤200bar·m/s)1616242940St-2(Kst=201～300bar·m/s)2121242940St-3(Kst300bar·m/s)2424242940可燃性固体厚度40mm的密实物质NF=1414242940厚度40mm的疏松物质NF=21014242940多孔物质、纤维、粉状物等NF=31616242940国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第19页四、课堂练习一未知可燃液体A的闪点为35℃，其DTA/DSC温升的最低峰值温度为200℃，试求出该物质的物质系数MF。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第20页五、混合物的物质系数求取•如果存在由多种物质组成的混合物，当这些物质的含量基本相同，但物质系数不同时，如果其中物质系数最大的物质浓度在5%以上(质量浓度)，可将最大物质系数作为工艺单元的物质系数。•在工艺单元中，虽然存在由多种物质组成的混合物，但其中某种物质的浓度足够高，一旦发生泄漏，引起火灾、爆炸事故，工艺单元中混合物的性质与高浓度物质的性质十分相似，这时可以用该高浓度物质的物质系数作为工艺单元的物质系数。•单元中虽然存在由多种危险性反应物和一种生成物组成的危险性混合物，但由于发生化学反应且反应速度很快，危险性反应物存在的时间足够短，单元危险主要来自生成物时，可把生成物的物质系数作为工艺单元的物质系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第21页六、课堂练习聚合釜苯乙烯1吨/次乙苯1吨/次右图为一聚合装置，原料为苯乙烯和乙苯，反应为间歇反应，反应时间为5小时/釜，试确定该单元的物质系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第22页第四部分工艺单元危险系数国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第23页一、工艺单元危险系数F3F3=F1×F2F1——一般工艺危险系数；F2——特殊工艺危险系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第24页二、一般工艺危险系数F1•放热反应•吸热反应•物料处理与输送•封闭单元或室内单元•通道•排放和泄漏控制国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第25页1、放热反应苯乙烯与乙苯反应生成聚苯乙烯，该反应为放热反应，试确定该反应的放热反应系数。硝酸与二甲苯反应生成硝基二甲苯，该反应为放热反应，试确定该反应的放热反应系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第26页2、吸热反应•反应器中的吸热反应——系数0.2；•煅烧——系数0.4；•电解——系数0.2；•热解或裂化：间接加热——系数0.2；直接火加热——系数0.4。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第27页3、物料处理与输送试确定液化气灌瓶间的加气单元的物料处理与输送系数。试确定某露天存放的氢气瓶储存单元的物料处理与输送系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第28页4、封闭单元或室内操作某车间内，反应器单元内反应器中氢气的量为1吨，反应温度为100℃，且该车间已安装了防爆的机械通风装置，试确定该单元的封闭单元或室内操作系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第29页5、通道某车间内，反应器单元的操作区面积为1000m2，其旁边有一条紧急救援车辆的通道，试确定该单元的通道系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第30页6、排放和泄漏控制该项系数只适用于工艺单元内物料闪点小于60℃或操作温度大于其闪点的场合。苯乙烯与乙苯的预聚合单元周围无堤坝，试确定该单元的排放和泄漏控制系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-20061.一般工艺危险危险系数范围采用危险系数基本系数1.00(1)放热化学反应0.3～1.25(2)吸热反应0.20～0.40(3)物料处理与输送0.25～1.05(4)密闭式或室内工艺单元0.25～0.90(5)通道0.20～0.35(6)排放和泄漏控制0.25～0.50一般工艺危险系数(F1)国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第32页三、特殊工艺危险系数F21.毒性物质2.负压操作3.爆炸极限范围内或其附近的操作4.粉尘爆炸5.压力释放6.低温7.易燃物质和不稳定物质的数量8.腐蚀9.泄漏——连接头和填料处10.明火设备的使用11.热油交换系统12.转动设备国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第33页1、毒性物质毒性物质的危险系数为0.2NH。NH——物质毒性系数试确定分别含有下列物质的单元的毒性物质的危险系数：乙炔苯二甲胺汽油氢硫化氢国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第34页2、负压操作本项内容只适用于空气泄入系统会引起危险的场合。某一真空精馏单元中的主要危险物质为汽油，试确定该单元的负压操作系数。国家安全生产监督管理总局安全生产科学研究院风险评价培训课程-2006第35页3、爆炸极限范围内或其附近的操