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道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法

2011-03-24   来源:安全文化网    热度:   收藏  

  1964年,美国道化学公司首创了火灾、爆炸危险指数评价法,后经过不断修改,目前已发展到了第7版。道化学公司方法推出以后,各国竞相研究,提出了类似的指数评价方法,其中尤以英国ICI公司蒙德分部方法最具特色。蒙德分部根据化学工业的特点,在火灾、爆炸指数基础上,扩充了毒性指标,并对所采取的安全措施引进了补偿系数的概念。道化学公司又在吸收蒙德方法优点的基础上,进一步把单元的危险度转化为最大财产损失。美国道化学公司的火灾、爆炸危险指数评价方法(第七版)(以下简称《道七版》),通过计算火灾、爆炸危险指数,划分危险等级,并进行采取安全对策措施加以补偿的最终评价,把单元的危险度转化为最大财产损失。

  (一)评价程序

  (1)《道七版》“火灾、爆炸危险指数评价法”计算程序见图9—15。

  (2)分析、计算、评价需要填写火灾、爆炸指数计算表(表9—16)、安全措施补偿系数表(表9—17)、工艺单元危险分析汇总表(表9—18)、生产单元风险分析汇总表(表9—19)。

  (3)《道七版》对工艺单元进行危险分析时,除计算火灾、爆炸指数和暴露半径、暴露区域外,还计算暴露区域内财产损失、工作日损失,停产损失等。由于项目预评价时工程尚处于可行性研究阶段,有关设备、物质的价值等不能一一准确确定,要进行这方面的精确计算较为困难,故预评价经常是确定火灾、爆炸危险等级、暴露区域半径、暴露区域面积,提出相应的评价结论和降低危险程度的安全对策措施。

 

  :①安全措施补偿系数=ClxC2xC3

  ②无安全补偿系数时,填人1.00。

  ③是所采用的各项补偿系数之积。

  (二)确定评价单元

  进行危险指数评价的第一步是确定评价单元。单元是装置的一个独立部分,与其他部分保持一定的距离,或用防火墙、防爆墙、防护堤等与其他部分隔开。通常,在不增加危险性潜能的情况下,可把危险性潜能类似的单元归并为一个较大的单元。

  (三)单元危险度的初期评价

  1.计算火灾、爆炸危险指数

  火灾、爆炸危险指数(F&E1)按下式计算:

  F&EI=F3X MF

  式中F3——工艺单元危险系数,F3=F1F2

  (F3值的正常范围为1~8,若大于8,也按最大值8计)

  MF——物质系数;

  Fl——一般工艺危险系数;

  F2——特殊工艺危险系数。

  2.确定暴露区域半径

  暴露区域半径:及:0.84X0.3048X(F&E1)(m)

  该暴露半径表明了单元危险区域的平面分布,它是一个以工艺设备的关键部位为中心,以暴露半径为半径的圆。如果被评价工艺单元是一个小设备,就以该设备的中心为圆心,以暴露半径为半径画圆。如果设备较大,则应从设备表面向外量取暴露半径。

  3.确定暴露区域面积

  暴露半径决定了暴露区域的大小。

  暴露区域面积:S=πR2(m2)

  实际暴露区域面积:暴露区域面积十评价单元面积

  暴露区域表示其内的设备将会暴露在本单元发生的火灾或爆炸环境中。因此,必须采取相应的对策措施。在实际情况下,暴露区域的中心常常是泄漏点,经常发生泄漏的点是排气(液)口、膨胀节、装卸料连接处等部位,它们均可作为暴露区域的圆心,要加强重点防范。

  4。确定暴露区域财产价值

  暴露区域内财产价值可由区域内含有的财产(包括在存物料)的更换价值来确定:

  更换价值:原来成本X0.82X增长系数

  式中,0。82是考虑了场地平整、道路、地下管线、地基等在事故发生时不会遭到损失或无须更换的系数;增长系数由工程预算专家确定。

  更换价值可按以下几种方法计算:

  (1)采用暴露区域内设备的更换价值;

  (2)用现行的工程成本来估算暴露区域内所有财产的更换价值(地基和其他一些不会遭受损失的项目除外);

  (3)从整个装置的更换价值推算每平方米的设备费,再乘上暴露区域的面积,即为更换价值。对老厂最适用,其精确度差。

  在计算暴露区域内财产的更换价值时,需计算在存物料及设备的价值。储罐的物料量可按其容量的80%计算;塔器、泵、反应器等计算在存量或与之相连的物料储罐物料量,亦可用15分钟物流量或具有效容积计。

  物料的价值要根据制造成本、可销售产品的销售价及废料的损失等来确定,要将暴露区内的所有物料包括在内。

  在计算时,不重复计算二个暴露区域相交叠的部分。

  5.确定破坏系数

  破坏系数由单元危险系数(F3)和物质系数MF按《道七版》给定的图确定。它表示单元中的物料或反应能量释放所引起的火灾、爆炸事故的综合效应。

  6.计算基本最大可能财产损失(基本MPPD)

  基本最大可能财产损失二暴露区域面积X暴露区域财产价值

  它是假定没有任何一种安全措施来降低损失。

  (四)单元危险度的最终评价

  单元危险度的初期评价结果表示的是不考虑任何预防措施时单元所固有的危险性。《道七版》从降低单元的实际危险度出发,通过变更设计、采取减少事故频率和潜在事故规模的安全对策措施和各种预防手段来修正、降低其危险性。

  安全预防措施分工艺控制、物质隔离、防火措施3个方面。其中,工艺控制补偿系数包括应急电源等9项措施,物质隔离补偿系数包括遥控阀等4项措施,防火措施补偿系数包括泄漏检测装置等9项措施。

  1.计算补偿火灾、爆炸危险指数(该指数为作者参照道公司前几版评价方法而修订的)补偿火灾、爆炸危险指数(F&E1)’,按下式计算:

  (F&E1)’=F&EIX C

  式中C——安全措施总补偿系数,C=ClxC2xC3 ;

  Cl---工艺控制补偿系数;

  C2一物质隔离补偿系数;

  C3——防火措施补偿系数。

  补偿系数的取值分别按《道七版》所确定的原则选取。无任何安全措施时,上述补偿系数为1。0。

  2.确定危险等级

  求出F&EI和(F&E1)’后,按表9—20确定其火灾、爆炸危险等级。

  3.计算实际最大可能财产损失(实际MPPD)

  实际最大可能财产损失:基本最大可能财产损失X安全措施补偿系数

  它表示在采取适当的防护措施后,事故造成的财产损失。

  4.计算最大可能工作日损失(MPDO)

  估算最大可能工作日损失是评价停产损失(B1)的必经步骤,根据物料储量和产品需求的不同状况停产损失往往等于或超过财产损失。

  最大可能工作日损失可以根据实际最大可能财产损失按《道七版》给定的图查取。

  5.计算停产损失(B1)

  停产损失(以美元计)按下式计算:

  式中VPM为每月产值。

  (五)应用示例

  表9—21、表9—22为某炼油厂延迟焦化装置安全预评价中加热炉区单元《道七版》指数评价的实例。