火災、爆炸危險指數(shù)評價法應用探討

1、 火災、爆炸危急指數(shù)評價法應用探討 火災、爆炸危急指數(shù)評價法是安全評價專業(yè)人員和企業(yè)安全工程人員在安全評價過程中經(jīng)常用到的評價方法。但是有些企業(yè)安全工程人員在實際應用該方法對自身企業(yè)評價時，由于對該評價方法的理解不精確或在系數(shù)選擇時參雜自身感情因素導致評價結果失真。下面對該評價方法使用中簡潔消逝失誤或不精確的幾點進行爭辯與探討。 一、評價方法介紹 火災、爆炸危急指數(shù)評價法是對工藝裝置及所含物料潛在的火災、爆炸危急性和反應的危急性以逐步推算的方法進行客觀評價。評價過程中定量的依據(jù)是用以往事故的統(tǒng)計資料、物質的潛在能量和現(xiàn)行安全防災措施的狀況。其最主要的目的在于使企業(yè)安全工程人員了解各工藝部分可能

2、造成的損失，并關懷確定其削減潛在事故嚴峻性和總損失的有效而經(jīng)濟的途徑。 二、評價程序介紹 火災、爆炸危急指數(shù)評價法一般依據(jù)確定評價單元、資料收集、確定物質系數(shù)、評價單元固有的火災爆炸危急度評價、評價單元安全補償措施評價、評價單元火災、爆炸危急程度評價結果分析六大步驟進行。 當然，在評價單元固有的火災爆炸危急度評價中包括一般工藝危急系數(shù)F1的確定、特殊工藝危急系數(shù)F2的確定、評價單元危急系數(shù)F3的確定、火災、爆炸危急指數(shù)FEI的計算、危害系數(shù)Y的確定、基本最大可能財產(chǎn)損失的估量；在評價單元安全補償措施評價中包括工藝把握安全補償系數(shù)C1的確定、物質隔離補償系數(shù)C2的確定、防火措施補償系數(shù)C3的確定

3、、單元的安全補償系數(shù)C的確定、實際最大可能財產(chǎn)損失的估算等各個具體細致的步驟。 三、應用中簡潔消逝失誤的環(huán)節(jié) 我們在應用火災、爆炸危急指數(shù)評價法進行評價時簡潔疏忽或失誤主要為以下幾點： 1、評價單元的選擇模糊。這主要表現(xiàn)在企業(yè)工程人員在評價時面對自身企業(yè)簡潔的工藝布局面前無從下手，或只是依據(jù)企業(yè)工藝分區(qū)簡潔的定位為評價單元。 2、特定參數(shù)或環(huán)境考慮不全面。這主要表現(xiàn)在疏忽評價工藝單元所處理的易燃或化學活潑性物質的量和疏忽了物質系數(shù)(MF)的溫度修正上。 3、各種評價系數(shù)選擇不精確。這主要表現(xiàn)在評價單元固有的火災爆炸危急度評價、評價單元安全補償措施評價中具體系數(shù)選擇存在誤差。 四、評價實例簡介與

4、說明 如何避開或削減以上幾個簡潔疏忽或簡潔消逝誤差的環(huán)節(jié)，為了有個比較直觀的生疏，現(xiàn)結合對某企業(yè)精對苯二甲酸(PTA)工程中氧化反應器單元火災、爆炸危急指數(shù)評價實例進行簡要說明。 1、評價單元的確定。 精對苯二甲酸(PTA)工程中氧化反應器單元。 這里所要說明的是，多數(shù)工廠、企業(yè)往往是由多個單元組成，但我們在應用火災、爆炸危急指數(shù)評價法進行評價時，只選擇從預防角度來看對工藝有影響的工藝單元進行評價。工藝單元被定義為工藝裝置的任一主要單元，它既可以是一個工序或一個工藝分區(qū)，也可以是某個主要設備。 2、物質系數(shù)MF的確定。 物質系數(shù)MF是表述單元內物質發(fā)生火災爆炸事故過程中釋放能量大小的內在特征的

5、參數(shù)。查道化學公司火災、爆炸危急指數(shù)評價方法第七版的附錄A，單元的MF為16。 這里所要留意的是物質系數(shù)MF代表的是正常環(huán)境溫度和壓力下物質的危急性，但假如工藝單元溫度超過60，則MF本身應作修正。其修正方法可參照道化學公司火災、爆炸危急指數(shù)評價方法進行，此處不在贅述。但是假如工藝單元是反應器，如我們選取的氧化反應器，那么對因反應引起的溫升不用考慮溫度修正，由于各個反應系統(tǒng)已將這一因素考慮在內了。 3、固有的火災爆炸危急度評價。 (1)一般工藝危急系數(shù)F1的確定 一般工藝危急系數(shù)是確定事故損害大小的主要因素F1是基本系數(shù)1.00和評價單元有關內容所取系數(shù)的代數(shù)和。 評價方法列出的六項內容適用于

6、大多數(shù)作業(yè)場合，但須依據(jù)單元的具體狀況選用。該企業(yè)氧化反應器有關的內容取系數(shù)狀況分述如下。 放熱化學反應 放熱反應在該評價方法中被分為三類，略微放熱反應、中等放熱反應、猛烈放熱反應，其危急系數(shù)為0.31.25不等。該反應屬中等放熱反應，故系數(shù)選取為0.50。 封閉或室內單元 該危急系數(shù)為0.250.95不等，反應溫度高于對二甲苯、乙酸的閃點，但低于沸點，反應器三面為防爆墻，上面有頂，且處理量大于4540kg，故系數(shù)選取為0.45。 這里需要說明的是我們選取的單元中所處理的易燃或化學活潑性物質的量是大于2268kg的，假如我們選擇的單元內物料量較少，該評價方法會夸大其危急性。這也是我們在選擇評價

7、單元時應當留意的。 排放與泄漏把握 該危急系數(shù)為0.250.50不等，單元四周為平坦地，一旦失火，會引起火災，取系數(shù)為0.50。 一般工藝危急系數(shù)F1的計算 該單元的一般工藝危急系數(shù)為 F1=1.00+0.50+0.45+0.50=2.45。 (2)特殊工藝危急系數(shù)F2的確定 特殊工藝危急系數(shù)是影響事故發(fā)生概率的主要因素。F2是基本系數(shù)1.00和評價單元有關內容所取系數(shù)的代數(shù)和。 評價方法共考慮了12項內容，亦須依據(jù)單元的具體狀況選用。該企業(yè)氧化反應器有關的內容取系數(shù)狀況分述如下。 毒性物質 該危急系數(shù)為0.200.80不等，按評價方法的規(guī)定，毒性物質系數(shù)為0.2Nh。單元內有多種物質時，取其

8、中最高的Nh值。對二甲苯、醋酸的健康危害指數(shù)Nh分別為2和3。最高Nh值是3。系數(shù)取為0.2Nh=0.23=0.60。 我們這里需要留意健康危害指數(shù)Nh的確定是很關鍵的，我們是選擇其中最高的健康危害指數(shù)Nh，不然就會引起較大的誤差。 燃燒范圍或四周的操作 當儀表或裝置失靈時，設備才處于燃燒范圍或其四周，系數(shù)為0.30。 釋放壓力 氧化反應器反應壓力約為1620kPa，用該評價方法規(guī)定的算式計算得到系數(shù)0.47。 易燃和不穩(wěn)定物質的數(shù)量 假設氧化反應器內主要物質按對二甲苯75000kg、醋酸75000kg計(因涉及保密內容，具體比例未注明，以上僅為假設)，氧化反應器內對二甲苯總能量為2.8271

9、09kJ，相當于2.680109Btu；醋酸總能量為1.091109kJ，相當于1.034109Btu(Btu為非計量單位，但因計算較為簡便，故接受之)。 氧化反應器單元總能量3.704109Btu。應用評價方法中生產(chǎn)過程液體的方程，計算得本項系數(shù)為2.11。 此處需要說明的是，評價方法中將易燃和不穩(wěn)定物質的數(shù)量分為工藝過程中的液體或氣體、儲存中的液體或氣體、儲存中的可燃固體和工藝中的粉塵三種類型，每種類型均有其特定的計算方式，我們在應用中應明確類型后方可進行計算。另需說明的是對每個單元來說，只能選取一個系數(shù)。 腐蝕 該企業(yè)所在場所環(huán)境中有海風、醋酸等腐蝕性物質，但該單元已實行防腐蝕措施。故單

10、元系數(shù)取為0.10。 轉動設備 單元系數(shù)取為0.50。 特殊工藝危急系數(shù)F2的計算 氧化反應器的特殊工藝危急系數(shù)F2=1.00+0.60+0.30+0.47+2.11+0.10+0.50=5.08。 (3)工藝單元危急系數(shù)F3的確定 工藝單元危急系數(shù)F3是一般工藝危急系數(shù)F1和特殊工藝危急系數(shù)F2的乘積。工藝單元危急系數(shù)F3反映了有關危急因素之間的相互合成效應。 氧化反應器單元F3=F1F2=2.455.08=12.446 此處需要說明的是，該評價方法中工藝單元危急系數(shù)F3范圍為18，故計算火災、爆炸危急指數(shù)應選取最大值8。假如我們這里沒有留意的話，將引起很大的誤差。 (4)火災、爆炸危急指數(shù)

11、FEI的計算 火災、爆炸危急指數(shù)FEI是工藝單元危急系數(shù)F3和物質系數(shù)MF的乘積，它被用來估量生產(chǎn)過程中的事故可能造成的破壞。 氧化反應器的火災、爆炸危急指數(shù)FEI=F3MF=816=128。由評價方法危急等級表可知，該單元的固有潛在火災、爆炸危急等級為“很大”級。 這里需要強調的是我們在一次評價中只分析一種危急，使分析結果與特定的最危急狀況相對應。也就是說，假如該單元同時存在兩種或以上危急，我們在分析一種危急的時候不考慮另外一種危急與其的聯(lián)系，待每個危急分析過后，我們選取其中最大的危急作為最終危急進行計算。 (5)危害系數(shù)Y的確定 危害系數(shù)Y是用單元危急系數(shù)F3和物質系數(shù)MF，按道化學公司(

12、DOW)火災、爆炸危急性評價法(第七版)的附錄E的方程式計算確定的。它代表了單元內物料發(fā)生火災爆炸事故的綜合效應，即在事故影響區(qū)域內可能遭到破壞的百分數(shù)。 對二甲苯的物質系數(shù)MF=16，氧化反應器的F3=8。按評價方法規(guī)定的物質系數(shù)16的方程式，計算得危害系數(shù)： Y=0.256741+0.0198868+0.01105582-0.0008883=0.673。 3.3.6基本最大可能財產(chǎn)損失的估量 依據(jù)評價方法規(guī)定的原則，工藝單元危害系數(shù)Y乘以0.82，就是在事故影響區(qū)域內財產(chǎn)基本最大可能損失百分數(shù)。0.82是考慮事故發(fā)生時有些成本不會患病損失或不需更換所取的修正系數(shù)。 因此，反應器的基本最大可

13、能財產(chǎn)損失為0.6730.82=0.552。 4、安全補償措施評價 道化學公司火災、爆炸危急性評價法把安全措施分為工藝把握、物質隔離和防火措施三類。每一類安全措施都有若干項內容，合適的安全措施的補償系數(shù)均小于1，沒有實行的安全措施系數(shù)為1。每一類安全措施的補償系數(shù)是該類別中全部選取系數(shù)的乘積。 (1)安全補償措施評價 安全補償措施需評價涉及內容較多，這里不在贅述，只作簡要說明。 我們的例子中假設氧化反應器單元的工藝把握安全補償系數(shù)C1=C1i=0.815。氧化反應器的物質隔離補償系數(shù)C2=C2i=0.960。氧化反應器的防火措施補償系數(shù)C3=C3i=0.741。 那么氧化反應器單元的安全補償系

14、數(shù)C=C1C2C3=0.8150.9600.741=0.580。 這里需要說明的是該評價方法為“手提式滅火器/水槍”一節(jié)中，假如滅火器和水槍同時存在，我們將同時取系數(shù)，兩系數(shù)相乘計為該項系數(shù)。另外，由于安全補償措施評價是檢查與考證我們實行安全補償措施后達到效果的量化指標，在企業(yè)安全工程人員自己內部評價時往往會參雜個人感情因素，使其產(chǎn)生誤差，故我們建議不同企業(yè)安全工程人員進行互評，或實行多人評價綜合平均的方式，以便使誤差降低。 (2)實際最大可能財產(chǎn)損失百分數(shù)的估算 依據(jù)評價方法規(guī)定的原則，單元的基本最大可能財產(chǎn)損失與其單元的安全補償系數(shù)C的乘積，就是在事故影響區(qū)域內財產(chǎn)實際最大可能損失百分數(shù)。

15、它表示在實行適當(但不愿定完全抱負)的安全措施后，事故可能造成的財產(chǎn)損失風險的大小。 氧化反應器發(fā)生火災爆炸事故的影響區(qū)域內實際最大可能財產(chǎn)損失百分數(shù)為0.5520.580=32.0%。 雖然影響區(qū)域內實際最大可能財產(chǎn)損失百分數(shù)為32.0%，相對量較小，但是實際中一處發(fā)生火災、爆炸事故可能會波及四周場所，造成更多的財產(chǎn)損失，企業(yè)安全工程人員不能掉以輕心。 5、火災、爆炸固有危急程度評價結果分析 我們可以看出氧化反應器固有的潛在火災、爆炸危急程度為“很大”，發(fā)生事故時影響區(qū)域內的基本最大財產(chǎn)損失可達到55.2%。但該單元實行必要的安全措施以后，事故影響區(qū)域內實際最大可能財產(chǎn)損失企業(yè)降低到32.0%。說明該單元所實行的防火、防爆安全技術措施是有成效的。 以上是對火災、爆炸危急指數(shù)評價法應用實例所作的簡要說明。 五、結束語 通過對