AQ∕T 3046-2013 化工企業(yè)定量風險評價導則 conv

ICS13.200C67備案號：

AQ中華人民共和國安全生產行業(yè)標準3046—2013化工企業(yè)定量風險評價導則2013-06-08發(fā)布 2013-10-01實施國家安全生產監(jiān)督管理總局 發(fā)布化工業(yè)定風險價導則1 范圍本標準規(guī)定了化工企業(yè)定量風險評價過程中的技術要求。本標準適用于化工企業(yè)的定量風險評價，不適用于公路運輸、鐵路運輸、水上運輸、長輸管道等企業(yè)外運輸設施的定量風險評價。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB18218GB50160AQ8001HG20660SY/T6714

危險化學品重大危險源辨識石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范安全評價通則壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類基于風險檢驗的基礎方法3 術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1危險 hazard可能造成人員傷害、職業(yè)病、財產損失、環(huán)境破壞的根源或狀態(tài)。3.2危險辨識 hazardidentification采用系統分析方法識別出系統中存在的危險或事故隱患。3.3失效 failure系統、結構或元件失去其原有包容流體或能量的能力（如泄漏。3.4失效頻率 failurefrequency失效事件所發(fā)生的頻率，單位為/年。3.5失效后果 failureconsequence失效事件的結果，一個事件有一個或多個結果。3.6風險 risk發(fā)生特定危害事件的可能性與后果的乘積。3.7定量風險評價 quantitativeriskassessment對某一設施或作業(yè)活動中發(fā)生事故頻率和后果進行定量分析，并與風險可接受標準比較的系統方法。3.8單元 unit具有清晰邊界和特定功能的一組設備、設施或場所，在泄漏時能與其他單元及時切斷。3.9故障樹分析 faulttreeanalysis故障樹又名事故樹它是通過對可能造成系統失效的各種因（包括硬件軟件環(huán)境人為因素等）進行分析，畫出邏輯框圖（故障樹，從而確定系統失效原因的各種可能組合方式及其發(fā)生概率。3.10存量 containment設備或單元可能釋放流體量的上限。3.11常壓儲罐 atmosphericstoragetank設計壓力小于或等于6.9kPa(罐頂表壓)的儲罐。3.12壓力儲罐 pressurizedstoragetank設計壓力大于或等于0.1MPa(罐頂表壓)的儲罐。3.13單防罐 singlecontainmentstoragetank帶隔熱層的單壁儲罐或由內罐和外罐組成的儲罐。其內罐能適應儲存低溫冷凍液體的要求，外罐主要是支撐和保護隔熱層，并能承受氣體吹掃的壓力，但不能儲存內罐泄漏出的低溫冷凍液體。3.14雙防罐 doublecontainmentstoragetank由內罐和外罐組成的儲罐。其內罐和外罐都能適應儲存低溫冷凍液體，在正常操作條件下，內罐儲存低溫冷凍液體，外罐能夠儲存內罐泄漏出來的冷凍液體，但不能限制內罐泄漏的冷凍液體所產生的氣體排放。3.15全防罐 fullcontainmentstoragetank由內罐和外罐組成的儲罐其內罐和外罐能適應儲存低溫冷凍液體內外罐之間的距離為1~2罐頂由外罐支撐，在正常操作條件下，內罐儲存低溫冷凍液體，外罐既能儲存冷凍液體，又能限制內罐泄漏液體所產生的氣體排放。3.16源項 modelingsourceterm可能引起急性傷害的觸發(fā)事件，如危險物質泄漏、火災、爆炸等。3.17射流 jet泄漏出來的高速氣流與空氣混合形成的軸向蔓延速度遠大于環(huán)境風速的云羽。3.18事件樹分析 eventtreeanalysis事件樹分析是根據規(guī)則用圖形來表示由初因事件可能引起的多事件鏈，以追蹤事件破壞的過程及各事件鏈發(fā)生的概率。3.19閃火 flashfire在不造成超壓的情況下物質云團燃燒時所發(fā)生的現象。3.20池火 poolfire可燃液體泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆蓋水面，遇到火源燃燒而形成池火。3.21點火源 ignitionsource能夠使可燃物與助燃物（包括某些爆炸性物質）發(fā)生燃燒或爆炸的能量源。3.22蒸氣云爆炸 vaporcloudexplosion當可燃氣（或可燃蒸氣與空氣預先混合后遇到點火源發(fā)生點火由于存在某些特殊原因或條件，火焰加速傳播，產生蒸氣云爆炸。3.23噴射火 jetfire加壓的可燃物質泄漏時形成射流，在泄漏口處被點燃，由此形成噴射火。3.24火球 fireball大量燃料與周圍的空氣有限混合后燃燒時所發(fā)生的現象。3.25個體風險 individualrisk個體在危險區(qū)域可能受到危險因素某種程度傷害的頻發(fā)程度，通常表示為體死亡的發(fā)生頻率，單位為/年。3.26社會風險 societalrisk群（包括職工和公眾在危險區(qū)域承受某種程度傷害的頻發(fā)程度通常表示為大于等于N人死亡的事故累計頻率（F，通常以累積頻率和死亡人數之間關系的曲線圖（-N曲線）來表示。3.27潛在生命損失（PLL） potentiallossoflife單位時間某一范圍內全部人員中可能死亡人員的數目。3.28盡可能合理降低原則（ALARP）aslowasreasonablypractice在當前的技術條件和合理的費用下，對風險的控制要做到在合理可行的原則下“盡可能的”3.29死亡概率（P） probabilityofdeath表示個體死于暴露下的概率大小，P為0~1之間的無因次數。4 基本程序定量風險評價包括以下步驟，流程圖見附錄A：a)準備；b)資料數據收集；c)危險辨識；d)失效頻率分析；e)失效后果分析；f)風險計算；g)風險評價；h)確定評價結論，編制風險評價報告。5 定量風險評價項目管理5.1 定量風險評價項目管理主要包括以下步驟，流程圖參見附錄B.1：a)了解用戶需求；b)確定研究目的和目標；c)確定研究深度；d)確定評價規(guī)則；e)制定項目計劃；f)項目執(zhí)行。5.2 在定量風險評價前，應確定以下評價規(guī)則：a)風險度量形式和風險可接受標準；b)數據采集、處理及缺失數據的處理；c)評價數據、假設、過程及結果的記錄；d)評價小組組成及培訓要求；e)失效頻率的計算方法及原則；f)點火概率的計算方法；g)失效后果的計算方法及原則；h)風險的計算方法及原則；i)風險評價結果及建議的符合性審查。5.3 宜對價小組成員進行培訓明確定量風險評價小組成員所需的技能及在團隊中的職責小組成員包括但不限于風險評價項目經理企業(yè)主管工藝/設備工程師安全工程師/風險分析師及風險評價技術專家等。小組成員的職責及培訓內容參見附錄B.2。6 資料數據收集6.1 一般資料數據應根據評價的目標和深度確定所需收集的資料數據，包括但不限于表1的資料數。表1 定量風險評價收集的一般資料數據類別 一般資料數據危害信息設計和運行數據減緩控制系統管理系統自然條件歷史數據人口數據6.2 人口數據

危險物質存量危險物質安全技術說明（DS現有的工藝危害分（如危險與可操作性分析（HAZOP）結果、點火源等。區(qū)域位置圖平面布置圖設計說明工藝技術規(guī)程安全操作規(guī)程工藝流程（FD、管道和儀表流程圖（P&ID、設備數據、管道數據、運行數據等。探測和隔離系統（可燃氣體和有毒氣體檢測、火焰探測、電視監(jiān)控、聯鎖切斷等、消防、水幕等減緩控制系統。管理制度、操作和維護手冊、培訓、應急、事故調查、承包商管理、機械完整性管理、變更和作業(yè)程序等。大氣參數（氣壓、溫度、濕度、太陽輻射熱等、風速、風向及大氣穩(wěn)定度聯合頻率；現場周邊地形、現場建筑物等。事故案例、設備失效統計資料等。評價目標（范圍）內室內和室外人口分布。6.2.1 人分布統計時，應遵循以下原則：a)根據評價目標，確定人口統計的地域邊界；b)考慮人員在不同時間上的分布，如白天與晚上；c)考慮娛樂場所、體育館等敏感場所人員的流動性；d)考慮已批準的規(guī)劃區(qū)內可能存在的人口。6.2.2 人數據可采用實地統計數據也可采用通過政府主管部門地理信息系統或商業(yè)途徑獲得的數據。6.3 點火源6.3.1 化企業(yè)典型點火源分為：a)點源，如加熱爐（鍋爐、機車火炬、人員；b)線源，如公路、鐵路、輸電線路；c)面源，如廠區(qū)外的化工廠、冶煉廠。6.3.2 應對評價單元的工藝條件、設備（設施、平面布局等資料進行分析，結合現場調研，確定最壞事故場景影響范圍內的潛在點火源，并統計點火源的名稱、種類、方位、數目以及出現的概率等要素。7 危險辨識和評價單元選擇7.1 危險辨識7.1.1 應照AQ8001中6.2的規(guī)定對評價對象進行系統的危險辨識識別系統中可能對人造成急性傷亡或對物造成突發(fā)性損壞的危險，確定其存在的部位、方式以及發(fā)生作用的途徑和變化規(guī)律。7.1.2 危辨識可采用如下方法：a)系統危險辨識方法如預先危險分（PHA“如果-怎么”What-if分析危險與可操作性分析（HAZP、故障類型和影響分析（FMEA、故障樹分析（FA）和事件樹分析（EA）等；b)依據GB18218進行危險化學品重大危險源辨識；c)事故案例分析；d)其他方法。7.2 評價單元選擇7.2.1 根評價目的可對辨識出的所有危險單元開展定量風險評價也可對辨識出的危險單元進行初步評價并選擇需要進行定量風險評價的單元，選擇的評價單元應能代表評價對象的風險水平。7.2.2評單元選擇可采用如下方法：a)危險度評價法（見附錄C；b)設備選擇數法（見附錄D；c)其他方法。8 泄漏場景及頻率8.1 泄漏場景8.1.1 泄場景根據泄漏孔徑大小可分為完全破裂以及孔泄漏兩大類有代表性的泄漏場景見表2當設備（設施）直徑小于150m時，取小于設備（設施）直徑的孔泄漏場景以及完全破裂場景。表2 泄漏場景泄漏場景 范圍 代表值小孔泄漏0m~5mm5mm中孔泄漏5mm~50mm 25mm大孔泄漏50mm~150mm100mm完全破裂 >150mm

1）設備（設施）完全破裂或泄漏孔徑＞150m2）全部存量瞬時釋放8.1.2 泄場景的選擇應考慮設（設施的工藝條件歷史事故和實際的運行環(huán)境可采用表3定義的典型泄漏場景。表3 設備（設施）典型泄漏場景序號 設備（或設施）種類1管線2常壓儲罐3壓力儲罐4 工藝容器和反應容器5泵和壓縮機6 換熱器7 壓力釋放設施8化學品倉庫9 爆炸物品儲存

泄漏場景見8.1.3見8.1.4見8.1.5見8.1.6見8.1.7見8.1.8見8.1.9見8.1.10見8.1.110 公路槽車或鐵路槽車1 運輸船舶

見8.1.12見8.1.138.1.3 管線管線泄漏場景見8.1.1，并滿足以下要求：a)對于完全破裂場景如果泄漏位置嚴重影響泄漏量或泄漏后果應至少分別考慮三個位置的完全破裂：——管線前端；——管線中間；——管線末端。b)對于長線，宜沿管線選擇一系列泄漏點，泄漏點的初始間距可取為50，泄漏點數應確保當增加泄漏點數量時，風險曲線不會顯著變化。8.1.4 常壓儲罐常壓儲罐的泄漏場景見表4。表4 常壓儲罐泄漏場景泄漏到環(huán)境中 泄漏到外罐中儲罐類型5mm 25mm 100mm孔徑泄漏孔徑泄漏孔徑泄漏單防罐 √ √ √雙防罐全防罐地下儲罐 注1

完全破裂√√√

5mm 25mm 100mm孔徑泄漏孔徑泄漏孔徑泄漏√ √ √

完全破裂√注1：對地下儲罐，如果設有限制液體蒸發(fā)到環(huán)境中的封閉設施，則泄漏場景考慮為地下儲罐完全破裂以及封閉設施失效引發(fā)的液池蒸發(fā)，反之，根據地下儲罐類型，考慮為單防罐、雙防罐或全防罐的泄漏場景。注2：如果儲罐的儲存液位變化較大，且對風險計算結果產生重大影響時，可考慮不同液位的概率。注3：對于其他類型的儲罐，可根據實際情況選擇表4中的場景。8.1.5 壓力儲罐壓力儲罐泄漏場景見8.1.1。對于儲壓縮液化氣體的壓力儲罐，當儲存液位變化較大且對風險計算結果產生重大影響時，可考慮不同液位的概率。8.1.6 工藝容器和反應容器工藝容器和反應容器的定義見表5，其泄漏場景見8.1.1。對于蒸餾塔附屬的再沸器、冷凝器、泵、回流罐、工藝管線等其他相關部件的泄漏場景可按照各自的設備類型考慮。表5 工藝容器和反應容器定義類型 定義 例子工藝容器

容器內物質只發(fā)生物理性（如溫度或相態(tài)變化的容（不包括8.1.8中的換熱器。蒸餾塔、過濾器等。反應 容器內物質發(fā)生了化學變化的容器。如果在一個容器內發(fā)生了物質混合放熱，該容器 容器也應作為一個反應容器。

通用反應器釜式反應器床式反應器等。8.1.7 泵和壓縮機泵和壓縮機的泄漏場景取吸入管線的泄漏場景，見8.1.1；當泵或壓縮機的吸入管線直徑小于150mm時，則最后一種泄漏場景的孔尺寸為吸入管線的直徑。8.1.8 換熱器換熱器泄漏場景見表6。表6 換熱器泄漏場景換熱器類型 具體分類 泄漏位置 泄漏場景1

場景泄漏場景2 泄漏場景3 泄漏場景4板式換熱器 1.危險物質在板間通道內2.危險物質在殼程3.危險物質在管程，殼程設計壓力＞管程危險物質的最大壓力4.危險物質在管程，殼程設計壓力≤管程危險物質的最大壓力管式換熱器 5.管程和殼程內同時存在危險物質，殼程的設計壓力＞管程危險物質的最大壓力6.管程和殼程內同時存在危險物質，殼程的設計壓力≤管程危險物質的最大壓力

板間危險物質泄漏殼程內危險物質泄漏管程內危險物質泄漏管程內危險物質泄漏殼程內危險物質泄漏管程內危險物質泄漏殼程內危險物質泄漏管程內危險物質泄漏

5mm孔徑泄漏5mm孔徑泄漏一條管道5mm孔徑泄漏5mm孔徑泄漏5mm孔徑泄漏一條管道5mm孔徑泄漏

25mm孔徑泄漏25mm孔徑泄漏一條管道25mm孔徑泄漏25mm孔徑泄漏25mm孔徑泄漏一條管道25mm孔徑泄漏

100mm孔徑泄漏100mm孔徑泄漏一條管道破裂100mm孔徑泄漏100mm孔徑泄漏一條管道破裂

破裂破裂10條管道破裂10條管道破裂破裂10條管道破裂破裂10條管道破裂注1：假設泄漏物質直接泄漏到大氣環(huán)境中。注2：其他換熱器可按表6的具體分類進行泄漏場景設置。8.1.9 壓力釋放設施當壓力釋放設施的排放氣直接排入大氣環(huán)境中，應考慮壓力釋放設施的風險，其場景可取壓力釋放設施以最大釋放速率進行排放。8.1.10 化學品倉庫化學品倉庫宜考慮物料在裝卸和存儲等處理活動中，由毒性固體的釋放、毒性液體的釋放或火災造成的毒性風險。8.1.11 爆炸物品儲存爆炸物品儲存應考慮儲存單元發(fā)生爆炸和火災兩種場景。在儲存單元內發(fā)生爆炸，采用儲存單元爆炸場景。如果爆炸不會發(fā)生，采用儲存單元火災場景。8.1.12 公路槽車或鐵路槽車企業(yè)內部公路槽車或鐵路槽車的泄漏場景應考慮槽車自身失效引起的泄漏和裝卸活動導致的泄漏。泄漏場景見表7。設備（設施）

表7 公路槽車或鐵路槽車泄漏場景泄漏場景公路槽車或鐵路槽車裝卸軟管裝卸臂

1）孔泄漏，孔直徑等于槽車最大接管直徑2）槽車破裂見8.1.1見8.1.18.1.13 運輸船舶企業(yè)內部碼頭運輸船舶的泄漏事件應考慮裝卸活動和外部影響（沖擊，泄漏場景見表8。表8 運輸船舶泄漏場景設備（設施）裝卸臂 見8.1.1

泄漏場景 備注裝卸活動氣體罐（運輸船上的）見8.1.1 外部影響（沖擊）半冷凍式罐見8.1.1單壁液體罐見8.1.1雙壁液體罐 見8.1.1

外部影響（沖擊）外部影響（沖擊）外部影響（沖擊）注1外部影響如船舶碰撞引起的泄漏由具體情況確定可不考慮罐體完全破裂果船停泊在港口外外部撞造成的泄漏可不考慮。注2：如果裝卸臂由多根管道組成，裝卸臂的完全破裂相當于所有管道同時完全破裂。8.2 泄漏頻率8.2.1 泄頻率可使用以下數據來源：a)適用于化工行業(yè)的失效數據庫；b)企業(yè)歷史統計數據；c)基于可靠性的失效概率模型；d)其他數據來源。8.2.2 泄頻率數據選擇應考慮以下事項：a)應確保使用的失效數據與數據內在的基本假設相一致；b)使用化行業(yè)數據庫時，宜考慮下列因素對泄漏頻率的影響：——減??；——襯里；——外部破壞；——應力腐蝕開裂；——高溫氫腐蝕；——機械疲勞（對于管線；——脆性斷裂；——其他引起泄漏的危害因素。c)如果使用企業(yè)歷史統計數據，則只有該歷史數據充足并具有統計意義時才能使用。8.2.3 可慮企業(yè)工藝安全管理水平對泄漏頻率的影響，可采用SY/T6714中8.4條的規(guī)定進行修正。8.2.4 當8.1中泄漏場景發(fā)生的頻率小于10-8/年或事故場景造成的死亡概率小于1時，在定量風險評價時可不考慮這種場景。9 源項和氣云擴散9.1 源項和氣云擴散計算9.1.1 源和氣云擴散的計算應考慮以下情形：a)泄漏（釋放；b)閃蒸和池蒸發(fā)；c)射流和氣云擴散；d)火災；e)爆炸。9.1.2 在擇源項和氣云擴散模型時應考慮泄漏物質的特性模型及相關計算條件的科學性已得到試驗數據驗證或模型比較研究論證等，源項和氣云擴散的計算模型參見附錄E。9.2 泄漏9.2.1 對一個泄漏場景應選擇一個合適的泄漏模型，不同泄漏場景的泄漏速率計算方法參見附錄E.1。9.2.2 泄位置應根據設（設施實際情況而確定在工藝容器或反應容器中當容器內同時存在氣相和液相時，應模擬氣相泄漏和液相泄漏兩種場景。9.2.3 泄方向應根據設備安裝的實際情況確定如果沒有準確的信息泄漏方向宜設為水平方向與風向相同。對于地下管道，泄漏方向宜為垂直向上。9.2.4 泄一般考慮為無阻擋釋放，以下兩種情況宜考慮泄漏位置附近的地面或者物體的阻擋作用：a)Lo/Lj小于0.33，Lo為泄漏點到阻擋物的距離，j為自由噴射長度，見式（1：Lj=2×u×uair......（1）式中：u0——源處的噴射速度，單位為/s；b0——源半徑，單位為m；uair——平均環(huán)境風速，單位為/s，通常取5/s。b)對所有能的釋放方向Lo/Lj小于0.33概率Pi大于0.5在這種情況下頻率為f的泄漏場景應分成兩個獨立的泄漏場景：頻率Pi×f的有阻擋釋放和頻率為（1-Pi）×f的無阻擋放。9.2.5 最大可能泄漏量最大可能泄漏量取a）和b）的較小值：a）泄漏設備單元中的物料加上相連設備截斷前可流入到泄漏設備單元中的物料，設定流入速度等于泄漏速度；b）泄漏設備及相連單元內所有的物料量。泄漏設備及相連單元內所有的物料量應根據實際運行數據確定，當缺乏數據時可采用SY/T6714中7.4薦的方法進行估算。9.2.6 有效泄漏時間的確定9.2.6.1 確定有效泄漏時間時，應考慮如下因素：a）設備和相連系統中的存量；b）探測和隔離時間；c）可能采取的任何反應措施。9.2.6.2 對每個泄漏場景的有效泄漏時間逐個確認，有效泄漏時間可取如下三項中的最小值：a）60in；b）最大可能泄漏量與泄漏速率的比值；c）基于探測及隔離系統等級的泄漏時間，參見附錄F。9.3 閃蒸和液池蒸發(fā)9.3.1 過液體泄漏計算應考慮閃蒸的影響，閃蒸計算參見附錄E.2。9.3.2 液擴展應考慮地面粗糙度、障礙物以及液體收集系統等影響，如果存在圍堰、防護堤等攔蓄區(qū)，且泄漏的物質不溢出攔蓄區(qū)時，液池最大半徑為攔蓄區(qū)的等效半徑。9.4 擴散9.4.1計擴散時，應至少考慮以下兩種情況：a)射流。對于射流需確定噴射高度或距離。b)大氣擴大氣擴散計算應考慮實際氣體特性根據擴散氣體的初始密度Richardson數等條件選擇重氣擴散或非重氣擴散。9.4.2 室的容器、油罐和管道等設備泄漏，應考慮建筑物對擴散的影響，選擇模型時應考慮以下情況：a)建筑物不能承受物質泄漏帶來的壓力，可設定物質直接釋放到大氣中。b)建筑物承受物質泄漏帶來的壓力，則室外擴散源項應考慮建筑物內的源項以及通風系統的影響。9.4.3 在算擴散時宜選擇穩(wěn)定中等穩(wěn)定不穩(wěn)定低風速中風速和高風速等多種天氣條件當使用Pasquill氣穩(wěn)定度（參見附錄E.3）時，可選擇以下六種天氣類別，見表9。表9 選擇的天氣條件大氣穩(wěn)定度風速B 中風速：3m/s~5m/sD 低風速：1m/s~2m/sD 中風速：3m/s~5m/sD 高風速：8m/s~9m/sE 中風速：3m/s~5m/sF 低風速：1/s~2/s9.4.4 擴計算時應考慮當地的風速風向及穩(wěn)定度聯合頻率宜選擇十六種風向氣象統計資料宜采用評價單元附近氣象站的氣象統計數據。9.5 火災和爆炸9.5.1 對可燃氣體或液體泄（釋放應考慮發(fā)生沸騰液體擴展蒸氣云爆（BLEVE（或火球、噴射火、池火、蒸氣云爆炸及閃火等火災、爆炸場景。具體場景與物質特性、儲存參數、泄類型、點火類型等有關，可采用事件樹方法確定各種可燃物質釋放后，各種事件發(fā)生的類型及概率?？扇嘉镔|釋放后的事件樹參見附錄.1。9.5.2 點火類型點火分為立即點火和延遲點火。9.5.3 點火概率立即點火的點火概率應考慮設備類型物質種類和泄漏形（瞬時釋放或者連續(xù)釋放可據數據庫統計或通過概率模型計算獲得?？扇嘉镔|泄漏后立即點火的概率參見附錄.2。延遲點火的點火概率應考慮點火源特性、泄漏物特性以及泄漏發(fā)生時點火源存在的概率，可按式（2）計算：P(t)=present1?e?ωt)……（2）式中：P(t)——0~t時間內發(fā)生點火的概率；Ppsent——火源存在的概率；ω——點火效率，單位為s-1，與點火源特性有關；t——時間，單位為s。常見點火源在1in內的點火概率參見附錄.3。9.5.4 壓液化氣體或壓縮氣體瞬時釋放時，應考慮BLEVE或火球的影響。BLEVE或火球熱輻射計算參見附錄E.4.2。9.5.5 可燃有毒物質可燃有毒物質在點火前應考慮毒性影響，在點火后應考慮燃燒影響?？蛇M行如下簡化：a)對低活性物質（參見附錄.2），假設不發(fā)生點火過程，僅考慮有毒物釋放影響。b)對中等活性及高活性物質，宜分成可燃物釋放和有毒物釋放兩種獨立事件進行考慮。9.5.6 對噴射火其方向為物質的實際泄漏方向如果沒有準確的信息宜考慮垂直方向噴射火和水平方向噴射火，計算方法參見附錄E.4.3。9.5.7 氣延遲點火發(fā)生閃火和爆炸時，可將閃火和爆炸考慮為兩個獨立的過程。9.5.8 氣爆炸產生的沖擊波超壓計算宜考慮氣云的受約束或阻礙狀況，計算方法參見附錄E.4.4。9.6 減緩控制系統應考慮不同種類的減緩控制系統對危險物質釋放及其后果的影響。如果能夠確定減緩控制系統的效果，宜采用下列步驟反映減緩控制系統的作用：a)確定系統起作用需要的時間t；b)確定系的效果；c)0到t時間內不考慮減緩控制作用；d)t時間后的源項值應考慮減緩控制系統的效果并進行修正；e)應考慮減緩控制系統的失效概率。10 暴露影響10.1 死亡概率計算10.1.1 毒氣體、熱輻射和超壓的影響參見附錄H。10.1.2 定暴露下死亡概率可采用概率函數法計算，死亡概率Pd與相應的概率值Pr函數關系見下式，Pd和Pr對應關系見附錄I.1。rdP=0.5×1+erf(P?5)rd 2 πxerfx)2∫edt……（4）式中：πxt——暴露時間，單位為s。10.2 中毒毒性暴露下死亡概率值可按下式計算：rPP毒=a+blnCn×t)……（5）式中：rPr毒——毒性暴露下的死亡概率值；a,b,n——述物質毒性的常數，見附錄I.2；C——濃度，單位為g/3；t——暴露于毒物環(huán)境中的時間，單位為in，最大值為30in。10.3 熱輻射危害 10.3.1 rPP熱=36.38+2.56lnQ4/3×t……（6）式中：rPr熱——熱輻射暴露下的死亡概率值；Q——熱輻射強度，單位為W/2；t——暴露時間，單位為s，最大值為20s。10.3.2 計算熱輻射暴露死亡概率時，處于火球、池火及噴射火火場中或熱輻射強度不小于37.5kW/m2時，人員的死亡概率為100%；10.4 閃火和爆炸10.4.1 的火焰區(qū)域等于點燃時可燃云團LFL的范圍閃火火焰區(qū)域內員的死亡概率值為100%；閃火火焰區(qū)域外，人員的死亡概率值為0。10.4.2 于蒸氣云爆炸在0.03MPa超壓響區(qū)域內人員的死亡概率為100%在0.01Ma超壓影響區(qū)域外，人員的死亡概率為0。11 風險計算11.1 定量風險評價風險度量分為個體風險和社會風險。個體風險可表現為個體風險等值線，社會風險可表現為F-N曲線和潛在生命損失LL。11.2 個風險和社會風險的表現形式應滿足：a)個體風險應在標準比例尺地理圖上以等值線的形式給出宜表示出頻率不小于10-8/年的個體風險等值線；b)社會風應繪制F-N曲線。11.3 在算個體風險和社會風險時，應對評價區(qū)域進行計算網格劃分，遵循的原則為：a)網格單元的劃分應考慮當地人口密度和事故影響范圍，網格尺寸不應影響計算結果；b)確定每網格單元的人員數量時，可假設網格單元內部有相同的人口密度；c)將點火概率分配到每一個網格單元如果網格中有多個點火源則將所有的點火源合并成處于網格單元中心的單個點火源。11.4 個體風險考慮人員處于室外的情況，社會風險應考慮人員處于室外和室內兩種情況。在計算個體風險和社會風險時，可按下式進行修正：PdPd個體風險=β個體風險×P……（7）社會風險=β社會風險×P……（8）PdPd式中：dP——人員的死亡概率；dP個體風險——個體風險計算時的死亡概率；PP社會風險——社會風險計算時的人口死亡百分比；β個體風險——個體風險計算時的死亡概率修正因子；Pβ社會風險——社會風險計算時的人口死亡百分比修正因子。β取值見表10。表10 修正因子β取值場景 β個體風險 β社會風險室外室外 室內爆炸超壓≥0.03Ma 1 1 1爆炸 0.01MPa＜爆炸超壓＜0.03Pa注1爆炸超壓≤0.01Ma 0 0 0閃火范圍內 1 1 1閃火范圍外火球熱輻射強度<3.5kW/m2 噴射火池火火球熱輻射強度≥37.5kW/m2 噴射火池火毒性

0 0 010.14a） 010.14a） 010.14a） 01 1 11 1 11 1 11 1 1b）注1爆炸超壓0.01MPa~0.03Ma半徑區(qū)域的室外人員的死亡概率為0在計算社會風險時室內人員需考慮建筑物破壞的影響，死亡百分比為2.5%。a當計算社會風險時通常認為在衣服著火以前室外人員因受到衣服的保護而減弱了熱輻射的影響與沒有衣服保護相比，其死亡百分比減小至0.14倍，因此修正因子為0.14。b算室內人員的死亡百分比時應考慮室內真實毒性劑量室內毒性劑量與毒性氣團的通過時間和房間通風率有關沒有具體參數時，可取同樣劑量下室外人員死亡概率的0.1倍。11.4.1 個體風險計算個體風險計算程序見圖1，步驟如下：a）選擇一個泄漏場景（LOC，確定OC的發(fā)生頻率fS；Mb）選擇一種天氣等級M向，給出天氣等級M向同時出現的聯合概率P；Mc如果是可燃物釋放選擇一個點火事件i并確定點火概率Pi如果考物質毒性影響則不考慮點火事件；d）計算在特定的LOC、天氣等級向及點火事件i（可燃物）條件下網格單元上的死亡概率P個體風險，計算中參考高度取1m；P、、i）條件下對網格單元個體風險的貢獻；M i個S,φ,=fS×P×φ××P體風險M i個f）對所有的點火事件，重復c）–e）步的計算；對所有的天氣等級和風向，重復b）–e）步計算；對所有的LOC，重復a）–e）步的計算，則網格點處的個人風險由下式計算。IR=∑∑∑S,φ……（10）S M iMMP個M iMMP個M i選擇一種天氣等級（P和該等級下的一種風向（：P×P選擇一種點火事件i（Pi（可燃)計算網格點的死亡概率個體風險（LOC、M、φ、i）計算（LOC、M、φ、i）條件下對網格點個體風險的貢獻S,φ,=fS×P×φ××P體風險否所有點火事件是否所有天氣等級和風向是否所有LOC是計算網格點處的個體風險IR=∑∑∑∑?IRS,M,φ,iS M φ i圖1 網格點的個體風險計算程序11.4.2 社會風險計算社會風險計算程序見圖2，步驟如下：a）首先確定以下條件：1）確定LOC及其發(fā)生頻率fs；2）選擇天氣等級M，為PM；3）選擇天氣等級M向為P；4）對于可燃物，選擇條件概率為Pi的點火事件。b）選擇一個網格單元，確定網格單元內的人數Ncell；Pc計算在特定的及i下格單元內的人口死亡百分比社會風險計算中參考高度取1。d）計算在特定的、及i數NS,φ；P社NSφ=P會風險×Ncell……（1）社e）對所有網格單元，重復b）–d）步的計算，對、及i，計算死亡總人數NS,Mφ,；NS,Mφ,= ∑NSφ……（12）所有網格單元f）計算、及i的聯合頻率fS,Mφ；P P PfS,Mφ=fS×M××iP P P對所有的、及i，重復a）–f）步的計算，用累積死亡總人數NS,M,ф,i≥N所有事故發(fā)∑生的頻率fS,M,φ,i構造F-N曲線?！芅= fS,Mφ→NS,Mφ≥N……（14）S,Mφ,PN∑= N NM i選擇LO（fs天氣等級M向Ф（PM×PPN∑= N NM i選擇一個網格單元計算死亡百分比社會風險計算網格單元內的死亡數S,Mφ否所有單元是計算所有單元的死亡總數S,Mφ, S,Mφ計算頻率fS,Mφ=fS×P×P×P否所有//i是構造F-N曲線圖2 社會風險計算流程11.5 潛生命損失PLL應按下式進行計算：nPLL=∑fiNi……（15）i1n式中：PLL——潛在生命損失；fi——事件i結果的頻率，單位為/年；Ni——第i個事件的死亡人數。12 風險可接受標準12.1風險標準確定原則企業(yè)在進行定量風險評價前，應確定風險可接受標準值。確定風險可接受標準時應遵循的原則：a)風險可接受標準應具有一定的社會基礎,能夠被政府和公眾所接受；b)重大危對員工個人或公眾成員造成的風險不應顯著增加人們日常生活中已經存在的風險；c)風險可接受標準應和社會經濟發(fā)展水平相適應，并適時更新；d)應考慮業(yè)內部和企業(yè)外部個體風險的差異。12.2風險可接受標準值個體風險可接受標準值和社會風險可接受標準值應滿足安全生產監(jiān)督管理總局（第40號相關要求。13風險評價將風險評價的結果和風險可接受標準比較，判斷項目的實際風險水平是否可以接受，可采用ALARP原則：a)如果風險水平超過容許上限，該風險不能被接受；b)如果風險水平低于容許下限，該風險可以接受；c)如果風險水平在容許上限和下限之間可考慮風險的成本與效益分析采取降低風險的措施使風險水平“盡可能”此外，對于可能造成嚴重后果的事件，應努力降低此事件發(fā)生的頻率。附錄A（規(guī)范性附錄）定量風險評價基本程序準備資料數據收集危險辨識失效頻率分析 失效后果分析風險計算 循環(huán)計算風險標準 風險評價 風險減緩措施結論和報告圖A.1 定量風險評價基本程序附錄B（資料性附錄）定量風險評價項目管理B.1 定量風險評價項目管理確定定量風險評價的目的了解用戶需求 將目的轉換為研究目標并取得用戶的認可修正研究目標 確定研究深度確定評價規(guī)則確定用戶需要的研究報告將新的需求反映到研究目標中用戶審閱初稿確定是否有新的需求

制定項目計劃·評價所需資源·項目進度控制·建立質量管理體系·確定培訓計劃·建立成本控制體系執(zhí)行并完成計劃，形成報告初稿用戶接受研究報告圖B.1 定量風險評價項目管理B.2 定量風險評價小組成員職責及培訓內容B.2.1 定量風險評價小組成員職責表B.1人員企業(yè)主管風險評價項目經理工藝/設備工程師安全工程師/風險分析師風險評價技術專家B.2.2 定量風險評價培訓內容

定量風險評價小組成員職責主要工作職責·確定評價工作的范圍和目的·根據評價工作的需求，批準所需資源·理解研究結果·審查減緩風險的措施·基于風險評價的結果做出決策·與企業(yè)主管協商，確定評價工作的范圍和目的·確定所需資源·控制風險評價工作進度·質量控制·協調相關部門及人員·審查減緩風險的措施·工藝流程說明·提供工藝操作參數·設備參數·提供裝置內的危險物質種類及儲存數量·參與提出最終評價結果·審查減緩風險的措施·協助確定風險評價范圍·開展具體的風險評價（包括危險性分析、后果、頻率及風險計算等）·對風險評價的結果進行解釋·提供定量風險評價技術培訓·提供廣泛的定量風險評價技術的建議·改進定量風險評價技術·提供定量風險評價技術培訓B.2.2.1 企業(yè)主管及參與評價項目相關人員的培訓內容：——定量風險評價方法介紹；——項目管理與控制；——在項目中承擔的職責。B.2.2.2 量風險評價工作組成員的培訓內容：——定量風險評價原理；——定量風險評價方法；——失效頻率的計算方法和原則；——失效后果的計算方法和原則；——數據的采集、審核及缺失數據的處理。附錄C（規(guī)范性附錄）評價單元選擇方法—危險度評價法C.1 危險度評價法該方法是以各單元的物料、容量、溫度、壓力和操作等五項指標進行評定，每一項又分為A、B、C、D四個類別，分別給定10分、5分、2分、0分，最后根據這些分值之和來評定該單元的危險程度等級。危險度評價取值表見表C.1。表C.1 危險度評價取值表操作溫度在燃點以下；分值工程操作溫度在燃點以下；a；1.甲類可燃氣體1.乙類可燃氣體；A（10分） B（5分） C（2分） D（0a；1.甲類可燃氣體1.乙類可燃氣體；物（系指2.甲A類物質及液態(tài)烴2.甲B乙A類可燃液1.乙B、丙、丙B類單元中?？扇家后w；體；度最大單元中?？扇家后w；體；度最大的3.甲類固體；物質） 4.極度危害物質b。 4.高度危害物質。 3.中、輕度危害物質。

不屬于左述之A、B、C項之物質。容量c溫度

1.氣體在500m3～1.氣體在10003以上；1000m3； 1.氣體在100m3～500m3；1.氣體＜100m3；2.液體在100m3以上。2.液體在503～1002.液體在10m3～50m3。2.液體＜10m3。m3。1.1000℃以使用但1.在250℃～1000℃使在低于250℃時使下；作溫度在燃點以上。1000℃以上使用其操2.在250℃～000℃用，其操作溫度在燃點以用，操作溫度在燃點使用其操作度在燃2.在低于在低于250℃時使下；作溫度在燃點以上。點以上。壓力 100MPa 20MPa～100MPa

操作溫度在燃點以上。1MPa～20MPa 1MPa以下操作

1.中等放熱反（如烷基化酯化成氧1.輕微放熱反（如加氫、化聚合縮合等反應）水合、異構化、烷基化、操作； 磺化中和等反應操作；的放熱反應操作；1.臨界放熱和特別劇烈2.系統進入空氣或不2.在精制過程中伴有化學的放熱反應操作；無危險的操作。純物質可能發(fā)生危險反應；無危險的操作。其附近操作。2.在爆炸極限范圍內或的操作； 3.單批式操作，但開始使3.使用粉狀或霧狀物用機械等手段進行程序操質有可能發(fā)生粉塵爆作；其附近操作。炸的操作； 4.有一定危險的操作。4.單批式操作。a見《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范（GB50160）中可燃物質的火災危險性分類。b見《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類（HG20660）表1、表2、表3。c（1）有觸媒的反應，應去掉觸媒所占空間（2）氣液混合反應，應按其反應的相態(tài)選擇上述規(guī)定。危險度分級見表C.2?？偡种档燃壩ｋU程度

表C.2 危險度分級≥16分 1分～15分 ≤10分IIIIII高度危險 中度危險 低度危險可選擇總分值大于等于1分的單元（裝置）進行風險評價。附錄D（規(guī)范性附錄）評價單元選擇方法—設備選擇數法D.1 引言選擇數方法是根據單元中危險物質的量和工藝條件，來表征該單元的相對危險性，流程示意圖見圖D.1。具體步驟如下：a）將企業(yè)劃分為獨立的單元；b）計算單元的指示數A它表征了單元的固有危險A＝（危險物質的質量工藝條件物質屬性；c）計算企業(yè)周邊系列點上單元造成的危險該點的危險用選擇數S來表征它是指示數A和該點與裝置的距離L的函數，S＝f（A，L；d）根據選擇數S的相對大小，選擇需進行定量風險評價的單元。開始劃分評價對象到獨立的單元選擇一套單元計算指示數A否所有單元選擇一個計算點計算所有單元的選擇數S選擇單元否所有計算點結束圖D.1 設備選擇數法流程示意圖D.2 單元劃分劃分單元的主要原則如下：a“獨立單元”是指該單元內物質的泄漏不會導致相鄰其它單元的物質大量釋放。如果事故發(fā)生時，兩個單元能夠在非常短的時間內切斷，則它們可劃分為相互獨立的單元。b區(qū)分工藝單元和儲存單元對于儲存單元如儲罐既使儲罐包含循環(huán)系統和熱交換系統它仍將作為一個獨立的儲存單元對待。D.3 計算指示數A指示數A為無因次量，由式（D.1）計算，表征了單元的固有危險。G11A=fQ,Q,2,3,G)=Q×Q×2×3……（DG11式中：Q——單元中物質的質量，單位為kg；Q1——工藝條件因子，用以表征單元的類型，即工藝單元或儲存單元；Q2——工藝條件因子，用以表征單元的布局以及防止物質擴散到環(huán)境的措施；Q3——工藝條件因子，用以表征單元中物質釋放后，氣相物質的量（基于單元的工藝溫度、物壓沸點、物質的相態(tài)和環(huán)境溫度；工藝條件因子只適用于有毒物質和可燃物質，對于爆炸物質（炸藥，火藥等，Q＝Q2＝Q3＝1，則A＝Q/G；G——閾值，它表征了物質的危險度，由物質的物理屬性和毒性、燃燒爆炸性所決定。D.3.1 因子Q1，，Q3D.3.1.1 工藝條件因子Q1Q1的取值見表D.1。單元類型工藝單元儲存單元D.3.1.2 藝條件因子Q2

表D.1 Q1取值一覽表Q110.1Q2的取值見表D.2。表D.2 Q2取值一覽表單元的布置和防護措施2室外單元1.0封閉式單元0.1單元有圍堰，工藝溫度Tp≤沸點Tbp＋5℃ 1單元有圍堰，工藝溫度Tp＞沸點Tbp＋5℃0.1注1：對于儲存單元，工藝溫度可視為儲存溫度。注2封閉式單元應能阻止物質泄漏時擴散到環(huán)境中它要求封閉設施應能承受裝置物質瞬時釋放的物理壓力，此外封閉設施應能極大地降低物質直接釋放到環(huán)境中。如果封閉設施能夠使釋放到大氣環(huán)境中的物質數量降低5倍以上，或者封閉設施能夠將釋放物導向安全地點，那么這樣的單元可以考慮為封閉的，否則它應該作為一個室外單元。注3：圍堰應能阻止物質擴散到環(huán)境中。對于能夠容納液體，并能承受載荷的雙層封閉設施，可作為圍堰考慮，如雙防常壓罐、全防常壓儲罐、地下常壓罐和半地下常壓罐。D.3.1.3 藝條件因子Q3工藝條件因子Q3取值見表D.3。表D.3 Q3取值一覽表物質相態(tài) Q3物質為氣態(tài) 10物質為液態(tài)①工藝溫度下飽和蒸汽壓≥3×105Pa 10②1×105Pa≤工藝溫度下飽和蒸汽壓＜3×105PaX＋△③工藝溫度下飽和蒸汽壓＜1×105PaPi＋△物質為固態(tài) 0.1注1：表中壓力為絕對壓力。注2：X＝45×Pst－3.5，Psat飽和蒸汽壓（MPa，Pi為工藝溫度下物質的蒸汽分壓。注3△表征環(huán)境與液池之間的熱傳導導致的液池蒸發(fā)增量△由常壓沸點Tbp決定△取值見表D.4。危險物質混合物應該使用10％蒸餾溫度點作為常壓沸點，即在此溫度下混合物的10％被蒸餾掉。注4對于溶解在非危險性溶劑里的危險物質應使用工藝溫度下飽和蒸汽壓中的危險物質的分壓。注5：0.1≤Q3≤10表D.4 △取值一覽表Tbp △－25℃≤Tbp0－75℃≤Tbp＜－25℃1－125℃≤Tbp＜－75℃ 2Tbp＜－125℃ 3D.3.2 閾值GD.3.2.1 毒物質的閾值0有毒物質的閾值由致死濃度LC5（老鼠吸入h半數死亡的濃度和25℃下物質相態(tài)決定取值見表D.5。0表D.5 有毒物質閾值表LC50m/m3LC≤100100＜LC≤500

25℃時物質的相態(tài)氣相液相（L）液相（M）液相（H）固態(tài)氣相液相（L）液相（M）液相（H）

閾值Gkg31030100300301003001000固態(tài) 3000氣相300液相（L） 1000500＜LC≤2000 液相（M） 3000液相（H） 10000固態(tài)∞氣相3000液相（L） 100002000＜LC≤20000 液相（M）∞液相（H）∞固態(tài)∞LC＞20000 所有相 ∞注1：液相（L）表示，25℃≤物質常壓沸點＜50℃；注2：液相（M）表示，50℃＜物質常壓沸點≤100℃；注3：液相（H）表示，物質常壓沸點＞100℃。D.3.2.2 燃物的閾值可燃物是指在系統中，工藝溫度不小于其閃點的可燃物質?？扇嘉锏拈撝礕＝1×14kg。D.3.2.3 炸物質的閾值爆炸物質的閾值等于1000kgTNT量的爆炸物的質量。D.3.3 計算指示數A對于單元中物質i的指數Ai，由（D.2）計算。=iAi×1×Q2×Q3……（D.2）Gi=iA式中：Qi——單元中物質i的量，單位為kg；Gi——物質i的閾值，單位為kg。如果單元中出現多種物質和工藝條件則必須對每種物質和每種工藝條件進行計算計算時應將物質劃分為可燃物、有毒物質和爆炸物質三類，分別計算可燃指示數AF，毒性指示數AT和爆炸指示數AE，計算公式見式（D.3）~式（D.5。iT=∑i,PA,P……（D.3）i∑A= A∑A= Ai,Pi,PiAE=∑i,PA,P……（D.5）i上式中i表示各類物質，P表示工藝條件。一個單元可能有三個不同的指示數。此外，如該物質既屬于可燃物又有毒性，則應分別計算該物質的AT，AF。D.4 計算選擇數S選擇數S，由式（D.6）~式（.8）進行計算：L有毒物質 ST=(100)2AT……（D.6）LL可燃物質 SF=(100)3AF……（D.7）LL爆炸物質 SE=(100)3AE……（D.8）L式中L表示計算點離單元的實際距離，單位為，最小值為100。對于每個單元應至少在企業(yè)邊界上選擇8個計算點進行選擇數計算相鄰兩點的距離不能超過50。除計算企業(yè)的邊界上的選擇數外，對于最靠近裝置的、已存在的或計劃修建的社區(qū)，也應計算選擇數S。D.5 選擇單元如果滿足下列條件之一的單元，則應進行定量風險評價：a)對于企業(yè)邊界上某點，該單元的選擇數較大，并大于該點最大選擇數的50％；b)某單元附近已存在或計劃修建的社區(qū)的選擇數大于其它單元的選擇數；c)有毒物質單元的選擇數與最大的選擇數處于同一數量級。附錄E（資料性附錄）源項和氣云擴散計算E.1 泄漏速率計算E.1.1 液體經管道上的孔流出質量流率為：0Qm=AC0 2ρ(P?P)……（E.1）式中:0Qm——質量流率，單位為kg/s；A——泄漏孔面積，單位為2；C0——液泄漏系數；P——管道內液體壓力，單位為Pa；ρ——泄漏液體密度，單位為kg/3；P0——環(huán)境壓力，單位為Pa。液體泄漏系數C0是雷諾準數和孔直徑的函數，經驗數據如下：a）對于鋒利的孔和雷諾準數大于30000時，液體泄漏系數近似取0.61。對于這種情況，液體的流出速率不依賴于裂口的尺寸；b）對于圓滑噴嘴，液體泄漏系數可近似取1；c）對于與容器相連的管嘴（即長度與直徑之比不小于3液體泄漏系數近似取0.81；d）當液體泄漏系數不知道或不能確定時，取1.0使所計算的流量最大。E.1.2 液體經儲罐上的孔流出瞬時質量流率為：Qm=ρAC0式中：Qm——質量流率，單位為kg/s；P——儲罐內液體壓力，單位為Pa；

Lρ0P?P+gh Lρ0 P0——環(huán)境壓力，單位為Pa；C0——液泄漏系數；g——重力加速度，9.8/s2；A——泄漏孔面積，單位為2；ρ——液體密度，單位為kg/3；hL——泄漏孔上方液體高度，單位為。E.1.3 液體管道斷裂不可壓縮液體在管道中流動，能量式如下：ρα2Ws+u++F=?m……（E.3）ρα2WsΔP——管道兩端壓力差，單位為Pa；ρ——液體密度，單位為kg/3；u——液體平均瞬時流速，單位為/s；α——無量綱速率輪廓修正系數其取值為對于層流α取0.5于湍流α取1.0對于湍流α→1.0；g——重力加速度，單位為/s2；ΔZ——終止狀態(tài)減去初始狀態(tài)的高度差，單位為；F——摩擦導致的機械能損失包括來自流經管道長度的摩擦損失適用于諸如閥門彎頭孔管道的進口和出口，單位·N/kg；Ws——軸功，單位Pa·m；m——質量流速，單位kgs；Δ函數——終止狀態(tài)減去初始狀態(tài)。對于有摩擦阻力的設備，摩擦損失項形式為：2 fF=Ku2……（E2 f 式中：Kf——管道或管道配件摩擦導致的壓差損失（無量綱；對于流經管道的液體，壓差損失項Kf為：Kf4fL……（E.5）Kfd式中：f——Fanning（范寧）摩擦系數，無量綱；L——管道長度，單位為；d——管道內徑，單位為。Fanning（寧）摩擦系數f是雷諾準數Re和管道粗糙度ε函數。表E.1給出了各種類型凈管道的ε值。表E.1凈管道的粗糙系數ε管道材料ε/mm水泥覆護鋼1~10混凝土0.3~3鑄鐵0.26鍍鋅鐵0.15型鋼 0.046

管道材料ε/mm熟鐵0.046拉制鋼管0.0015玻璃0塑料 0對于層流，摩擦系數可按下式計算：Rf=16……（E.6）eR對于湍流，可按下式求解：d3.71=?4log1×ε+1.255……（E.d3.7df Re f對于粗糙管道中發(fā)展完全的湍流，d1f

=4log3.7ε……（E.8）對于光滑管道，ε=0，摩擦系數可按下式計算：4log=1 Re f……（E.9）4log=f 1.255對于光滑管道，當雷諾準數小于10000時，f9Re4……（E.10）對于管道附件閥門及其他流動障礙物可采用改進的2-K方法來計能量損失2-K方法根據雷諾準數和管道內徑定義壓差損失。 = + +K K = + +K Kf1Re ID式中：Kf——超壓位差損失（無量綱；K1——常數（無量綱表E.2；K∞——常數（無量綱表E.2；Re——雷諾準數（無量綱；ID——管道內徑，單位為m。表E.2 管道附件和閥門中損失系數的2-K常數附件 附件描述 K1 K∞標準（rD=1），帶螺紋 800 0.40標準（rD=1），采用法蘭連接/焊接 800 0.25長半徑（rD=1.5），所有類型 800 0.2彎頭90o斜接（rD=1.5）：1焊縫（90o）10001.152焊縫（45o）8000.353焊縫（30o） 800 0.304焊縫（22.5o） 800 0.275焊縫（18o） 800 0.25長半徑（rD=1），所有類型 500 0.2045o長半徑（rD=1.5）5000.15斜接，1焊縫（45o）5000.25斜接，2焊縫（22.5o） 500 0.15標準（rD=1），帶螺紋 1000 0.60180o 標準（rD=1），采用法蘭連接/焊接 1000 0.35長半徑（rD=1.5），所有類型 1000 0.30三通管標準的，帶螺紋長半徑，帶螺紋作為彎頭使用標準的，采用法蘭連接/焊接

500 0.70800 0.40800 0.80短分支 1000 1.00帶螺紋 200 0.10貫通 采用法蘭連接/焊接 150 0.50短分支 100 0.00閥門全尺寸，β=1.0 300 0.10閘閥、球閥或旋塞閥 縮減尺寸，β=0.9 500 0.15縮減尺寸，β=0.8 1000 0.25標準球心閥斜角或Y型隔膜閥 Dam（閘壩）類型

1500 4.001000 2.001000 2.00蝶形閥 800 0.25提升閥 2000 10.0止回閥 回轉閥傾斜片狀閥對于管道的入口和出口，可改為：

1500 1.501000 0.50RKf=K1+K……（E.12）eR對于管道進口，K1對，K=0.50；對于邊界類型的入口，=1.0。對于管道出口，K1；K=1.對于高雷諾（Re＞0000上中的第一項可忽略即Kf=K對于低雷諾數（Re＜50，小于50，第一項占支配地位，Kf=1/e。物質從管道系統中流出，質量流率的求解步驟如下：a假設道長度直徑和類型沿管道系統的壓力和高度變化來自泵渦輪等對液體的輸入或輸出功；管道上附件的數量和類型；液體的特性，包括密度和粘度。b）指定初始點（點1）終止點（點2。c）確定點1和點2處的壓力和高度。確定點1處初始液體流速。d）推測點2處的液體流速，如果認為是完全發(fā)展的湍流，則不需要這一步。e）用式（E.6）~式（E.10）確定管道的摩擦系數。f）確定管道的超壓位差損失（式（E.5、附件超壓位差損失（式（E.、和進出口效應的超壓位差損（E.12將些壓差損失相加使（E.4算凈摩擦損失項使點2處的高度。g計算E.3中的用各項的值并將其入到方程中如果（E3所用項和等于零那么計算結束。如果不等于零，返回到第4）步重新計算。h）使用方程m=ρuA確定質量流率。如果為完全發(fā)展的湍流則將已知項代入到（E.3中將點2處的度設為變量直接求解該速度。E.1.4 氣體經孔泄漏當式（E.13）成立時，氣體流動屬音速流動；當式（E.14）成立時，氣體流動屬亞音速流動。1 +PP1 ≤2γ……（E.13）>21 +PP1 式中：P0——環(huán)境壓力，單位為Pa；P——容器內介質壓力，單位為Pa；，=cp/cv。音速流動的氣體泄漏質量流率為：Q=CdAP亞音速流動的氣體泄漏質量流率為：Q=YCd式中：

21……（E.15）RgT+1121……（E.16）RgT+1Q——氣體泄漏質量流率，單位為kgs；Cd——氣體泄漏系數，與泄漏孔形狀有關，泄漏孔形狀為圓形時取1.00，三角形時取0.95，長方形時取0.90；A——泄漏孔面積，單位為2；P——容器內介質壓力，單位為Pa；M——泄漏氣體或蒸氣的分子量；Rg——理想氣體常數，單位為J/(ol·K)；T——氣體溫度，單位為K；Y——流出系數，按式（E.17）計算。221 P PP P +?Y=0×?0γ221 P PP P +?E.1.5.1 絕熱流動對于長管或沿管程有較大壓差氣體流速在大部分情況下接近聲速對于涉及塞流絕熱流動的情況下，已知管長（L、內徑（、上游壓力（P1）和度（T1，算質量通量G步驟如下：a式（E.8定Fanning摩擦系數f假設是高雷諾數的完全發(fā)展的湍流隨后將驗證這一假設，1+?1+? ? ( )lnY?=01+1 +111212 fL ……（E.18）Y=1+ ( )lnY?=01式中：Ma1——馬赫數；L——管道長度，單位為；d——管道內徑，單位為；Y1——氣體膨脹系數，無量綱。c）確定質量通量Gchoked：PGchoked=chokedP

……（E.20）RgchokedT+Y=chked 21T+Y=21YP121YPchokedP=M1P=M1

+1……（E.22）式中：Gchoked——量通量，單位為kg/2·s；P1——上游氣體壓力，單位為Pa；Pchokd——下游氣體壓力，單位為Pa；T1——上游氣體溫度，單位為K；Tchoked——下游氣體溫度，單位為K。d）由式（E.22）確定Pcoked，以確認處于塞流情況。E.1.5.2 等溫流動對于大多數典型問題已知管（L徑（d上游壓（P1度（T1質量通量Gchokd計算步驟如下：a式（E8定Fanning摩擦系數f假設是高雷諾數的完全發(fā)展的湍流隨后將驗證這一假設，M Ma ad112?112+4fL=0……（E.23）dc）確定質量通量Gchoked：PPchoked=M11PPPGchoked=chokedP

……（E.24）M……（E.25）RgT式中：Gchoked——量通量，單位為kg/(2·s)；T——上游初始溫度，單位為K；Pchoked——下游塞流壓力，單位為Pa；P1——上游壓力，單位為Pa；a1M——馬數；a1，=cp/cv；Rg——理想氣體常數，單位為J/(ol·K)；M——物質分子量。絕熱和等溫管道方法得到的結果很接近，對于大多數實際情況，并不能很容易地確定熱傳遞特性。因此選擇絕熱管道方法，計算所得的質量通量較大，適合于保守的安全設計。E.1.6 泄漏液體蒸發(fā)量泄漏液體的蒸發(fā)分為閃蒸蒸發(fā)、熱量蒸發(fā)和質量蒸發(fā)三種，其蒸發(fā)量為這三種蒸發(fā)之和。QQE.1.6.1 蒸蒸發(fā)閃蒸蒸發(fā)見E.2。E.1.6.2 量蒸發(fā)當液體閃蒸不完全，有一部分液體在地面形成液池，并吸收地面熱量而氣化稱為熱量蒸發(fā)。熱量蒸發(fā)的蒸發(fā)速度Q2按下式計算：式中：

(=KA1T0?Tb)……（E.26）(=2 HπαQ2——熱量蒸發(fā)速率，單位為kg/；A1——液池面積，單位為2；T0——環(huán)境溫度，單位為K；Tb——液體沸點，單位為K；H——液體蒸發(fā)熱，單位為J/kg；α——表面熱擴散系數，單位為m2/s，見表E.3；K——表面導熱系數，單位為W/(·K)，見表E.3；t——蒸發(fā)時間，單位為s。表E.3某些地面的熱傳遞（熱擴散、導熱）系數地面情況水泥土地（含水8%）干涸土地濕地沙礫地E.1.6.3 量蒸發(fā)

導熱系數K/(/(m·))1.10.90.30.62.5

熱擴散系數α/(m2/s)1.29×10-74.3×10-72.3×10-73.3×10-71.1×10-6當熱量蒸發(fā)結束轉由液池表面氣流運動使液體蒸發(fā)稱之為質量蒸發(fā)質量蒸發(fā)速度3可按下式計算：Q3a×P×R×)×u(2?n(2+n×r(4+n(2+n)……（E.27）式中：Q3——質量蒸發(fā)速率，單位為kg/；a，n——氣穩(wěn)定度系數，見表E.4；P——液體表面蒸氣壓，單位為Pa；R——氣體常數，單位為J/(mol·K)；T0——環(huán)境溫度，單位為K；u——風速，單位為/s；r——液池半徑，單位為。穩(wěn)定度條件不穩(wěn)定（A，B）中性（D）穩(wěn)定（E，F）

表E.4液池蒸發(fā)模式參數n0.20.250.3

a3.846×10-34.685×10-35.285×10-3液池最大直徑取決于泄漏點附近的地域構型、泄漏的連續(xù)性或瞬時性。有圍堰時，以圍堰最大等效半徑為液池半徑；無圍堰時，設定液體瞬間擴散到最小厚度時，推算液池等效半徑。E.1.6.4液體蒸發(fā)總量1Wp=Q1+2t2+t3……（E.28）1式中：Wp——液池蒸發(fā)總量，單位為kg；Q1——閃蒸蒸發(fā)速率，單位為kg/；t1——閃蒸蒸發(fā)時間，單位為s；Q2——熱量蒸發(fā)速率，單位為kg/；t2——熱量蒸發(fā)時間，單位為s；Q3——質量蒸發(fā)速率，單位為kg/；t3——從液體泄漏到液體全部處理完畢的時間，單位為s。E.2 閃蒸E.2.1 閃帶走的氣體量H(液體中閃蒸部分： vCpT?)……（E.29）vH(過熱液體閃蒸蒸發(fā)速率可按下式計算：1 vQ=L×F……（E.30）1 vFv——泄漏液體的閃蒸比例；TT——儲存溫度，單位為K；Tb——泄漏液體的沸點，單位為K；Hv——泄漏液體的蒸發(fā)熱，單位為J/kg；Cp——泄漏液體的定壓熱容，單位為kJ/(kg·K；Q1——過熱液體閃蒸蒸發(fā)速率，單位為kg/s；QL——物質泄漏速率，單位為kg/s。E.2.2 閃帶走的液體量當需要計算閃蒸帶走的液體量時，可按照以下方法計算。在液體閃蒸過程中，除了有一部分液體轉變成氣體外，還有一部分液體以液滴的形式懸浮在氣體中，閃蒸帶走的液體量的計算如下：a）當Fv≤0.2時：帶到空氣中的液體量：D=5×v×QL……（E.31）式中：D——帶到空氣中的液體量，單位為kg/s；(地面液池內液體量： Ds=1?5×v)×QL……（E.32）式中：(Ds——地面液池內液體量，單位為kg/s。b）當Fv＞0.2時，液體全部帶走，地面無液池形成。E.3 泄漏物質在大氣中的擴散E.3.1 大氣穩(wěn)定度確定大氣穩(wěn)定度通常采用Pasquill分類方法確定大氣穩(wěn)定度分為AB、CDE和F六類大氣穩(wěn)定度的具體分類見表E.5和表E.6。表E.5 Pasquill大氣穩(wěn)定度確定地面風速 白天日照 夜間條件（m/s） 強 中等＜2 A A~B2~3 A~B B3~4 B B~C4~6 C C~D＞6 C D

弱 陰天且云層薄，或低空云量為4/8BC EC DD DD D

天空云量為3/8FEDD表E.6 日照強度確定天空云層情況天空云量為4/8，或高空有薄云天空云量為5/8~7/8，云層高度為2134m~4877m天空云量為5/8~7/8，云層高度＜2134m

60o＜日照角強中等弱

35o＜日照角＜60o中等弱弱

15o＜日照角＜35o弱弱弱E.3.2 Pasquill-Gifford模型擴散方程a）Pasquill-Giord模型擴散方程1）位于地面Hr高處的連續(xù)穩(wěn)態(tài)源的煙羽 1 1 1HHQ y( )C(x,,z)πσyσzu 1 1 1HHQ y( )C(x,y,z)——連續(xù)排放時，形成穩(wěn)定的流場后，給定地點x,y,z的污染物的濃度，單位為kg/3；Q——連續(xù)排放的物料質量流量，單位為kg/s；u——風速，單位為/s；σy，σz——側風向和垂直風向的擴散系數，單位為m；x——下風向距離，單位為；y——側風向距離，單位為；z——垂直風向距離，單位為。2）位于地面Hr高處的瞬時點源的煙團，地面上的坐標系隨煙團移動，坐標系的中心位于煙團的中心煙團中心在x=ut處，平均濃度方程為：2σ 222y z zσσσ