道化法

安全1003班曹洋10号道化法•定义1：以物质的闪点（或沸点）为基础，代表物质潜在能量的物质系数，结合物质的特定危险值、工艺过程及特殊工艺的危险值，计算出系统的火灾、爆炸指数，以评价该系统火灾、爆炸危险程度的方法。•定义2：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。•道化法目的：(1)量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；(2)确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置；(3)向有关部门通报潜在的火灾、爆炸危险性；(4)使有关人员及工程技术人员了解到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、经济的途经。确定BI确定危害系数确定工艺单元危险系数（F3=F1×F2）确定火灾、爆炸指数（F&EI=F3×MF）计算安全措施补偿系数（C=C1×C2×C3）确定暴露面积确定暴露区域内财产的更换价值确定MPDO确定实际MPPD确定基本MPPD选取工艺单元确定物质系数（MF）计算一般工艺危险系数F1计算特殊工艺危险系数F2具体方法程序•①选择工艺单元•a.定义：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——在计算火灾、爆炸危险指数时，只评价从预防损失角度考虑对工艺有影响的工艺单元，简称工艺单元。•b.选择恰当工艺单元的重要参数有下列六个。一般，参数值越大，则该工艺单元就越需要评价。•·潜在化学能（物质系数）；•·工艺单元中危险物质的数量；•·资金密度（每平方米美元数）；•·操作压力和操作温度；•·导致火灾、爆炸事故的历史资料；•·对装置起关键作用的单元。•c.选择恰当工艺单元时，还应注意以下几个要点：•·由于火灾、爆炸危险指数体系是假定工艺单元中所处理的易燃、可燃或化学活性物质的最低量为2268千克或2.27m3，因此，若单元内物料量较少，则评价结果就有可能被夸大。一般，所处理的易燃、可燃或化学活性物质的量至少为454千克或0.454m3，评价结果才有意义。•·当设备串联布置且相互间未有效隔离，要仔细考虑如何划分单元。•·要仔细考虑操作状态（如开车、正常生产、停车、装料、卸料、填加触媒等）及操作时间，对F&EI有影响的异常状况，判别选择一个操作阶段还是几个阶段来确定重大危险。•·在决定哪些设备具有最大潜在火灾、爆炸危险时，可以请教设备、工艺、安全等方面有经验的工程技术人员或专家。•②确定物质系数（MF）•物质系数是表述物质在燃烧或其它化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性，是一个最基础的数值。要研究工艺单元中所有操作环节，以确定最危险状况（在开车、操作、停车过程中最危险物质的泄漏及运行中的工艺设备）最危险的物质。•物质系数是由美国消防协会（NFPA）规定的NF、NR（分别代表物质的燃烧性和化学活性）决定的。•物质系数数值：可查（物质系数和特性）•求取(物质系数取值表)•计算表外物质的物质系数、混合物、烟雾、物质系数的温度修正化合物物质系数MF燃烧热HCBTU/Ib×103NFPA分级闪点°F沸点°F健康危险N(H)易燃性N(F)化学活性N(R)乙醛醋酸醋酐丙酮2414141610.55.67.112.3333142232110-36103126-469244282133烯丙醚氯化铝氨硝酸胺醋酸戊酯24244291616.0(2)8.012.4(7)14.633301301032203020-气-60203(3)-28410300物质系数和特性（部分）•③工艺单元危险系数（F3）•工艺单元危险系数（F3）包括一般工艺危险系数（F1）和特殊工艺危险系数（F2），对每项系数都要恰当地进行评估。•a.一般工艺危险性•这是确定事故损害大小的主要因素。共有六项，根据实际情况，并不是每项系数都采用，各项系数的具体取值请见下表(部分)•一般工艺危险系数的计算：•一般工艺危险系数（F1）=基本系数+表中所有选取之系数和工艺设备中的物料：操作状态：-设计-开车-正常操作-停车确定MF的物质：操作温度：物质系数：1．一般工艺危险危险系数范围采用危险系数基本系数1.001.00A．放热化学反应0.30～1.25B．吸热反应0.20～0.40C．物料处理与输送0.25～1.05D．密闭式或室内工艺单元0.25～0.90E．通道0.20～0.35F．排放和泄漏控制0.20～0.50一般工艺危险系数（F1）火灾、爆炸指数（F&EI）表(F1部分)序号项目内容系数备注1放热化学反应(1)轻微放热反应包括加氢、水合、异构化、磺化、中和0.30(2)中等放热反应包括烷基化、酯化、加成、氧化、聚合、缩合0.50对于燃烧过程及使用氯酸盐、硝酸、次氯酸盐类强氧化剂时，系数为1.00;加成反应使用强酸（无机酸）时，系数为0.75(3)剧烈放热反应1.00指一旦反应失控有严重火灾、爆炸危险的反应，如卤化反应(4)特别强烈的放热反应1.25指相当危险的放热反应，如硝化反应2吸热反应(1)反应器中发生吸热反应0.20当吸热反应的能量由固体、液体或气体燃料提供时，系数为0.40(2)煅烧0.40(3)电解0.20(4)热解或裂化用电加热或高温气体间接加热0.20直接火加热0.40一般工艺危险系数取值表（部分）•b.特殊工艺危险性•这是导致事故发生的主要因素，特定工艺条件导致火灾、爆炸事故的主要原因，共有12项，各项系数的具体取值请见下表（部分）•特殊工艺危险系数（F2）=基本系数+所有选取的特殊工艺危险系数之和•c.计算工艺单元危险系数•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（F2）2．特殊工艺危险基本系数1.001.00A．毒性物质0.20～0.80B．负压（500mmHg）0.50C．接近易燃范围的操作：惰性化未惰性化（1）罐装易燃液体0.50（2）过程失常或吹扫故障0.30（3）一直在燃烧范围内0.80D．粉尘爆炸0.25～2.00E．压力：操作压力（千帕，绝对）释放压力（千帕，绝对）火灾、爆炸指数（F&EI）表(F2部分)F．低温0.20～0.30G易燃及不稳定物质量（千克）物质燃烧热HC（焦尔/千克）（1）工艺中的液体及气体（3）贮存中的液体及气体（2）贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘H．腐蚀与磨损0.10～0.75I．泄漏-接头和填料0.10～1.50J．使用明火设备K．热油、热交换系统0.15～1.15L．传动设备0.50特殊工艺危险系数（F2）序号项目系数备注1毒性物质NH=0（火灾时除一般可燃外，短期接触无其他危险）0NH是美国消防协会NFPA704中定义的物质毒性系数，其危险系数为NH×0.2，对于混合物，取其中最高NH的值；NH值仅用来表示人体受害的程度，NH值在附录A中的查取NH=1（短期接触引起刺激，致人轻微伤害）0.20NH=2（高浓度或短期接触可致人暂失去能力或残留伤害）0.40NH=3（短期接触可致人严重的、暂时或残留伤害）0.60NH=4（短暂接触也能致人死亡或严重伤害）0.802负压操作绝对压力＜500mmHg0.50适用于空气泄入系统会引起危险的场合，大多数汽提操作、一些压缩过程和少许蒸馏操作均属本项范围；采用本项系数，不再采用“燃烧范围内或其附近的操作”及“释放压力”中的系数特殊工艺危险系数取值表（部分）•④计算火灾、爆炸危险指数（F&EI）•火灾、爆炸危险指数用来估计生产过程中的事故可能造成的破坏。按直接原因，易燃物泄漏并点燃后引起的火灾或燃料混合物爆炸的破坏类型有：•a.冲击波或燃爆；•b.初始泄漏引起的火灾；•c.容器爆炸引起对管道与设备的撞击；•d.引起二次事故——其他可燃物的能量释放，单元危险系数和物质系数越大则二次事故越严重。•火灾、爆炸危险指数（F&EI）=单元危险系数（F3）×物质系数（MF）•计算（F&EI）时，一次只分析、评价一种危险，使分析结果与特定的最危险状况（如开车、正常操作、停车）相对应。•F&EI值与危险程度的关系，见下表F&EI及危险等级F&EI值1～6061～9697～127128～158＞158危险等级最轻较轻中等很大非常大⑤安全措施补偿系数选择的安全措施应能切实地减少或控制评价单元的危险，提高安全可靠性，最终结果是确定损失减少的金额或使最大可能财产损失降到更为实际。安全措施分工艺控制（C1）、物质隔离（C2）、防火措施（C3）三类，安全措施补偿系数=C1×C2×C3（注：*无安全补偿系数时，填入1.00，**是所采用的各项补偿系数之积。）项目补偿系数范围采用补偿系数*1．工艺控制a.应急电源0.98b.冷却装置0.97-0.99c.抑爆装置0.84-0.98d.紧急切断装置0.96-0.99e.计算机控制0.93-0.99f.惰性气体保护0.94-0.96g.操作规程/程序0.91-0.99h.化学活泼性物质检查0.91-0.98i.其它工艺危险分析0.91-0.98工艺控制安全补偿系数C1**安全措施补偿系数表2.物质隔离a.遥控阀0.96-0.98b.卸料/排空装置0.96-0.98c.排放系统0.91-0.97d.连锁装置0.98物质隔离安全补偿系数C2**3.防火设施a.泄漏检验装置0.94-0.98b.钢结构0.95-0.98c.消防水供应系统0.94-0.97d.特殊灭火系统0.91e.洒水灭火系统0.74-0.97f.水幕0.97-0.98g.泡沫灭火装置0.92-0.97h.手提式灭火器和喷水枪0.93-0.98i.电缆防护0.94-0.98防火设施安全补偿系数C3**序号安全措施补偿系数值备注1工艺控制(1)应急电源0.98本系数适应于基本设施（仪表电源、控制仪表、搅拌和泵等）具有应急电源能从正常状态自动切换到应急状态；在与评价单元中控制事故有关时才考虑此系数(2)冷却0.97有备用冷却系统，冷却能力为1.5倍正常需要量，且能维持10分钟以上采用0.99冷却系统能保证在发生故障时，维持10分钟以上的正常冷却采用(3)抑爆0.84安有抑爆装置（如粉体或蒸汽处理设备）或设备本身有抑爆作用采用0.98采用防爆膜或泄爆口防止设备发生意外时取值(4)紧急停车装置0.98情况出现异常时能紧急停车并转换到备用系统采用0.99重要转动设备（压缩机、透平、鼓风机等）装有振动测定仪，仅能报警采用0.96重要转动设备装有振动测定仪，能使设备自动停用采用(5)……………………工艺控制安全补偿系数C1=上述各项选取的补偿系数之积安全措施补偿系数取值表（部分）•⑥确定暴露面积•暴露半径：R=0.256×F&EI（m），它表明了生产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。•暴露区域＝πR2（m2），暴露区域意味着其内的设备将会暴露在本单元发生的火灾或爆炸环境中。•⑦确定暴露区域内财产的更换价值•设定各个单元暴露区域的财产价值按顺序分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7（包括容器内物料价值），据此可以进一步进行计算。•⑧确定危害系数•由单元危害系数计算图根据单元危险系数（F3）和物质系数（MF）来确定。它代表了单元中物料泄漏或反应能量释放所引起的火灾、爆炸事故的综合效应。•⑨损失计算•基本最大可能财产损失（基本MPPD）•暴露区域的财产价值乘以危害系数而得。它表示假定没有任何安全措施来降低财产损失的一种情况。•实际最大可能财产损失（实际MPPD）：•基本最大可能财产损失乘以安全措施补偿系数而得。它表示采取适当的防护措施以后事故造成的财产损失。•最大可能工作日损失（MPDO）：•停产损失常常等于或超过财产损失，这取决于物料贮量和产品的需求状况。MPDO与实际MPPD有一种比例关系，计算出MPPD后，可查图求出MPDO。•停产损失（BI）：•求出MPDO后可以求出BI。由于实际MPPD目前还无法计算出准确数值，故MPDO和BI无法算出具体数值。谢谢观看！