道化学火灾、爆炸危险指数评价法

道化学火灾、爆炸危险指数评价法应用主要内容•用道化学火灾、爆炸危险指数评价法对轻烃储罐进行风险评价,得出其安全措施补偿前后的火灾、爆炸指数以及暴露面积、危害系数等,确定危险等级。并由此得出轻烃储罐在安全措施方面的不足,提出改进措施。在实例的基础上总结道化学方法用在轻烃储罐上的缺陷之处。1评价方法简介•使用的道化学火灾、爆炸危险指数评价法,按如下程序进行,如图。2评价过程•2·1确定物质系数(MF)•物质系数是表述物质在燃烧或其他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。它是由美国消防协会规定的NF、NR决定的。由道化学火灾、爆炸危险指数评价法的附录A可查到。由于轻烃主要是由C3~C9组成的,经查表可得,其大多数物质系数为16,由此我们可以取轻烃的物质系数为16。液体、气体的易燃性或可燃性①NEPA325M反应性或不稳定性或49NR=0NR=1NR=2NR=3NR=4不燃物②NF=O114242940F.P.93.3℃NF=141424294037.8OCF.P.93．3℃NF=2101424294022.8℃F.P.37．8℃或F.P.22.8℃并且B.P.37．80CNF=31616242940F.P.22.80C并且B.P.37．80CNF=42121242940可燃性粉尘或烟雾③St-1(KSt200bar·m／s)1616242940St-2(XSt201bar·m／s)2121242940St-3(KSt300bar·m／s)2424242940可燃性固体厚度40mm紧密的④NF＝l414242940厚度40mm疏松的⑤NF＝21014242940泡沫材料、纤维、粉尘物等⑥NF＝31616242940物质系数确定指南2·2确定工艺单元危险系数(F3)•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)。F3值范围为:1~8,若F38则按8计。•一般工艺危险系数(F1)，这是确定事故损害大小的主要因素。共有6项,根据实际情况,并不是每项系数都采用。一般工艺危险系数=基本系数+所取各选项系数之和。•特殊工艺危险系数(F2)，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。特殊工艺危险系数=基本系数+所选取的特殊工艺危险系数之和。轻烃储罐对应的各项具体取值见表1。2·3火灾、爆炸指数(F&EI)•火灾、爆炸指数(F&EI)=单元危险系数(F3)×物质系数(MF)。火灾、爆炸危险指数是用来估计生产过程中的事故可能造成的破坏。其值与危险程度的关系见表2。•由表1可知轻烃储罐的工艺单元危险系数为7·88,由此可确定其火灾、爆炸指数为7·88×16=126,对应查表可知其危险等级属于中等。2·4确定安全补偿系数(C)•安全措施分为工艺控制(C1)、物质隔离(C2)、防火措施(C3)3类。轻烃储罐具体安全措施补偿系数取值见表3。由表可得安全补偿系数为0·58。2·5补偿后的火灾爆炸危险指数(F&EI)′•(F&EI)′=F&EI×C=126×0·58=73,对应查表2可知危险等级下降为较轻。由此可知,选择适当的安全措施能切实地减少轻烃储罐的危险,提高安全可靠性。2·6确定暴露半径和暴露区域•2·6·1暴露半径R暴露半径=F&EI×0·84。由图2可得:暴露半径R=105·84ft,由1ft=0·3084m,可得暴露半径为105·84×0·3048=32·26m。•2·6·2暴露面积通常储罐发生泄漏的点是阀门,连接处等部位,因此暴露面积可以此作为圆心求得。暴露区域面积S=πR2=3267·82m2。2·7确定危害系数•危害系数由单元危险系数(F3)和物质系数(MF)确定。它表示单元中的物料或反应能量释放所引起的火灾、爆炸事故综合效应,可由图表或计算方程求得。当物质系数(MF)=16时,由计算方程可得:危险系数=0·25674+0·019886X+0·011055X2-0·00088X3,式中X为单元危险系数(F3)。对应于轻烃储罐,可由计算方程求得危害系数为0·67。3评价总汇•3·1结论•对轻烃储罐评价结果见表4。•用道化学方法对轻烃储罐进行评价可知,单元危险度初期评价中危险程度为“中等”,经加上安全措施系数后,危险程度下降为“较轻”,属于可以接受的程度3·2建议•用道化学火灾、爆炸危险指数评价法对轻烃储罐进行整体的宏观评价可知,在工艺危险性方面,轻烃储罐所储存的物质本身就是易燃、易爆且有毒的重大危险物质,本质无法改变,要降低其危险系数,必须从安全措施方面着手。以下几个方面是在评价过程中发现的安全措施比较薄弱的环节,应着重加强•(1)工艺控制方面,操作过程中应严格地遵守操作规程能有效的防止事故产生。从国内外的一系列火灾爆炸事故中可以看出,人为失误或误操作而造成的事故比例很大。另外,可以对储罐实施不同的火灾爆炸评价方法。多种有效的危险分析方法能较准确地量化出潜在的火灾、爆炸危险性,为操作人员提供可靠的设备现状数据。•(2)物质隔离方面,良好的排放系统至关重要。在储罐发生泄漏爆炸时,能将泄漏物引至距离较远的安全蓄液池,与储罐隔离,能最大程度地减小储罐泄漏带来的损失。•(3)防火措施方面,应加强操作人员的防火意识以及消防器材的使用。可以不定期地进行防火演练,当发生火灾时能在第一时间对火灾进行控制,将可能的损失减小到最小。不能一味依赖于专业消防人员,当消防人员到达时,可能火灾已经发展到不可控制的地步。4道化学方法用于轻烃储罐上的不足•由于道化学方法适用范围广,而不同的罐区设备等都不尽相同,不能一概而论,统一地用一种方法评价难免存在不足之处。因而在评价轻烃储罐时道化学方法存在以下不足:•(1)没有考虑储罐所处的环境情况,气象条件、地质、周边设施等。储罐一旦发生火灾或爆炸,周围环境的不同,其可估量的损失也不尽相同。•(2)道化学方法主要是从客观的硬件设施上评价储罐的危险情况,考虑人为因素太少,只在工艺控制里的“操作指南或操作规程”里体现,但人为因素引起的储罐失效却占很大比重。•(3)没有考虑设备的运行时间,维修情况等。这也是容易造成储罐失效的很大原因。鉴于以上不足,道化学方法用于评价烃轻储罐时存在很多不完善的地方,在实际应用时可以对道化学方法进行修正,以适应轻烃储罐评价的需求。亦可以在道化学评价方法的基础上,用其他定性或定量方法补充完善,以此获得较为准确的评价结果。