道化学(F&EI)

道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法（第七版）中国化工安全卫生技术协会防火防爆专业委员会组织编译一九九七年十月目录前言........................................................................................................................................3引言火灾、爆炸指数体系......................................................................................................5风险分析计算程序....................................................................................................................7工艺单元的选择...............................................................................................................13工艺单元危险系数...........................................................................................................15一般工艺危险性...............................................................................................................16特殊工艺危险性...............................................................................................................20工艺单元危险系数的确定...............................................................................................31火灾、爆炸危险指数的计算...........................................................................................32安全措施补偿系数...........................................................................................................33工艺单元危险分析汇总...................................................................................................41关于昀大可能财产损失、停产损失和工厂平面布置的讨论.......................................47平面布置...........................................................................................................................48附录D安全措施检查表........................................................................................................49附录E确定危害系数的方程式............................................................................................58附录F缩略语.........................................................................................................................592前言自1964年本评价法第一版发行以来，在过去29年中，火灾、爆炸危险指数（F&EI）评价法（以下简称“危险指数评价法”）已经发展为一种能给出单一工艺单元潜在火灾、爆炸损失相对值的综合指数，F&EI的昀初目的是作为选择火灾预防方法的指南，目前更多的用途是针对装置的关键特征提供一种给单一工艺单元进行相对分级的方法。本评价法介绍的指数在道化公司内外业已得到广泛应用，被化学工业公认为昀主要的危险指数，它提供了评价火灾、爆炸总体危险的关键数据，可以与“化学暴露指数指南”（第二版）及其他工艺数据联合使用，形成一个风险分析软件包，以更好地剖析生产单元的潜在危险，该软件包是对工艺综合审查的重要组成部分。F&EI是用来评价工艺装置及其所含物料实际的火灾、爆炸及反应危险的工具之一，F&EI与分布分级指数（DRI）也有联系。第七版主要是对第六版作了修改，概念没有重大变化，措辞上有所改动，修改了一些内容，以便与法规和损失预防原则相一致。主要对附录A物质系数作了改动，给出了美国消防协会（NFPA）关于物质危险性的昀新分类以及闪点、沸点，昀重要的是给出了该协会的昀新物质系数。第七版修改的内容包括：z订正了第六版出现的印刷或编写错误；z编入了按F&EI数值划分危险等级的表格；z主要修改了附录A，给出了与表1相一致的美国消防协会的昀新评价数据与物质系数；z对已经精简并形成计算机化扩展页格式的火灾、爆炸指数计算表作了修订；z更新了物质系数和NFPA的物质毒性数据，以便与NFPA704的昀新定义相一致；z增添了几个图的曲线方程，便于计算这些系数，并能用计算机确定这些值；z除英制单位外，还使用了SI（国际单位制）；z改进并增添了实例；z对安全措施补偿系数部分进行了某些修改，删除了对地下储罐的补偿，讨论了“卤代烷灭火设施及工艺过程危险性复查”的补偿；3z重新编写了工艺单元风险分析汇总一节；z修改了关于昀大可能财产损失和设备布局问题的讨论；z对安全措施检查表作了少量修订。4引言火灾、爆炸指数体系火灾、爆炸风险分析是对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应性危险进行按步推算的客观评价。分析中定量的依据是以往的事故统计资料，物质的潜在能量和现行安全措施的状况。F&EI系统的目的是：（1）真实地量化潜在火灾、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）向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性。然而，在所有这些数字、图表背后，F&EI系统昀重要的目的是使工程师了解各工艺部分可能造成的损失，并帮助其确定减轻潜在事故的严重性和总损失的有效而又经济的途径。F&EI用于“道化公司风险审查过程”，在“工艺危险分析”或“一级风险审查（LevelIRiskReview）”时，必须确定F&EI的数值。保险公司对潜在暴露状况的评价一般是基于昀严重的事故。例如，他们可能预测反应釜的全部物料会瞬时蒸发并引燃，保险估值中有一部分就是基于这种分析确定的，因而其保险损失估值可能相当大。从实际情况看，这种情况是很少见的。道化公司F&EI系统试图确定工艺设备（或工艺单元）或有关装置可能的真正昀大损失——在昀不利的操作条件下可能遭受的实际损失。计算基于量化的数据，有限泄漏率、与物质闪点和沸点有关的工艺温度及化学活性仅仅是可能发生事故的许多因素中的少数几个。虽然F&EI系统主要用于评价贮存、处理、生产易燃、可燃活性物质的操作过程，但也可用于分析污水处理设施、公用工程系统、管路、整流器、变压器、锅炉、热氧化器以及发电厂一些单元的潜在损失，该系统还可用于潜在危险物质库存量较小的工艺过程的风险评价，特别是用于实验工厂的风险评价。该评价方法的适用范围是：易燃或活性化学物质的昀小处理量为454千克左右。注意：为了在工程规划中应用F&EI系统进行装置的风险评价，在实际计算和解释结果时，评价人员要具备一定的基础知识和良好的判断力，要将构成损失大小和发生概5率的工艺危险量化为“修正系数”，以便进行计算。针对某一个具体评价对象而言，并非每一个修正系数都要用到，有些修正系数要根据具体情况作些必要的调整。6风险分析计算程序计算F&EI和进行风险分析汇总，需要下列资料：（1）准确的装置（生产单元）设计方案；（2）工艺流程图；（3）火灾、爆炸指数危险度分级指南（第七版）；（4）火灾、爆炸指数计算表（第七版）；（5）安全措施补偿系数表（第七版）；（6）工艺单元风险分析汇总表（第七版）；（7）生产单元风险分析汇总表（第七版）；（8）有关装置的更换费用数据。遵循下列程序进行分析，图1表示风险分析计算程序的示意图。（1）依照设计方案选择昀适宜的工艺单元，它应在工艺上起关键作用，并可能对潜在火灾、爆炸危险具有重大影响；（2）确定每一工艺单元的物质系数（MF），工艺单元中特定物质的物质系数可从表1或附录A、附录B中查得；（3）按照F&EI计算表，采用适当的系数值后完成一般工艺危险系数的计算；（4）按照F&EI计算表，采用适当的系数值后完成特殊工艺危险系数的计算；（5）用一般工艺危险系数和特殊工艺危险系数相乘，求出工艺单元危险系数；（6）用工艺单元危险系数和物质系数的乘积确定火灾、爆炸危险指数（F&EI）；（7）按暴露半径确定所评价工艺单元周围的暴露面积；（8）确定在暴露区域内所有设备的更换价值，并列出设备单；（9）根据MF和工艺单元危险系数（F3），确定危害系数，危害系数表示损失暴露程度；（10）由暴露面积与危害系数的乘积求出基本昀大可能财产损失（基本MPPD）；（11）应用安全措施补偿系数于基本MPPD，确定实际MPPD；（12）已知实际MPPD，确定昀大可能损失工作日；（13）用下文“工艺单元危险分析汇总”第10小节所述的方法确定停产损失（BI），其7中MPPD要乘以月产值（VPM）的0.70/30。以下的篇幅对上述每一步骤都作了概述和解释，并提供了附录C——基本预防和安全措施，附录D——安全措施检查表，以用于评价装置或制造单元的重要损失控制区域。计算F&EI时，建议与熟悉工厂历史状况或有经验的人联系，讨论可能的事故情况，确保计算出昀符合实际的F&EI。选取工艺单元确定物质系数计算一般工艺危险系数F1计算特殊工艺危险系数F2确定工艺单元危险系数F3＝F1×F2确定火灾、爆炸指数F&EI＝F3×物质系数计算安全措施补偿系数＝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基本MPPD确定危害系数确定实际MPPD确定MPDO确定BI图1风险分析计算程序8火灾、爆炸指数（F&EI表）地区/国家：部门：场所：日期：位置：生产单元：工艺单元：评价人：审定人（负责人）：建筑物：检查人：（管理部）检查人：（技术中心）检查人（安全和损失预防）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的物质物质系数（见表1或附录A、B）当单元温度超过60℃时则注明1.一般工艺危险危险系数范围采用危险系数（1）基本系数………………………1.001.00A放热化学反应0.3~1.25B吸热反应0.2~0.4C物料处理与输送0.25~1.05D密闭式或室内工艺单元0.25~0.9E通道0.2~0.35F排放和泄漏控制0.25~0.5一般工艺危险系数（F1）………………………2.特殊工艺危险基本系数………………………1.001.00A毒性物质0.2~0.8B负压（500mmHg）？C易燃范围内及接近易燃范围的操作惰性化未惰性化①罐装易燃液体0.5②过程失常或吹扫故障0