DOW火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)法,第2頁,第一部分評價方法及評價程序第二部分工藝單元選擇第三部分物質(zhì)系數(shù)確定第四部分工藝單元危險系數(shù)第五部分火災(zāi)爆炸指數(shù)第六部分安全措施補償系數(shù)第七部分工藝單元危險分析匯總,第3頁,第一部分評價方法及評價程序,第4頁,一、概述,1、名稱道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)法（DowChemicalCompany,FireandExplosionIndex）,2、創(chuàng)立時間1964年（第1版）1993年（第7版）,3、定量依據(jù)以往事故的統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全防災(zāi)措施的狀況。,第5頁,二、評價目的及適用范圍,1、評價目的客觀地量化潛在火災(zāi)、爆炸和反應(yīng)性事故的預(yù)期損失；找出可能導(dǎo)致事故發(fā)生或使事故擴大的設(shè)備；向管理部門通報潛在的火災(zāi)、爆炸危險性；使工程技術(shù)人員了解各部分可能的損失和減少損失的途徑。,2、適用范圍儲存、處理、生產(chǎn)易燃易爆、可燃、活性物質(zhì)的操作過程污水處理設(shè)備（設(shè)施）、公用工程系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、變壓器、發(fā)電設(shè)備、熱氧化器等工藝單元,十大步驟,第6頁,1、確定單元。2、求取單元內(nèi)的物質(zhì)系數(shù)MF。3、按單元的工藝條件，選用適當(dāng)?shù)奈ｋU系數(shù)。4、用一般工藝危險系數(shù)和特殊工藝危險系數(shù)相乘求出工藝單元危險系數(shù)。5、將工藝單元危險系數(shù)與物質(zhì)系數(shù)相乘，求出火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)（F&EI）。6、用火災(zāi)、爆炸指數(shù)查出單元的暴露區(qū)域半徑，并計算暴露面積。7、查出單元暴露區(qū)域內(nèi)的所有設(shè)備的更換價值，并確定破壞系數(shù)，求出基本最大可能財產(chǎn)損失MPPD。8、應(yīng)用安全措施補償系數(shù)乘以基本MPPD，確定實際MPPD。9、根據(jù)實際最大可能財產(chǎn)損失，確定最大損失工作日（MPDO）。10、用停產(chǎn)損失工作日MPDO確定停產(chǎn)損失。,三、評價程序,火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價程序框圖,第7頁,四、所需資料,第8頁,準確的裝置（生產(chǎn)單元）設(shè)計方案；工藝流程圖；工藝設(shè)備及安裝成本表。道氏7版火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）評價法；道氏7版火災(zāi)、爆炸指數(shù)計算表；安全措施補償系數(shù)表；工藝單元風(fēng)險分析匯總表；生產(chǎn)裝置風(fēng)險分析匯總表；,第9頁,第二部分工藝單元選擇,第10頁,一、工藝單元及恰當(dāng)工藝單元,1、工藝單元工藝裝置的任一主要單元工藝單元,2、恰當(dāng)工藝單元（簡稱工藝單元）從損失預(yù)防角度來看對工藝有影響的工藝單元,物質(zhì)的潛在的化學(xué)能（物質(zhì)系數(shù)）；工藝單元中危險物質(zhì)的數(shù)量；資金密度；操作壓力與操作溫度；導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的歷史資料；對裝置操作起關(guān)鍵作用的設(shè)備。,二、選擇恰當(dāng)工藝單元的重要參數(shù),第11頁,工藝單元的可燃、易燃或化學(xué)活性物質(zhì)的最低量為2268kg或2.27m3。當(dāng)設(shè)備串聯(lián)布置且中間未相互有效隔開，應(yīng)認真考慮單元劃分的合理性。仔細考慮操作狀態(tài)和操作時間也很重要。,三、選擇工藝單元的幾項要點,第12頁,第13頁,第三部分物質(zhì)系數(shù)確定,第14頁,一、有關(guān)概念,物質(zhì)系數(shù)MF表述物質(zhì)由燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起的火災(zāi)、爆炸過程中釋放能量大小的內(nèi)在特性。MF由NF和NR求得。NF物質(zhì)可燃性NR化學(xué)活潑性（不穩(wěn)定性）,Nr=0在燃燒條件下仍能保持穩(wěn)定的物質(zhì)。不與水反應(yīng)的物質(zhì)；在溫度300以下時用差示掃描量熱（DSC）測定不顯示溫升的物質(zhì)。Nr=1自身通常穩(wěn)定但在加溫加壓條件下就變得不穩(wěn)定的物質(zhì)。接觸空氣、受光照射或受潮發(fā)生變化或分解的物質(zhì)；在150至300間顯示溫升的物質(zhì)。,Nr=2在加溫加壓下易于發(fā)生劇烈化學(xué)變化的物質(zhì)。用DSC試驗在溫度小于150顯示溫升的物質(zhì)；與水劇烈反應(yīng)或與水形成潛在爆炸性混合物的物質(zhì)。Nr=3本身能發(fā)生爆炸分解或爆炸反應(yīng)，但須要強引發(fā)源或引發(fā)前必需在密閉狀態(tài)下加熱的物質(zhì)。加溫加熱時對熱或機械沖擊敏感的物質(zhì)；不需要要加熱或密閉，即與水發(fā)生爆炸反應(yīng)的物質(zhì)。Nr=4在常溫常壓下自身易于引發(fā)爆炸分解或爆炸反應(yīng)的物質(zhì)。,第17頁,二、課堂練習(xí),給出下列物質(zhì)的物質(zhì)系數(shù)MF：1、乙炔2、苯甲醛3、環(huán)丁烷4、柴油5、乙烯6、硫化氫7、甲基環(huán)己烷8、萘9、硝酸鉀,第18頁,三、表外物質(zhì)的物質(zhì)系數(shù)求取,第19頁,四、課堂練習(xí),一未知可燃液體A的閃點為35，其DTA/DSC溫升的最低峰值溫度為200，試求出該物質(zhì)的物質(zhì)系數(shù)MF。,第20頁,五、混合物的物質(zhì)系數(shù)求取,如果存在由多種物質(zhì)組成的混合物，當(dāng)這些物質(zhì)的含量基本相同，但物質(zhì)系數(shù)不同時，如果其中物質(zhì)系數(shù)最大的物質(zhì)濃度在5%以上(質(zhì)量濃度)，可將最大物質(zhì)系數(shù)作為工藝單元的物質(zhì)系數(shù)。在工藝單元中，雖然存在由多種物質(zhì)組成的混合物，但其中某種物質(zhì)的濃度足夠高，一旦發(fā)生泄漏，引起火災(zāi)、爆炸事故，工藝單元中混合物的性質(zhì)與高濃度物質(zhì)的性質(zhì)十分相似，這時可以用該高濃度物質(zhì)的物質(zhì)系數(shù)作為工藝單元的物質(zhì)系數(shù)。單元中雖然存在由多種危險性反應(yīng)物和一種生成物組成的危險性混合物，但由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且反應(yīng)速度很快，危險性反應(yīng)物存在的時間足夠短，單元危險主要來自生成物時，可把生成物的物質(zhì)系數(shù)作為工藝單元的物質(zhì)系數(shù)。,第21頁,六、課堂練習(xí),聚合釜,苯乙烯1噸/次,乙苯1噸/次,右圖為一聚合裝置，原料為苯乙烯和乙苯，反應(yīng)為間歇反應(yīng)，反應(yīng)時間為5小時/釜，試確定該單元的物質(zhì)系數(shù)。,第22頁,第四部分工藝單元危險系數(shù),第23頁,一、工藝單元危險系數(shù)F3,F3=F1F2F1一般工藝危險系數(shù)；F2特殊工藝危險系數(shù)。,第24頁,二、一般工藝危險系數(shù)F1,放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)物料處理與輸送封閉單元或室內(nèi)單元通道排放和泄漏控制,第25頁,1、放熱反應(yīng),苯乙烯與乙苯反應(yīng)生成聚苯乙烯，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，試確定該反應(yīng)的放熱反應(yīng)系數(shù)。硝酸與二甲苯反應(yīng)生成硝基二甲苯，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，試確定該反應(yīng)的放熱反應(yīng)系數(shù)。,第26頁,2、吸熱反應(yīng),反應(yīng)器中的吸熱反應(yīng)系數(shù)0.2；煅燒系數(shù)0.4；電解系數(shù)0.2；熱解或裂化：間接加熱系數(shù)0.2；直接火加熱系數(shù)0.4。,第27頁,3、物料處理與輸送,試確定液化氣灌瓶間的加氣單元的物料處理與輸送系數(shù)。試確定某露天存放的氫氣瓶儲存單元的物料處理與輸送系數(shù)。,第28頁,4、封閉單元或室內(nèi)操作,某車間內(nèi)，反應(yīng)器單元內(nèi)反應(yīng)器中氫氣的量為1噸，反應(yīng)溫度為100，且該車間已安裝了防爆的機械通風(fēng)裝置，試確定該單元的封閉單元或室內(nèi)操作系數(shù)。,第29頁,5、通道,某車間內(nèi)，反應(yīng)器單元的操作區(qū)面積為1000m2，其旁邊有一條緊急救援車輛的通道，試確定該單元的通道系數(shù)。,第30頁,6、排放和泄漏控制,該項系數(shù)只適用于工藝單元內(nèi)物料閃點小于60或操作溫度大于其閃點的場合。苯乙烯與乙苯的預(yù)聚合單元周圍無堤壩，試確定該單元的排放和泄漏控制系數(shù)。,第32頁,三、特殊工藝危險系數(shù)F2,毒性物質(zhì)負壓操作爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作粉塵爆炸壓力釋放低溫,易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量腐蝕泄漏連接頭和填料處明火設(shè)備的使用熱油交換系統(tǒng)轉(zhuǎn)動設(shè)備,第33頁,1、毒性物質(zhì),毒性物質(zhì)的危險系數(shù)為0.2NH。NH物質(zhì)毒性系數(shù)試確定分別含有下列物質(zhì)的單元的毒性物質(zhì)的危險系數(shù)：乙炔苯二甲胺汽油氫硫化氫,第34頁,2、負壓操作,本項內(nèi)容只適用于空氣泄入系統(tǒng)會引起危險的場合。某一真空精餾單元中的主要危險物質(zhì)為汽油，試確定該單元的負壓操作系數(shù)。,第35頁,3、爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作,本項內(nèi)容適用于某些操作導(dǎo)致空氣引入并夾帶進入系統(tǒng)，空氣的進入會形成易燃混合物，進而導(dǎo)致危險的場合。某一反應(yīng)單元，在加入物料前應(yīng)進行氮氣吹掃，最近發(fā)現(xiàn)氮氣系統(tǒng)不正常，試確定在這種情況下該單元的爆炸極限范圍內(nèi)或其附近的操作危險系數(shù)。,第36頁,4、粉塵爆炸,本項系數(shù)用于含有粉塵處理的單元，如粉體輸送、混合、粉碎和包裝等。某面粉廠的面粉包裝單元的環(huán)境中存在著大量面粉粉塵，其粒子的粒徑為110m，試確定在這種情況下該單元的粉塵爆炸危險系數(shù)。,第37頁,5、壓力釋放,本項系數(shù)用于操作壓力高于大氣壓，由于高壓可能會引起高速率的泄漏的場合。試確定在下述兩種情況下的壓力釋放危險系數(shù)：操作壓力為800磅/英寸2（表壓）的單元；操作壓力為15000kPa（表壓）的單元。,第38頁,6、低溫,本項主要考慮碳鋼或其他金屬在其展延或脆化轉(zhuǎn)變溫度以下時可能存在的脆性問題。某低溫冷凍單元裝置結(jié)構(gòu)為碳鋼，其操作溫度為-10，試確定在該情況下本單元的低溫危險系數(shù)。,第39頁,7、易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量,本項主要討論單元中易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量與危險性的關(guān)系。,工藝過程中的液體或氣體；儲存中的液體或氣體（工藝操作場所之外）；儲存中的可燃固體和工藝中的粉塵。,工藝過程中的液體或氣體,1,3-丁二烯聚合單元中1,3-丁二烯的最大單體量為106lb，試確定該單元的易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量的危險系數(shù)。,儲存中的液體或氣體（工藝操作場所之外）,露天儲存的1,3-丁二烯儲罐中1,3-丁二烯的最大量為106lb，試確定該單元的易燃物質(zhì)和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量的危險系數(shù)。,第42頁,8、腐蝕,腐蝕速率外部腐蝕速率和內(nèi)部腐蝕速率之和。,某儲存液化石油氣的儲罐，其儲罐的腐蝕速率為0.3mm/年，試確定該單元的腐蝕危險系數(shù)。,第43頁,9、泄漏連接頭和填料處,本項系數(shù)適用于墊片、接頭或軸的密封處及填料處可能是易燃、可燃物質(zhì)的泄漏源，尤其是在熱和壓力周期性變化的場所。,某反應(yīng)器中的物料在反應(yīng)過程中，壓力都要從常壓逐漸增加到5kgf，且其反應(yīng)為間歇反應(yīng)，試確定該單元的泄漏危險系數(shù)。,第44頁,10、明火設(shè)備的使用,當(dāng)易燃液體、蒸氣或可燃性粉塵泄漏時，工藝中明火設(shè)備的存在額外增加了引起引燃的可能性。,明火設(shè)備設(shè)置在工藝單元中；明火設(shè)備附近有各種工藝單元。,第45頁,11、熱油交換系統(tǒng),大多數(shù)交換介質(zhì)可燃且操作溫度經(jīng)常在閃點火沸點以上，因此增加了危險性。,熱交換介質(zhì)的使用溫度；熱交換介質(zhì)的數(shù)量。,某熱油交換系統(tǒng)的熱交換介質(zhì)熱油的油量為38m3，其操作溫度大于閃點，試確定該單元的熱油交換系統(tǒng)危險系數(shù)。,第46頁,12、轉(zhuǎn)動設(shè)備,某氫氣壓縮單元中，壓縮機的功率為700馬力，試確定該單元的轉(zhuǎn)動設(shè)備危險系數(shù)。某汽油輸送單元中，輸送泵的功率為60馬力，試確定該單元的轉(zhuǎn)動設(shè)備危險系數(shù)。,第49頁,第五部分火災(zāi)爆炸指數(shù)F&EI,第50頁,一、概述,F&EI=MFF3MF物質(zhì)系數(shù)；F3工藝單元危險系數(shù)。,F&EI是被用來估計生產(chǎn)過程中的事故可能造成的破壞。,第51頁,二、F&EI及危險等級,第52頁,第六部分安全措施補償系數(shù),一、安全措施的分類及單元補償系數(shù)的確定,工藝控制補償系數(shù)（C1）物質(zhì)隔離補償系數(shù)（C2）防火措施補償系數(shù)（C3）C=C1C2C3,二、工藝控制補償系數(shù)（C1）,三、物質(zhì)隔離補償系數(shù)（C2）,四、防火措施補償系數(shù)（C3）,第57頁,第七部分工藝單元危險分析匯總,一、暴露半徑,R=0.256F&EIR暴露半徑，單位：米。,二、暴露區(qū)域,暴露區(qū)域面積S=R2暴露區(qū)域體積V=SR=R3,三、暴露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)價值,更換價值=0.82原來成本增長系數(shù),四、破壞系數(shù),危害系數(shù)是由單元危險系數(shù)F3和物質(zhì)系數(shù)MF給出的，它代表了單元中物料泄漏或反應(yīng)能量釋放所引起的火災(zāi)、爆炸事故的綜合效應(yīng)。,五、基本最大可能財產(chǎn)損失（BaseMPPD）,BaseMPPD=更換價值破壞系數(shù),六、實際最大可能財產(chǎn)損失（ActualMPPD）,ActualMPPD=BaseM