ICI蒙德法详细评价过程

4.2ICI蒙德火灾、爆炸、毒性指标法
4.2.1初期评价各系数取值
4.2.1.1单元中的重要物质及物质系数
重要物质是指在单元中以较多数量存在的危险性较大的物质。

物质系数是指
在标准状态（25C, 0.1 MPa）的火灾、爆炸或放出能量的危险性潜能的一个
尺度。

一般可燃性物质的物质系数可按下式计算：
B= He 1.8
1000
式中：B——物质系数
△ HR——该物质的燃烧热值，单位为keal/kg
各评价单元的重要物质及其物质系数的分析计算如下：
1）原辅料配臵单元
本单元的重要物质为VCM其他辅料虽然也有一定的危险性，但与VCM相比数量小得多；只有2.2 '偶氮双2,4-二甲戊腈属易燃固体，爆炸下限为0.0018%
（爆炸上限无资料）。

VCM勺物质系数：
B= He 1.8= （4452 X 1.8） - 1000= 8.01
1000
2）聚合单元
本单元的重要物质为VCM B=8.01。

3）卸料脱除单元
本单元的重要物质为VCM B=8.01。

4）V CM回收精馏单元
本单元的重要物质为VCM B=8.01。

5）产品干燥包装单元
本单元的重要物质为PVC取B=0.1。

6）码头槽区单元
本单元的重要物质为VCM B=8.01 o
表4-42 各单元重要物质及其物质系数
421.2特殊物质的危险性
决定特殊物质的危险性时，要对重要物质的特殊性质、重要物质在单元内与催化剂等其他物质混合的情况重新进行评价。

评价中可根据该单元内重要物质的数量、在火灾或可能出现火灾的条件下对其特定性质所产生的影响来决定特殊物质危险性系数的选取标准。

评价出的危险性系数是所研究单元内重要物质使用环境的一个函数，蒙德法中分为十个因素，本评价报告中各单元有关的因素分述如下：
1）原辅料配臵单元
①氧化剂
辅料中有四种过氧化物，但数量较少，取系数5。

②混合及扩散特性
按规定液化可燃性气体，临界温度在-10 C以上，沸点为30C以下的可燃物质，其系数可取为30。

故本单元的主要物质液态VCM取系数30。

2）聚合单元
与原辅料配臵单元相同。

3）卸料脱除单元
本单元的重要物质为气态VCM不存在蒙德法有关特殊物质危险性的十个方
面因素，故取系数为0。

4）V CM回收精馏单元
本单元的重要物质为气态VCM不存在蒙德法有关特殊物质危险性的十个方面因素，故取系数为0。

5）产品干燥包装单元
本单元的重要物质为PVC不存在蒙德法有关特殊物质危险性的十个方面因素，故取系数为0。

6）码头槽区单元
按规定液化可燃性气体，临界温度在-10 C以上，沸点为30C以下的可燃物质，其系数可取为30。

故本单元的主要物质液态VCM取系数30。

表4-43 各单元重要物质及其物质系数
421.3 —般工艺的危险性
这类危险性与单元内进行的工艺及其操作的基本类型有关，蒙德法中列出了
六种基本类型（“仅是使用及单纯物理变化”、“单一连续反应”、“单一间歇反应”、“反应多重性或在同一装臵里进行不同的工艺操作”、“物质输送”、“可搬动的容器”），再根据具体工艺及操作的不同选取不同的危险性系数。

本报告各单元的一般工艺的危险性系数经分析取值如下（并将合计值列于表4-44中）。

1）仅是使用及单纯物理变化
原辅料配臵单元和产品干燥包装单元仅是使用，取系数10;卸料脱除单元
和VCM回收精馏单元仅为减压蒸馏分离，取系数10;码头槽区单元仅为贮存且
有完备的堤坝，取系数10;产品干燥包装单元有离心分离等工艺，取系数30 2）单一连续反应及单一间歇反应
聚合单元为聚合反应且属单一间歇反应，取系数50+10=60;产品干燥包装
单元有固体物质干燥工艺取系数50。

3）物质输送
聚合单元取系数50+50=100;其他各单元均取系数50。

迭加后，原辅料配臵单元、卸料脱除单元、VC刚收精馏单元和码头槽区单
元的系数均为60；聚合单元的系数为160；产品干燥包装单元的系数为130 表4-44 各单元一般工艺危险性系数合计
4.2.1.4特殊工艺危险性系数的确定
这类危险性是在重要物质和基本的工艺及操作所评价的评分基础上，结合会
使总体危险性增加的工艺操作、贮存、输送等特性而决定的系数。

蒙德法中给出了“低压”、“高压”、“低温”、“高温”、“腐蚀和侵蚀的危险物”、“接头和填料的危险性”、“振动及循环负荷疲劳危险性以及基础或支持吊架的破损”、“难控制的工艺或反应”、“在燃烧极限附近操作”、“比平均爆炸危险性大的情况”、“粉尘或雾滴爆炸的危险性”、“使用强气相氧化剂的工艺”、“工艺着火的灵敏度”、“静电的危险性”等14个因素来综合确定特殊工艺危险性系数。

本项目各单元特殊工艺危险性系数的分析取值如下（并将合计值列于表4-45中）。

1）低压
聚合单元和卸料脱除单元取系数50。

2）高压
聚合单元取系数30。

3）高温
聚合单元取系数20。

4）腐蚀和侵蚀的危险物
VCM回收精馏单元取系数10。

5）接头和填料的危险性
原辅料配臵单元、聚合单元、码头槽区单元、卸料脱除单元、VCM回收精馏
单元均取危险性系数50；产品干燥包装单元取危险性系数30。

6）振动及循环负荷疲劳危险性以及基础或支持吊架的破损
VCM回收精馏单元取危险性系数30；产品干燥包装单元取危险性系数20。

7）难控制的工艺或反应
聚合单元取危险性系数120。

8）静电的危险性
原辅料配臵单元、聚合单元、码头槽区单元均取危险性系数60；VCM回收精馏单元取危险性系数50。

迭加后，原辅料配臵单元取危险性系数110；聚合单元取危险性系数330；卸料脱除单元取危险性系数100；VCM回收精馏单元取危险性系数140；产品干燥包装单元取危险性系数50；码头槽区单元取危险性系数110。

表4-45 各单元特殊工艺危险性系数合计
4.2.1.5数量的危险性
蒙德法规定，在处理大量的可燃性、着火性和分解性物质时，要给以附加的危险性系数。

单元危险性物质的总量应包括反应器内、管道内、供料槽内、塔内等设备管道内的全部危险性物质。

单元内危险性物质的数量与单元的危险性有密切的联系，蒙德法用“量系数”来表示，并给出了量系数与单元内危险性物质总量的关系图，根据这些关系图，本评价报告中的各单元的量系数见下表。

421.6布臵上的危险性
单元布臵引起的危险性系数主要是考虑大量危险性物质在单元内存在的高度与作业区域大小。

单元的高度是指装臵及其输送物料的配管顶部距地面的高度。

作业区域是指与本单元有关的构造物的计划区域。

蒙德法提出了“结构设计”、
“多米诺效应”、“地下设施”、“地面排水沟”、“其他”等5个方面的危险性因
素。

现将本报告中各单元的“布臵上危险性”的分析如下（并将其结果列于表4-47 中）。

1）原辅料配臵单元
原辅料贮槽的安装高度在7米以上，危险性物质总量大于5吨，并为开放式构筑物，结构设计系数取50;周围有排水沟，地面排水沟系数取50;合计100。

2）聚合单元
聚合釜的安装高度在7米以上，危险性物质总量大于5吨，并为开放式构筑物，结构设计系数取50；属室内装臵，按通风状况，室内装臵系数取20；其他因素取系数75；合计145。

3）卸料脱除单元
卸料槽等设备安装高度在7米以上，危险性物质总量大于5吨，并为开放式构筑物，结构设计系数取50；属室内装臵，按通风状况，室内装臵系数取20；合计70。

4）V CM回收精馏单元
气柜等设备咼度在7米以上，危险性物质总量大于5吨，并为敞开式布臵，结构设计系数取50；有压缩机室，结构设计系数取40;周围有排水沟，地面排水沟系数取50；合计140。

5）产品干燥包装单元
属室内装臵，按通风状况，室内装臵系数取20;另取工艺结构系数10;合计30。

6）码头槽区单元
球罐高度在7米以上，危险性物质总量大于5吨，并为敞开式布臵，结构设计系数取50；多米诺效应附加系数取20；其他因素取系数75；合计145
表4-47 各单元高度、作业区域及布臵上的危险性系数L
421.7毒性危险性
毒性危险性是蒙德法关于毒性危险性的相对评分及其对综合危险性评价的影响。

分析评价主要从“TLV'、“物质的类型”、“短时间暴露”、“皮肤吸收”、“物理因素”几个方面来进行。

1）TLV值
TLV值即指阈限值，是指以每周40小时，每天8小时劳动为标准时间，大多数工人在长期、反复接触该浓度的情况下，不致引起有害作用时，有害物质在车间空气中的阈限值。

蒙德法中采用TLV-TW/值，即时间加权平均浓度阈限值。

它用于评价通常存在的泄漏造成的危险性及通常维修或者工艺操作引起的危险性。

蒙德法对最危险物质的确认原则为：TLV最低或毒性危害（如皮肤吸收）最大，而又大量存在的物质。

这种物质也许与单元中的重要物质不一样。

各单元的TLV取值系数如下表。

表4-48 各单元的TLV取值系数
注：上表中TLV-TWA值均采用ACGIH勺数据。

2）物质的类型
这里主要是指物质存在的状态。

对各单元中最危险的物质，根据其类型确定系数如下。

表4-49 各单元的物质类型系数
3）皮肤吸收
毒性物质可被皮肤吸收时，应考虑采用附加系数，系数范围为0-300,并且
系数最小限度与TLV系数为同值。

本报告中各单元的皮肤吸收系数如下
表4-50 各单元的皮肤吸收系数
注：“短时间暴露”及“物理因素”两项在本项目中影响不大，故不作考虑。

根据上述几个方面的毒性危害性分析，合计后，各评价单元的毒性危害性系数T 见下表。

表4-51 各单元毒性危害性系数T
422初期评价的计算结果
综合上述危险性系数分析，各单元的初期评价各项系数合计于下表。

表4-52各单元初期评价各项系数汇总
初期评价的计算按以下公式进行：
1)各单元的全体指标D值
D=B X( 1+M/100) X( 1+P/1OO)X [1+ (S+Q+L) /100+T/100]
2)各单元的火灾负荷F值
F= ( BX K/N ) X 20500
3)各单元的毒性指标U值
U= (T/100)X [1+ (M+P+S) /100]
4)各单元的主毒性事故指标C值
C=QX U
5)各单元的内部装臵爆炸指标E值
E=1+[ (M+P+S) /100]
6)各单元的地区爆炸指标A值
A=B X( 1+m/100) XQXHXEX(t/300) [(X+p)/1000]
7)各单元的全体危险性评分R值
疋U汉E汉A R= D （什 F U E）
423火灾爆炸毒性危险性初期评价结果分析
1）分析DOW/ICI总指标D值的结果，六个单元中除产品干燥包装单元属“缓
和的”以外，码头槽区单元和聚合单元均属“高度灾难性的” ；原辅料配臵单元属”非常极端的”；卸料脱除单元和VCM回收精馏单元均属“重的”。

说明码头槽区单元、聚合单元和原辅料配臵单元这三个单元具有非常严重的潜在火灾、爆炸、毒性危险性。

2 ）全体危险性评分R值的计算结果表明，码头槽区单元为“非常极端”，聚合单元为“极端”，原辅料配臵单元为“非常高”，说明这三个单元所固有的火灾、爆炸、毒性危险性非常大，必须采取严格的安全对策措施和各种预防手段，才能确保安全生产。

3）码头槽区单元的火灾负荷F属“高”，预计火灾持续时间为2-4小时；原
辅料配臵单元、聚合单元、卸料脱除单元、VCh回收精馏单元、产品干燥包装单
元五个单元单元的火灾负荷F属“轻”，预计火灾持续时间为1/4-1/2小时。

因
此，对码头槽区单元，包括原辅料配臵单元、聚合单元、卸料脱除单元、VCM回
收精馏单元，均应采取相应的火灾预防措施，才能保证生产的正常进行。

4）聚合单元由于其工艺操作较为复杂，其内部装臵爆炸危险性 E 值属“非
常高”,说明其爆炸危险性很大；码头槽区单元、卸料脱除单元、VCM回收精馏
单元、原辅料配臵单元等四个单元的内部装臵爆炸危险性E 值属“中等”，说明这些单元的爆炸危险性也不小；以上这几个单元应考虑采取足够的补偿措施以保证生产的正常进行。

5）码头槽区单元、聚合单元、原辅料配臵单元等三个单元的地区爆炸指标A 值均属“非常高”，说明一旦这些单元发生爆炸对周围环境会有较大的影响，必须采取足够的补偿措施以保证生产的正常进行。

6）除产品干燥包装单元外，其他各单元的毒性指标U 值、主毒性事故指标C 值均偏高，属“非常高”（聚合单元）或“高”，说明这五个单元都存在着VCM 大量泄漏造成严重中毒事故的隐患。

4.2.4 单元危险性的补偿评价
上述初期评价结果所表明的是在不考虑任何安全对策和预防手段时单元的潜在危险性，而在实际生产过程中，为了确保安全生产，保障员工的安全和健康，都会采取各种各样的安全措施和预防事故的手段。

为了反映实际生产情况下的危险性程度，蒙德法又通过降低事故频率和减小事故规模两个方面的安全对策措施对单元的危险性进行补偿。

补偿评价就是以已采用的或准备采用的安全对策措施为依据，计算出（或预估）实际生产情况下的火灾、爆炸、毒性危险性程度。

如果补偿评价的结果危险性仍很大时，可以采取改变工艺或增加安全措施的办法来进一步降低危险性，不过，这时要重新进行计算。

下面就对本项目的六个单元进行单元危险性的补偿评价。

4.2.4.1降低事故频率方面的安全措施及其补偿系数
降低事故频率方面的安全措施和预防手段包括容器系统、工艺管理和对安全的态度三个方面。

4.2.4.1.1容器系统
容器系统的故障主要会造成容器内的物料向周围大气环境的泄漏，而改善容器状况的基本方法是采用比标准设计规定高的标准，还有就是采用先进的或更好的制造
技术及检测技术，以提高容器的产品质量。

蒙德法提出了六个方面的补偿，现将与本评价有关的部分分述如下。

1）压力容器
本项目的压力容器分两部分，一部分从境外进口，采用ASME、API 等相关标准；另一部分在境内制造，将采用《钢制压力容器》GB150-1998等标准、规范。

所有容器均不提高等级标准，故除产品干燥包装单元外其他评价单元都取补偿系数0.9 。

2）非压力立式贮罐
本项目的非压力立式贮罐，如VCh气柜等，将采用《石油化工立式圆筒形钢制焊接贮罐设计规范》SH3046-92等相关的标准规范进行设计、施工，故VCM回收精馏单元取补偿系数0.9 ，其他单元不取。

3）输送管线各单元中的输送管线及法兰接头等均按《石油化工管道布臵设计通则》
SH3012-2000《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-1997 等国内有关标准规范进行设计、施工，因此，各评价单元均取补偿系数0.8。

4）附加容器、套管和防护堤码头槽区单元中的球罐按相关的标准规范设有防护堤，取补偿系数0.8。

其
他单元不取补偿系数。

5）泄漏检测系统与响应本项目拟在装臵区内易燃易爆及有毒危险场所采用质谱分析仪，在码头槽区
和码头区采用电化学式监测系统，并在控制室设有监测报警盘；根据工艺流程的需要，对一些重要的温度、压力、流量、物位等参数设臵了监测报警系统，并设臵由独立二重化DSC空制器构成的ESD系统，实现生产装臵的联锁动作，确保生产安全。

故取补偿系数0.72。

6）气体、液体和废料的排放本项目中考虑了相应的回收措施，故取补偿系数
0.9。

4.2.4.1.2 工艺管理
当生产过程中出现异常情况时，如果工艺管理系统好，就能首先发现这些异常情况，并进行正确的控制和处理，必要时还可通过联锁系统实放紧急停车，从而大大降低事故发生的可能性。

蒙德法列举了十种可以作出补偿的安全措施，结合本项
目分述如下。

1）报警系统
本项目配臵有必要的报警系统，在控制室能显示报警信号，操作人员能进行控制，严重时还有独立的联锁系统会自动启动。

故取补偿系数0.9 。

2）紧急用电的供给本工程由同期建设的台化热电厂双回路供电，另配臵一套
1500KW、400V 柴
油发电机，以满足厂内一级负荷中特别重要电力负荷的需要；控制系统配有UPS 装臵，作业场所设有应急照明。

故取补偿系数0.9 。

3）过程冷却系统
聚合单元的冷冻水和冷净水均设有贮槽，故取补偿系数0.9 。

其他单元不取值。

4）惰性气体系统本项目设有氮气供应系统，故码头槽区单元、聚合单元、卸料脱除单元、原辅料配臵单元、VCM回收精馏单元等五个单元均取补偿系数0.9。

5）危险性的研究
台塑公司在PVC生产方面已有多年的安全生产经验，装臵的生产技术和安全技术均处于国际先进水平，公司针对该装臵存在的潜在危险性，制定了严格的管理体系和制度，并对生产装臵自行进行安全评价，从工艺技术到控制系统、消防、应急防护等方面均作了较为周密的考虑，因此，各单元的补偿系数均取0.75 。

6）安全停车系统
为确保生产装臵的安全运行，本项目对一些危险点装有监测、报警设施，信号输入DCS勺联锁系统，必要时会作出联锁反应。

另外，还设有独立的ESD系统（紧急停车系统），遇紧急情况时能自动停车。

故各单元的补偿系数均取0.75 。

7）计算机管理
本项目各单元的生产操作均纳入DCS空制系统，该系统具有故障自行诊断和参数调节功能，能通过在线计算机进行自动管理，并有独立的停车功能，故各单元的补偿系数均取0.75 。

8）预防爆炸和异常反应本装臵的设计中在压力系统中考虑了安全阀等泄压设施，可防止因压力过高引起爆炸事故；另外，在厂房结构上也充分考虑了泄爆要求，故各单元的补偿系数均取0.8 。

9）操作指南
台塑公司对这套生产装臵有成熟的生产经验，有完整、详实的工艺操作规程，
故各单元的补偿系数均取0.87 。

10）装臵的监督
一天24小时内，除DCS系统的连续监控外，操作人员也进行定期的巡回检查，故各单元的补偿系数均取0.90。

4.2.4.1.3 安全态度
1 ）管理者参与安全管理
本项目企业定员为130 人，其中主要管理人员20 人来自台塑公司本部，这些人员有长期管理这一类装臵的经验，对生产工艺及安全比较熟悉，对安全生产有足够的认识和重视，有较强的安全责任和意识，能正确对待生产与安全检查的关系，并大都受过化工及安全方面的专业培训和教育，能直接参与企业的安全管理工作，故各单元的补偿系数均取0.9。

2 ）安全训练
台塑公司在其本土企业已建立了完备的人员安全训练制度，十分重视各类人员的安全培训。

对于本项目，将按中华人民共和国的有关法律、法规及规定对新招聘入厂的员工进行三级安全教育并经考试合格后放可上岗。

投产后也将有计划地对员工定期进行安全知识教育。

此外，还将按规定制定“事故应急救援预案” ，并定期进行事故处理、防灾自救的各种训练。

故各单元的补偿系数均取0.85。

3 ）设施的维护保养和安全秩序
装臵投产后公司将根据同类工厂的经验，建立关于设备和安全设施定期检修计划、危险区域内动火审批制度、易泄漏点的巡检维护制度、操作记录、事故分析与报告制度等一系列相关的制度和规定，并予以严格的执行，足以保证本装臵的安全生
产秩序。

故各单元的补偿系数均取0.9 。

4.2.4.2 减小事故潜在性规模的预防手段及其补偿系数
蒙德法中考虑的这一类预防手段主要为防火、物质隔离、消防活动等三个方面，分述如下。

4.2.4.2.1 防火
1 ）建、构筑物防火
本项目的建、构筑物将按《建筑设计防火规范》GBJ16－87（2001 年版）、《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999 年版）等标准规范的要求进行
设计，并按《建筑物灭火器配臵设计规范》GBJ140—90（97 版）等规范配臵灭火器械和消防设施。

故各单元的补偿系数均取0.9 。

2 ）设备及各类设施的防火
本项目厂区设有消火栓灭火系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统等三个消防系统，对VCM求罐采用水喷雾灭火系统；对中控室（走廊）和冷冻库内设臵自动喷水灭火系统。

此外，不少设备、管道均有保温（冷）层，兼具防火功能。

控制、电力、通讯等电缆均铺设在专用的桥架上或穿钢管敷设，与物料管架保持一定的间距，不会受到腐蚀、高温损害，且避开火源。

各单元的防火补偿系数均取0.85 。

4.2.4.2.2 物质隔离
1）阀门系统
各单元之间及单元中的主要设备之间均设有DCS系统控制的阀门，当一个设备出现事故等紧急状态时，能迅速关闭阀门，中断物料的进出，将危险物质、事故隔离在局部范围内，不至波及其他设备和区域。

各单元的补偿系数均取0.8。

2）通风
聚合等单元的VCM1气可通过回收系统输入VCM气柜。

故码头槽区单元、聚合单元、卸料脱除单元、原辅料配臵单元、VCM3收精馏单元各取补偿系数0.9。

而成品干燥包装单元也采取了通排风装臵，以消除粉尘危害，故也取补偿系数0.9 。

4.2.4.2.3 灭火活动
1 ）火灾报警
危险场所设有一定数量的火灾报警装臵和报警电话，一旦发生火灾，能及时向有关部门和消防队报警。

故各单元的补偿系数均取0.95 。

2 ）手提式灭火器各单元中均配备了一定数量的与火灾危险性相适应的手提式灭火器，这对扑灭初期起火、防止火情扩大是非常有效的，故各单元的补偿系数均取0.85 。

3）水的供给本项目生产区的消防水来自台化热电厂的生产/ 消防公用水池，码头槽区的消防用水则来自该槽区的消防水池，DN400的管子双线供水，消防水供水压力不低于0.8MPa。

故各单元的补偿系数均取0.75。

4）设臵喷水设备、洒水机及水枪系统本项目设臵有室内外消火栓，消防竖管、消防水炮、水喷雾系统、自动喷水
灭火系统等消防设施，故各单元的补偿系数均取0.70。

5）消防队
一旦本厂发生火灾，当地消防队能及时赶到现场，协同灭火。

故各单元的补偿系数均取0.70。

6）消防活动的地区协作通过定期对员工进行消防训练，使他们能较熟练、正确地使用厂区内的各种消防设施，能与消防队积极配合、协同作战。

能做到这些，各单元的补偿系数均取0.9 。

4.2.4.3 各单元补偿系数汇总
现将上述各单元危险性补偿评价的补偿系数汇总后列于下面的一些表中
表4-55 聚合单元安全及预防手段的补偿指数值
表4-56 卸料脱除单元安全及预防手段的补偿指数值
表4-57 VCM 回收精馏单元安全及预防手段的补偿指数值
表4-58 成品干燥包装单元安全及预防手段的补偿指数值
表4-59 码头槽区单元安全及预防手段的补偿指数值
4.244各单元危险性补偿评价的计算
表4-60 各单元补偿系数汇总表
各单元补偿评价的各指标值计算如下：
1）原辅料配臵单元
①补偿火灾负荷F i = F >Ki>KXK=39409>0.46 >0.77 >0.72=10050
②补偿内部装臵爆炸指标E i=E«冰=3.05 ».17 >0.69=0.36
③补偿环境气体爆炸指标A I=A>I>5>K=2946X）.46 ».72 ».26=254
④补偿全体危险性评分
R=RX>KXK3XK4>5 >6=7240X）.46 >0.17 >0.69 >0.77 >0.72 >0.26=56
2）聚合单元
①补偿火灾负荷F i= F XK I>K>K5=15764><0.46 >0.77 >0.72=4020
②补偿内部装臵爆炸指标E=E>K>K=6.25 >0.15 >0.69=0.65
③补偿环境气体爆炸指标A i=A冰冰*=18959X).46 >0.72 >0.26=1633。