道化法在煤焦化综合储罐区安全评价中的应用
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化学工业
科技创新导报 2010 NO.18
Science and Technology Innovation Herald
道化法在煤焦化综合储罐区安全评价中的应用
王兆国 王保民 (中北大学化工与环境学院 太原 030051)
摘 要: 采用道化学公司火灾、爆炸危险指数法对某炼焦厂综合储罐区进行安全评价, 得出了其安全措施补偿前后的火灾、爆炸指数
作导致空气引人并夹带进人系统,空气的
进 人 会 形 成 易 燃 混 合 物 ,进 而 导 致 危 险 。本
表3 物质隔离补偿系数表 Tab3 Compensation coefficients of material isolation
图1 道化学火灾爆炸危险指数评价程序 Fig1 Procedure of Dow’s f&El method
( F & E I ) 、危险等级、暴露半径、暴露面积以及暴露体积等指数。结果表明, 在安全措施补偿前其火灾、爆炸指数为1 2 0 . 3 6 , 危险等
级为“中等”, 暴 露 区 域 半 径 为3 0 . 8 2 m ; 经 过 安 全 措 施 补 偿 以 后 其 火 灾 、爆 炸 指 数 为7 5 . 9 4 , 危 险 等 级 为“ 较 轻 ”, 暴 露 区 域 半 径 为
大小的内在特性,其数值的大小是由美国 消 防 协 会 规 定 的NF、NR(分别代表物质的燃 烧 性 和 化 学 活 性 )决 定 的 。以 上 数 值 查 询 道 化学公司的化学物质的物质系数表可得
在粗苯和焦油综合储罐区及粗苯和焦
油的输送过程中,取苯作为该企业综合储 罐区的危险物质,其物性参数如表1所示。
1.2 道化学火灾指数评价法的程序 道化学火灾爆炸指数评价法(第7版)评
价 过 程 如 图 1所 示 。其 中 ,F表 示 危 险 系 数 ; MF表 示 物 质 系 数 ;F&E1表 示 火 灾 、爆 炸 指 数 ;MPPD表 示 最 大 可 能 财 产 损 失 ;MPDO表 示最大可能工作日损失;BI表示停产损失[4]。
262.5t,根 据 道 化 学 公 司 提 供 的 危 险 系 数
与储存中的总能量之间的曲线图可知,该
项 系 数 取 0.55。
(4)腐 蚀 :储 罐 材 质 为 碳 钢 ,故 取 该 项 系
数 为 0.2。
(5)泄 露 — 连 接 头 和 填 料 处 :本 项 目 所
评价的粗苯储罐的泵和法兰连接处会产生
引言
目前国内外危险化学品储罐的火灾爆 炸事故频频发生,这类事故已成为危害社 会生命和财产安全的一大危险源,因此预 防此类场所火灾爆炸事故的发生越来越受 到 重 视 。通 过 对 危 险 化 学 品 生 产 和 使 用 企 业进行安全评价,可以提高企业对危险化 学品的安全管理和控制水平,从而达到降 低火灾爆炸事故发生危险性,预防重大火 灾爆炸事故的目的。
2.2.2 一 般 工 艺 危 险 系 数 (F1)的 确 定 一般工艺危险是确定事故损害大小的
主 要 因 素 ,其 包 括 放 热 反 应 、吸 热 反 应 、物
料 的 处 理 和 输 送 、封 闭 单 元 或 室 内 单 元 、通
道 、排 放 和 泄 露 控 制 这 6项 内 容 ,有 关 各 项
煤焦化综合储罐区由粗苯储罐和煤焦 油 储 罐 组 成 。其 中 ,粗 苯 是 多 种 有 机 化 合 物 组 成 的 混 合 物 。其 主 要 成 分 有 苯 、甲 苯 、二 甲苯和三甲苯等芳香烃,这些组成的含量 占80％ 以 上 。此 外 ,粗 苯 中 还 含 有 一 些 不 饱 和 化 合 物 、硫 化 物 、饱 和 烃 、含 氮 化 合 物 以 及 少 量 的 酚 类 和 吡 啶 碱 类 等 。苯 是 最 主 要 的 组 分,含 量 为55％ ～ 80％ 。粗 苯 是 淡 黄 色 透 明 液 体,比 水 轻 、难 溶 于 水 、易 与 水 分 离 , 是 易 燃 液 体 。粗 苯 闪 点 为 1 2 ℃ 。粗 苯 蒸 气 在 空 气 中 的 浓 度 在 1.4％ ～ 7.5％（ 体 积 )范 围 内 , 能 形 成 爆 炸 性 混 合 物 , 遇 明 火 、高 热 极 易 燃 烧 爆 炸 。与 氧 化 剂 能 发 生 强 烈 反 应 。易 产 生 和 聚 集 静 电 ,有 燃 烧 爆 炸 危 险 [1]。其 蒸 气比空气重,能在较低处扩散到相当远的 地 方 ,遇 明 火 会 引 着 回 燃 。煤 焦 油 为 黑 色 黏
2 道化学评价方法在综合储罐区安全评价 中的应用
2.1 评价对象概述 山西某煤焦化公司成立于2003年7月,
总投资1.98亿元人民币,于2006年1月建成 投 产 ,年 产 60万 t冶 金 焦 ,8000t粗 苯 和 2.8万 吨 煤 焦 油 。厂 区 综 合 储 存 区 有 一 个 立 式 粗
1 9 . 4 4 m , 说明了该企业综合储罐区采取的安全措施是较适用的, 有效的降低了该评价单元的火灾、爆炸事故发生的概率和事故能够
造 成 的 损 害 。采 用 荷 兰 应 用 科 学 院 ( T N O ( 1 9 7 9 ) ) 蒸 气 云 爆 炸 ( V C E ) 模 拟 模 型 对 该 储 罐 区 可 能 发 生 的 V C E 事 故 进 行 了 模 拟 计 算 , 得 出 了
probability and damage of fire and explosion accidents in this assessment unit effectively.
Key Words:risk assessment;F&El;accident simulation;benzol;storage section
section in a chemical plant,educed the value of F&EI,hazard grade,radius,acreage and volume of the damage area before and after
the compensation of safety precautions.The result of assessment shows that before the compensation of safety precautions,the value of F&E1 is 120.36,the hazard grade i“s edium”and the radius of the damage area is 30.82m. After the compensation of safety precautions,the value of F&EI is 75.94,the hazard grade i“s Light”and the radius of the damage area is 19.44m.It indicates that the safety precautions in the coking’s comprehensive storage section of this chemical plant are appropriate,and it has reduced the
表2 工艺控制补偿系数表 Tab2 Compensation coefficients of technical control
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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科技创新导报 2010 NO.18 Science and Technology Innovation Herald
化学工业
项 目 中 具 有 燃 烧 危 险 的 是 储 存 NF=3易 燃 液 体的储罐,在储罐泵出物料或者突然冷却
时 可 能 吸 人 空 气 ,取 系 数 为 0.5。
(3)易 燃 和 不 稳 定 物 质 的 数 量 :本 项 目
储罐内的易燃物质为苯,从储罐或相连的
管道中可能泄露出来的苯的最大量为
1 道化学火灾爆炸指数评价法的目的与程 序
1.1 道化学火灾爆炸指数评价法的目的 美 国 道 化 学 公 司“ 火 灾 、爆 炸 危 险 指 数
评 价 法 ”根 据 物 质 、工 艺 危 险 性 计 算 火 灾 爆 炸指数,判定采取措施前后的系统整体安 全情况和事故损失情况,用此方法可以确 定危险场所的火灾爆炸潜在危险,找出导 致 事 故 发 生 及 扩 大 灾 害 的 设 备 、设 施 ,将潜 在 的 火 灾 、爆 炸 危 险 性 纳 入 安 全 管 理 [3]。其 目 的 包 括 :( 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
2
(1)毒 性 物 质 :毒 性 物 质 能 够 扰 乱 人 体
的正常反应,从而降低人员在事故中制定
对 策 和 减 轻 伤 害 的 能 力 。本 项 目 在 储 存 和
输运的过程中粗苯为有毒性物质,其毒性
系 数 为 0.2NH=0.2× 2=0.4。 (2)燃 烧 范 围 或 其 附 近 的 操 作 :某 些 操
稠 液 体 ,具 有 特 殊 臭 味 ,含 大 量 沥 青 ,其 他 成 分 是 芳 烃 及 杂 环 有 机 化 合 物 。煤 焦 油 易 燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇 明 火 、高 热 极 易 燃 烧 爆 炸 。与 氧 化 剂 接 触 猛 烈 反 应 。若 遇 高 热 ,容 器 内 压 增 大 , 有 开 裂 和 爆 炸 的 危 险 。粗 苯 和 煤 焦 油 综 合 储 罐 区 采用常压立式储罐储存,如果在工业生产 或储存中因为管理不当或设备故障造成粗 苯或煤焦油泄露,则很有可能导致火灾爆 炸 事 故 的 发 生 ,事 故 类 型 主 要 有 :喷 射 火 灾 、沸 腾 液 体 扩 展 蒸 气 爆 炸 和 蒸 气 云 爆 炸 3 种 ,这 3种 事 故 的 后 果 都 相 当 严 重 ,一 旦 发 生,会造成巨大的人员和财产损失。
不同泄露量下的各个损害等级的损害半径,为企业的事故风险预防和管理提供了科学依据。
关键词:安全评价 火灾爆炸危险指数法 事故模拟 粗苯 储罐区
中图分类号: T Q 0 8 6 . 5
文献标识码: A
文章编号:1674-098X(2010)06(c)-0133-03
Abstract;This paper adopted the Dow's fire and explosion index method for risk assessment of coking’s comprehensive storage
正 常 的 一 般 泄 露 ,该 项 系 数 取 0.3。
综上可得以氯乙烯储罐为评价设备的
特殊工艺危险系数为F =2.95。 2
苯 储 罐(容 积 300m3,最 大 储 存 量 262.5t)和 一 个 立 式 焦 油 储 罐 ( 容 积 950 m3, 最 大 储 存 量 1116t)。 2.2 火灾爆炸危险指数的确定
2.2.1 物质系数(M )的确定 F
物质系数(M )是表述物质在燃烧或其 F
他 化 学 反 应 引 起 的 火 灾 、爆 炸 时 释 放 能 量
取
值
之
和
即
为
单
元
一
般
工
艺
危
险
系
数
F
。
1
以上6项并不是每项都须采用,而是根据实
际情况选取,在该企业综合储罐区中选取
物 料 的 处 理 和 输 送 、通 道 、排 放 和 泄 露 控 制
三项内容。
在本项目中,物料的处理和输送系数
取0.85;通道系数取0.2;排放和泄露控制系
数 取 0.5。故 一 般 工 艺 危 险 系 数 为 F1=2.55。 2.2.3 特殊工艺危险系数(F )的确定
表1 苯物性表 Tab1 Physical and chemical characters of benzene
生 或 使 事 故 扩 大 的 装 置 ;(3)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,并以此确定减轻事故严重性和总 损 失 的 有 效 、经 济 的 途 径[2]。
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道化法在煤焦化综合储罐区安全评价中的应用
王兆国 王保民 (中北大学化工与环境学院 太原 030051)
摘 要: 采用道化学公司火灾、爆炸危险指数法对某炼焦厂综合储罐区进行安全评价, 得出了其安全措施补偿前后的火灾、爆炸指数
作导致空气引人并夹带进人系统,空气的
进 人 会 形 成 易 燃 混 合 物 ,进 而 导 致 危 险 。本
表3 物质隔离补偿系数表 Tab3 Compensation coefficients of material isolation
图1 道化学火灾爆炸危险指数评价程序 Fig1 Procedure of Dow’s f&El method
( F & E I ) 、危险等级、暴露半径、暴露面积以及暴露体积等指数。结果表明, 在安全措施补偿前其火灾、爆炸指数为1 2 0 . 3 6 , 危险等
级为“中等”, 暴 露 区 域 半 径 为3 0 . 8 2 m ; 经 过 安 全 措 施 补 偿 以 后 其 火 灾 、爆 炸 指 数 为7 5 . 9 4 , 危 险 等 级 为“ 较 轻 ”, 暴 露 区 域 半 径 为
大小的内在特性,其数值的大小是由美国 消 防 协 会 规 定 的NF、NR(分别代表物质的燃 烧 性 和 化 学 活 性 )决 定 的 。以 上 数 值 查 询 道 化学公司的化学物质的物质系数表可得
在粗苯和焦油综合储罐区及粗苯和焦
油的输送过程中,取苯作为该企业综合储 罐区的危险物质,其物性参数如表1所示。
1.2 道化学火灾指数评价法的程序 道化学火灾爆炸指数评价法(第7版)评
价 过 程 如 图 1所 示 。其 中 ,F表 示 危 险 系 数 ; MF表 示 物 质 系 数 ;F&E1表 示 火 灾 、爆 炸 指 数 ;MPPD表 示 最 大 可 能 财 产 损 失 ;MPDO表 示最大可能工作日损失;BI表示停产损失[4]。
262.5t,根 据 道 化 学 公 司 提 供 的 危 险 系 数
与储存中的总能量之间的曲线图可知,该
项 系 数 取 0.55。
(4)腐 蚀 :储 罐 材 质 为 碳 钢 ,故 取 该 项 系
数 为 0.2。
(5)泄 露 — 连 接 头 和 填 料 处 :本 项 目 所
评价的粗苯储罐的泵和法兰连接处会产生
引言
目前国内外危险化学品储罐的火灾爆 炸事故频频发生,这类事故已成为危害社 会生命和财产安全的一大危险源,因此预 防此类场所火灾爆炸事故的发生越来越受 到 重 视 。通 过 对 危 险 化 学 品 生 产 和 使 用 企 业进行安全评价,可以提高企业对危险化 学品的安全管理和控制水平,从而达到降 低火灾爆炸事故发生危险性,预防重大火 灾爆炸事故的目的。
2.2.2 一 般 工 艺 危 险 系 数 (F1)的 确 定 一般工艺危险是确定事故损害大小的
主 要 因 素 ,其 包 括 放 热 反 应 、吸 热 反 应 、物
料 的 处 理 和 输 送 、封 闭 单 元 或 室 内 单 元 、通
道 、排 放 和 泄 露 控 制 这 6项 内 容 ,有 关 各 项
煤焦化综合储罐区由粗苯储罐和煤焦 油 储 罐 组 成 。其 中 ,粗 苯 是 多 种 有 机 化 合 物 组 成 的 混 合 物 。其 主 要 成 分 有 苯 、甲 苯 、二 甲苯和三甲苯等芳香烃,这些组成的含量 占80％ 以 上 。此 外 ,粗 苯 中 还 含 有 一 些 不 饱 和 化 合 物 、硫 化 物 、饱 和 烃 、含 氮 化 合 物 以 及 少 量 的 酚 类 和 吡 啶 碱 类 等 。苯 是 最 主 要 的 组 分,含 量 为55％ ～ 80％ 。粗 苯 是 淡 黄 色 透 明 液 体,比 水 轻 、难 溶 于 水 、易 与 水 分 离 , 是 易 燃 液 体 。粗 苯 闪 点 为 1 2 ℃ 。粗 苯 蒸 气 在 空 气 中 的 浓 度 在 1.4％ ～ 7.5％（ 体 积 )范 围 内 , 能 形 成 爆 炸 性 混 合 物 , 遇 明 火 、高 热 极 易 燃 烧 爆 炸 。与 氧 化 剂 能 发 生 强 烈 反 应 。易 产 生 和 聚 集 静 电 ,有 燃 烧 爆 炸 危 险 [1]。其 蒸 气比空气重,能在较低处扩散到相当远的 地 方 ,遇 明 火 会 引 着 回 燃 。煤 焦 油 为 黑 色 黏
2 道化学评价方法在综合储罐区安全评价 中的应用
2.1 评价对象概述 山西某煤焦化公司成立于2003年7月,
总投资1.98亿元人民币,于2006年1月建成 投 产 ,年 产 60万 t冶 金 焦 ,8000t粗 苯 和 2.8万 吨 煤 焦 油 。厂 区 综 合 储 存 区 有 一 个 立 式 粗
1 9 . 4 4 m , 说明了该企业综合储罐区采取的安全措施是较适用的, 有效的降低了该评价单元的火灾、爆炸事故发生的概率和事故能够
造 成 的 损 害 。采 用 荷 兰 应 用 科 学 院 ( T N O ( 1 9 7 9 ) ) 蒸 气 云 爆 炸 ( V C E ) 模 拟 模 型 对 该 储 罐 区 可 能 发 生 的 V C E 事 故 进 行 了 模 拟 计 算 , 得 出 了
probability and damage of fire and explosion accidents in this assessment unit effectively.
Key Words:risk assessment;F&El;accident simulation;benzol;storage section
section in a chemical plant,educed the value of F&EI,hazard grade,radius,acreage and volume of the damage area before and after
the compensation of safety precautions.The result of assessment shows that before the compensation of safety precautions,the value of F&E1 is 120.36,the hazard grade i“s edium”and the radius of the damage area is 30.82m. After the compensation of safety precautions,the value of F&EI is 75.94,the hazard grade i“s Light”and the radius of the damage area is 19.44m.It indicates that the safety precautions in the coking’s comprehensive storage section of this chemical plant are appropriate,and it has reduced the
表2 工艺控制补偿系数表 Tab2 Compensation coefficients of technical control
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
133
科技创新导报 2010 NO.18 Science and Technology Innovation Herald
化学工业
项 目 中 具 有 燃 烧 危 险 的 是 储 存 NF=3易 燃 液 体的储罐,在储罐泵出物料或者突然冷却
时 可 能 吸 人 空 气 ,取 系 数 为 0.5。
(3)易 燃 和 不 稳 定 物 质 的 数 量 :本 项 目
储罐内的易燃物质为苯,从储罐或相连的
管道中可能泄露出来的苯的最大量为
1 道化学火灾爆炸指数评价法的目的与程 序
1.1 道化学火灾爆炸指数评价法的目的 美 国 道 化 学 公 司“ 火 灾 、爆 炸 危 险 指 数
评 价 法 ”根 据 物 质 、工 艺 危 险 性 计 算 火 灾 爆 炸指数,判定采取措施前后的系统整体安 全情况和事故损失情况,用此方法可以确 定危险场所的火灾爆炸潜在危险,找出导 致 事 故 发 生 及 扩 大 灾 害 的 设 备 、设 施 ,将潜 在 的 火 灾 、爆 炸 危 险 性 纳 入 安 全 管 理 [3]。其 目 的 包 括 :( 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
2
(1)毒 性 物 质 :毒 性 物 质 能 够 扰 乱 人 体
的正常反应,从而降低人员在事故中制定
对 策 和 减 轻 伤 害 的 能 力 。本 项 目 在 储 存 和
输运的过程中粗苯为有毒性物质,其毒性
系 数 为 0.2NH=0.2× 2=0.4。 (2)燃 烧 范 围 或 其 附 近 的 操 作 :某 些 操
稠 液 体 ,具 有 特 殊 臭 味 ,含 大 量 沥 青 ,其 他 成 分 是 芳 烃 及 杂 环 有 机 化 合 物 。煤 焦 油 易 燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇 明 火 、高 热 极 易 燃 烧 爆 炸 。与 氧 化 剂 接 触 猛 烈 反 应 。若 遇 高 热 ,容 器 内 压 增 大 , 有 开 裂 和 爆 炸 的 危 险 。粗 苯 和 煤 焦 油 综 合 储 罐 区 采用常压立式储罐储存,如果在工业生产 或储存中因为管理不当或设备故障造成粗 苯或煤焦油泄露,则很有可能导致火灾爆 炸 事 故 的 发 生 ,事 故 类 型 主 要 有 :喷 射 火 灾 、沸 腾 液 体 扩 展 蒸 气 爆 炸 和 蒸 气 云 爆 炸 3 种 ,这 3种 事 故 的 后 果 都 相 当 严 重 ,一 旦 发 生,会造成巨大的人员和财产损失。
不同泄露量下的各个损害等级的损害半径,为企业的事故风险预防和管理提供了科学依据。
关键词:安全评价 火灾爆炸危险指数法 事故模拟 粗苯 储罐区
中图分类号: T Q 0 8 6 . 5
文献标识码: A
文章编号:1674-098X(2010)06(c)-0133-03
Abstract;This paper adopted the Dow's fire and explosion index method for risk assessment of coking’s comprehensive storage
正 常 的 一 般 泄 露 ,该 项 系 数 取 0.3。
综上可得以氯乙烯储罐为评价设备的
特殊工艺危险系数为F =2.95。 2
苯 储 罐(容 积 300m3,最 大 储 存 量 262.5t)和 一 个 立 式 焦 油 储 罐 ( 容 积 950 m3, 最 大 储 存 量 1116t)。 2.2 火灾爆炸危险指数的确定
2.2.1 物质系数(M )的确定 F
物质系数(M )是表述物质在燃烧或其 F
他 化 学 反 应 引 起 的 火 灾 、爆 炸 时 释 放 能 量
取
值
之
和
即
为
单
元
一
般
工
艺
危
险
系
数
F
。
1
以上6项并不是每项都须采用,而是根据实
际情况选取,在该企业综合储罐区中选取
物 料 的 处 理 和 输 送 、通 道 、排 放 和 泄 露 控 制
三项内容。
在本项目中,物料的处理和输送系数
取0.85;通道系数取0.2;排放和泄露控制系
数 取 0.5。故 一 般 工 艺 危 险 系 数 为 F1=2.55。 2.2.3 特殊工艺危险系数(F )的确定
表1 苯物性表 Tab1 Physical and chemical characters of benzene
生 或 使 事 故 扩 大 的 装 置 ;(3)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,并以此确定减轻事故严重性和总 损 失 的 有 效 、经 济 的 途 径[2]。