定量安全评价方法

FP>93.3℃ 37.8℃<FP≤93.3℃ 22.8℃≤FP<37.8℃ 或FP<22.8℃且BP≥37.8℃
NF=1 NF=2
NF=3
4 14 24 29 40 10 14 24 29 40
16 16 24 29 40
可燃性粉尘 或烟雾
可燃性固体
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FP<22.8℃且BP<37.8℃ St-1(Kst≤200bar·m/s) St-2(Kst=201～300bar·m/s) St-3(Kst>300bar·m/s) 厚度>40mm的密实物质 厚度<40mm的疏松物质 多孔物质、纤维、粉状物等
各项取值范围如表3-2所示
表3-2 一般工艺危险系数取值范围表
1. 一般工艺危险
危险系数范围
采用危险系数
基本系数 (1)放热化学反应
(2)吸热反应
1.00 0.3～1.25
0.20～0.40
轻微0.3；中等0.5；剧烈 1.0；特别剧烈1.25
反应器内0.25；
(3)物料处理与输送 (4)密闭式或室内工艺单元
由多种危险性反应物和一种生成物组成，但发生化学反应且反应速度很 快，危险性反应物存在的时间足够短，单元危险主要来自生成物时，可 把生成物的物质系数作为工艺单元的物质系数。 繁琐的可以做燃烧性和反应性试验
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
定量安全评价方法
2
内容
1 危险指数评价法 1.1 Dow火灾爆炸危险指数法 1.2 ICI 蒙德法
2 概率风险评价法 3 伤害范围评价法
1 危险指数评价法
3
1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
一、道化学火灾、爆炸危险指数评价法定义
美国道化学公司1964年开发第一版，至1993年推出第 七版。 Dow Chemical Company, Fire and Explosion Index
来自百度文库16
1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
2）混合物的物质系数求取
多种物质组成，物质的含量基本相同，但物质系数不同时，如果其中物 质系数最大的物质浓度在5%以上(质量浓度)，可将最大物质系数作为工艺 单元的物质系数。
虽然由多种物质组成，但某种物质的浓度足够高，一旦发生泄漏，引起 火灾、爆炸事故，工艺单元中混合物的性质与高浓度物质的性质十分相 似，这时可以用该高浓度物质的物质系数作为工艺单元的物质系数。
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
1.确定评价单元。 2.求取单元内的物质系数MF。 3.按单元的工艺条件，求一般工艺危险系数F1和特殊工艺危险系数F2。 4.用F1×F2，求出工艺单元危险系数。 5.将工艺单元危险系数与物质系数相乘，求出火灾、爆炸危险指数(F&EI )。 6.用F&EI计算单元的暴露区域半径，并计算暴露面积。R=0.256× F&EI 7.确定暴露区域内的所有设备的更换价值，=原来成本× 0.82 ×增长系数 8.确定危害系数(由F3和MF确定)，求出基本最大可能财产损失MPPD。 9.确定安全措施补偿系数C=工艺控制×物质隔离×防火措施 10. 确定实际MPPD=C ×最大可能财产损失 11. 确定最大可能损失工作日（MPDO），由实际MPPD 确定。 12. 确定停产损失=MPDO/30 ×VPM ×0.7 。VPM为每月产值
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
2.确定物质系数(MF)。
物质系数（MF）是进行危险性评价的一个最基 础的数值。
物质系数是表述释放能量大小的内在特性。物 质系数是由Nf（物质的燃烧性）和Nr（化学活性或 不稳定性）决定。
1）表外物质系数的确定
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
1).一般工艺危险系数F2 （影响发生概率）。
1. 毒性物质 2. 负压操作 3. 爆炸极限范围内或其附
近的操作 4. 粉尘爆炸 5. 压力释放 6. 低温
各项取值范围如表3-3所示
7. 易燃物质和不稳定物质的 数量
8. 腐蚀 9. 泄漏——连接头和填料处 10. 明火设备的使用 11. 热油交换系统 12. 转动设备
1 整个评价基于物质危险性的评价和工艺过程危险性的评价。 前者更为基础
2 所评价的危险性是物质和工艺的固有危险性，基本未涉及生 产过程中人和管理的因素。
3 评价中所用数据来源于以往的事故统计、物质的潜在能量及 现行防灾措施的经验。尽管将这些经验量化成了数据，但本 质上仍属定性的、相对比较的方法
4 固有危险最后通过美元来表现，风险评价和保险目的突出
3）烟（云）雾 微小液滴形成的云雾，属于气相爆炸，比液体危
险性更高，可将物质系数提高一级，以表明危险程 度增大。
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
3.工艺单元危险系数F3 。
F3 = F1 × F2
F3>8，按8记
F1 —— 一般工艺危险系数；确定事故大小的主要因素
在各种评价类型中都可以用，安全预评价中使用最 多。通过计算暴露危险区域半径，通过设计时增大 间距或者减少暴露区域的投资来降低和减少风险。
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
资料准备 准确的装置（生产单元）设计方案； 工艺流程图； 工艺设备及安装成本表。 道氏7版火灾、爆炸指数（F&EI）评价法； 道氏7版火灾、爆炸指数计算表； 安全措施补偿系数表； 工艺单元风险分析汇总表； 生产装置风险分析汇总表；
更换价值×危害系数=
R=0.256× F&EI =原来成本× 0.82 ×增长系数
×C
由F3和MF按照关系图确定
按照一定公式计算
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=MPDO/30 ×VPM ×0.7
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
1.确定评价单元。
评价单元应反映最大的火灾、爆炸危险。评价 单元可以是独立的生产装置也可以是工艺装置的 任一主要单元或生产单元(包括化学工艺、机械加 工、仓库、包装线等在内的整个生产设施)，与其 他部分保持一定的距离，或用防火墙隔离开来。
Dow评价法根据以往的事故统计资料、物质的潜在能 量和现行的安全措施情况，利用系统工艺过程中的物 质、设备、设备操作条件等数据，通过逐步推算的公 式，对系统工艺装置及所含物质的实际潜在火灾爆炸 危险进行评价。
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
二、道化学火灾、爆炸危险指数评价法特点
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
2）选择工艺单元的几项要点 ① 前述的量的限制
② 当设备串联布置且中间未相互有效隔开，应认真考虑 单元划分的合理性。
③ 仔细考虑操作状态和操作时间也很重要。
通常可分为开车、正常生产、停车、装料、卸料、填 加触媒等，经常会产生异常状况，对F&EI有影响。经过仔 细判别后，通常可以选择一个操作阶段来计算F&EI，但有 时必须研究几个阶段来确定重大危险。
(2)过程失常或吹扫故障
0.30
(3)一直在燃烧范围内
0.80
4)粉尘爆炸
0.25～2.00 用于含粉尘处理的单元
5)压力：操作压力(绝对压力)(kPa)
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释放压力(绝对压力)(kPa)
高压加大泄露可能
6)低温 7)易燃及不稳定物质的质量 物质质量(kg) 物质燃烧热Hc(J/kg) (1)工艺中的液体及气体 (2)贮存中的液体及气体 (3)贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘 8)腐蚀及磨蚀 9)泄漏(接头和填料) 10)使用明火设备 11)热油热交换系数 12)转动设备 特殊工艺危险系数(F2)
量热（DSC）测定不显示温升的物质。 • Nr=1 自身通常稳定但在加温加压条件下就变得不稳 定的物质。
接触空气、受光照射或受潮发生变化或分解的物质； 在150 ℃至300 ℃间显示温升的物质。
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• Nr=2 在加温加压下易于发生剧烈化学变化的物质。 用DSC试验在温度小于150 ℃显示温升的物质；与水
剧烈反应或与水形成潜在爆炸性混合物的物质。 • Nr=3 本身能发生爆炸分解或爆炸反应，但须要强引 发源或引发前必需在密闭状态下加热的物质。
加温加热时对热或机械冲击敏感的物质；不需要要加 热或密闭，即与水发生爆炸反应的物质。 • Nr=4 在常温常压下自身易于引发爆炸分解或爆炸反 应的物质。
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1 危险指数评价法
表3-3 特殊工艺危险系数取值范围表
2.特殊工艺危险
危险系数范围 采用危险系数
基本系数
1.00
1)毒性物质
0.2～0.80 降低决策和减害能力
2)负压(<500mmHg，66.66kPa)
0.50
适合空气泄入引起危险的 场合
3)易燃范围及接近易燃范围的
操作(惰化性、未惰化性)
(1)罐装易燃液体
0.50
恰当工艺单元（简称工艺单元）
从损失预防角度来看对工艺有影响的工艺单元
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
1）选择工艺单元的主要依据参数
物质的潜在的化学能（物质系数）； 工艺单元中危险物质的数量； 资金密度；[美元/㎡] 操作压力与操作温度； 导致火灾、爆炸事故的历史资料； 对装置操作起关键作用的设备。 关键：极小的事故就可能导致燃爆或停产 以上参数值越大越需要评价
1 危险指数评价法 1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
表3-4 F&EI与危险等级表
火灾、爆炸危险指数F&EI
危险等级
1～60
最轻
61～96
较轻
97～127
中等
128～158
很大
≥159
非常大
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1 危险指数评价法
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单一物质的查表，表外的按照表3-1取值。
1 危险指数评价法 1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
表3-1 物质系数取值表
物质
NFPA325M
反应性分级NR
及NFPA49 0
1
2
3
4
暴露在816℃的热空气5min不燃 燃烧的不燃物
NF=0
1 14 24 29 40
液体、气体 (包括挥发固 体)的易燃性 或可燃性
之一
F2 —— 特殊工艺危险系数。影响事故发生概率的另
一主要因素
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
1).一般工艺危险系数F1 （影响损害大小） 。 放热反应 吸热反应 物料处理与输送 封闭单元或室内单元 通道 排放和泄漏控制
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
三、道化学火灾、爆炸危险指数评价法应用范围
评价单元内可燃、易燃、易爆等危险物质的最低限 量为2268(2270)kg或2.27m3 ，小规模实验工厂上述物 质的最低量为454 kg或0.454m3，评价结果才有意义。 若单元内物料量较少，则评价结果有可能被夸大。
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0.20～0.30
0.10～0.75 0.10～1.50 0.15 ～1.15
0.50
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
四、道化学火灾、爆炸危险指数评价法评价程序
4. F&EI 计算
F&EI =F3×MF
F&EI被用来估计生产过程中事故可能造成的破坏 F&EI与危险等级见表3-4
0.25～1.05 0.25～0.90
NF不同取值不同，放于货 架未设洒水装置加0.2
安设通风装置，系数减小
(5)通道 (6)排放和泄漏控制
0.20～0.35 0.25～0.50
影响消防活动 易燃液体溢出引发火灾
20 一般工艺危险系数(F1)
各系数和
1 危险指数评价法
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1.1 道化学火灾、爆炸危险指数评价法
NF=4
NF=1 NF=2 NF=3
21 21 24 29 40 16 16 24 29 40 21 21 24 29 40 24 24 24 29 40 4 14 24 29 40 10 14 24 29 40 16 16 24 29 40
• Nr=0 在燃烧条件下仍能保持稳定的物质。 不与水反应的物质；在温度300 ℃以下时用差示扫描