實(shí)用定量安全評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用.ppt

安全評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè),第3章 實(shí)用定量安全評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用,聊大理工學(xué)院安全工程教研室,主講人：宋士學(xué) Tel：2,第3章 實(shí)用定量安全評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 Dow火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)法,3.1.2 ICI 蒙德法,3.2 概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,3,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,美國道化學(xué)公司1964年開發(fā)第一版，至1993年推出第七版。 Dow Chemical Company, Fire and Explosion Index Dow評(píng)價(jià)法根據(jù)以往的事故統(tǒng)計(jì)資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行的安全措施情況，利用系統(tǒng)工藝過程中的物質(zhì)、設(shè)備、設(shè)備操作條件等數(shù)據(jù)，通過逐步推算的公式，對(duì)系統(tǒng)工藝裝置及所含物質(zhì)的實(shí)際潛在火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,一、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法定義,4,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 整個(gè)評(píng)價(jià)基于物質(zhì)危險(xiǎn)性的評(píng)價(jià)和工藝過程危險(xiǎn)性的評(píng)價(jià)。前者更為基礎(chǔ) 2 所評(píng)價(jià)的危險(xiǎn)性是物質(zhì)和工藝的固有危險(xiǎn)性，基本未涉及生產(chǎn)過程中人和管理的因素。 3 評(píng)價(jià)中所用數(shù)據(jù)來源于以往的事故統(tǒng)計(jì)、物質(zhì)的潛在能量及現(xiàn)行防災(zāi)措施的經(jīng)驗(yàn)。盡管將這些經(jīng)驗(yàn)量化成了數(shù)據(jù)，但本質(zhì)上仍屬定性的、相對(duì)比較的方法 4 固有危險(xiǎn)最后通過美元來表現(xiàn)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和保險(xiǎn)目的突出,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,二、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法特點(diǎn),5,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,評(píng)價(jià)單元內(nèi)可燃、易燃、易爆等危險(xiǎn)物質(zhì)的最低限量為2268(2270)kg或2.27m3 ，小規(guī)模實(shí)驗(yàn)工廠上述物質(zhì)的最低量為454 kg或0.454m3，評(píng)價(jià)結(jié)果才有意義。若單元內(nèi)物料量較少，則評(píng)價(jià)結(jié)果有可能被夸大。 在各種評(píng)價(jià)類型中都可以用，安全預(yù)評(píng)價(jià)中使用最多。通過計(jì)算暴露危險(xiǎn)區(qū)域半徑，通過設(shè)計(jì)時(shí)增大間距或者減少暴露區(qū)域的投資來降低和減少風(fēng)險(xiǎn)。,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,三、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法應(yīng)用范圍,6,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,資料準(zhǔn)備 準(zhǔn)確的裝置（生產(chǎn)單元）設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)法； 道氏7版火災(zāi)、爆炸指數(shù)計(jì)算表； 安全措施補(bǔ)償系數(shù)表； 工藝單元風(fēng)險(xiǎn)分析匯總表； 生產(chǎn)裝置風(fēng)險(xiǎn)分析匯總表；,7,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,1.確定評(píng)價(jià)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，求一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1和特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2。 4.用F1F2，求出工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)。 5.將工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)與物質(zhì)系數(shù)相乘，求出火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)(F&EI )。 6.用F&EI計(jì)算單元的暴露區(qū)域半徑，并計(jì)算暴露面積。R=0.256 F&EI 7.確定暴露區(qū)域內(nèi)的所有設(shè)備的更換價(jià)值，=原來成本 0.82 增長系數(shù) 8.確定危害系數(shù)(由F3和MF確定)，求出基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失MPPD。 9.確定安全措施補(bǔ)償系數(shù)C=工藝控制物質(zhì)隔離防火措施 10. 確定實(shí)際MPPD=C 最大可能財(cái)產(chǎn)損失 11. 確定最大可能損失工作日（MPDO），由實(shí)際MPPD 確定。 12. 確定停產(chǎn)損失=MPDO/30 VPM 0.7 。VPM為每月產(chǎn)值,8,R=0.256 F&EI,=原來成本 0.82 增長系數(shù),由F3和MF按照關(guān)系圖確定,更換價(jià)值危害系數(shù)=,C,按照一定公式計(jì)算,=MPDO/30 VPM 0.7,9,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,1.確定評(píng)價(jià)單元。 評(píng)價(jià)單元應(yīng)反映最大的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)。評(píng)價(jià)單元可以是獨(dú)立的生產(chǎn)裝置也可以是工藝裝置的任一主要單元或生產(chǎn)單元(包括化學(xué)工藝、機(jī)械加工、倉庫、包裝線等在內(nèi)的整個(gè)生產(chǎn)設(shè)施)，與其他部分保持一定的距離，或用防火墻隔離開來。 恰當(dāng)工藝單元（簡(jiǎn)稱工藝單元） 從損失預(yù)防角度來看對(duì)工藝有影響的工藝單元,10,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,1）選擇工藝單元的主要依據(jù)參數(shù) 物質(zhì)的潛在的化學(xué)能（物質(zhì)系數(shù)）； 工藝單元中危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量； 資金密度；美元/ 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(duì)裝置操作起關(guān)鍵作用的設(shè)備。 關(guān)鍵：極小的事故就可能導(dǎo)致燃爆或停產(chǎn) 以上參數(shù)值越大越需要評(píng)價(jià),11,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,2）選擇工藝單元的幾項(xiàng)要點(diǎn) 前述的量的限制 當(dāng)設(shè)備串聯(lián)布置且中間未相互有效隔開，應(yīng)認(rèn)真考慮單元?jiǎng)澐值暮侠硇浴?仔細(xì)考慮操作狀態(tài)和操作時(shí)間也很重要。 通常可分為開車、正常生產(chǎn)、停車、裝料、卸料、填加觸媒等，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生異常狀況，對(duì)F&EI有影響。經(jīng)過仔細(xì)判別后，通常可以選擇一個(gè)操作階段來計(jì)算F&EI，但有時(shí)必須研究幾個(gè)階段來確定重大危險(xiǎn)。,12,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,2.確定物質(zhì)系數(shù)(MF)。 物質(zhì)系數(shù)（MF）是進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的一個(gè)最基礎(chǔ)的數(shù)值。 物質(zhì)系數(shù)是表述釋放能量大小的內(nèi)在特性。物質(zhì)系數(shù)是由Nf（物質(zhì)的燃燒性）和Nr（化學(xué)活性或不穩(wěn)定性）決定。 1）表外物質(zhì)系數(shù)的確定 單一物質(zhì)的查表，表外的按照表3-1取值。,13,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,表3-1 物質(zhì)系數(shù)取值表,14,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(shí)用差示掃描量熱（DSC）測(cè)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)。,15,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(yàn)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(qiáng)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(shí)對(duì)熱或機(jī)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)。,16,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,2）混合物的物質(zhì)系數(shù)求取 多種物質(zhì)組成，物質(zhì)的含量基本相同，但物質(zhì)系數(shù)不同時(shí)，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)。 雖然由多種物質(zhì)組成，但某種物質(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(shí)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)。 由多種危險(xiǎn)性反應(yīng)物和一種生成物組成，但發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且反應(yīng)速度很快，危險(xiǎn)性反應(yīng)物存在的時(shí)間足夠短，單元危險(xiǎn)主要來自生成物時(shí)，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)。 繁瑣的可以做燃燒性和反應(yīng)性試驗(yàn),17,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,3）煙（云）霧 微小液滴形成的云霧，屬于氣相爆炸，比液體危險(xiǎn)性更高，可將物質(zhì)系數(shù)提高一級(jí)，以表明危險(xiǎn)程度增大。,18,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,3.工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)F3 。 F3 = F1 F2 F38，按8記 F1 一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)；確定事故大小的主要因素之一 F2 特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)。影響事故發(fā)生概率的另一主要因素,19,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,1).一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1 （影響損害大小） 。 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 各項(xiàng)取值范圍如表3-2所示,20,表3-2 一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)取值范圍表,21,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,1).一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2 （影響發(fā)生概率）。,毒性物質(zhì) 負(fù)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(dòng)設(shè)備,各項(xiàng)取值范圍如表3-3所示,22,表3-3 特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)取值范圍表,23,24,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,4. F&EI 計(jì)算 F&EI =F3MF F&EI被用來估計(jì)生產(chǎn)過程中事故可能造成的破壞 F&EI與危險(xiǎn)等級(jí)見表3-4,25,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,表3-4 F&EI與危險(xiǎn)等級(jí)表,26,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,5. 計(jì)算暴露區(qū)域面積 1）確定半徑 R=0.84F&EI (ft)=0.30480.84F&EI (m) =0.256F&EI (m) 2）計(jì)算暴露面積 A= R2 為了評(píng)價(jià)設(shè)備在火災(zāi)、爆炸中遭受的損壞，要考慮實(shí)際影響的體積,暴露半徑、暴露區(qū)域及影響體積如圖3-2所示,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,27,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,圖3-2 立式儲(chǔ)罐暴露區(qū)域和影響體積示意圖,28,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,6. 暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值 暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值可由區(qū)域內(nèi)含有的財(cái)產(chǎn)（包括在存的物料）的更換價(jià)值來確定： 更換價(jià)值原來成本0.82增長系數(shù) 0.82是考慮到事故發(fā)生時(shí)有些成本不會(huì)遭受損失或無需更換，如場(chǎng)地平整、道路、地下管線和地基、工程費(fèi)等， 如能作更精確的計(jì)算，這個(gè)系數(shù)可以改變。 增長系數(shù)由工程預(yù)算專家確定，他們掌握著最新的公認(rèn)的數(shù)據(jù)。,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,29,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,7. 危害系數(shù)的確定 危害系數(shù)是由單元危險(xiǎn)系數(shù)(F3)和物質(zhì)系數(shù)(MF)按圖3-3來確定的，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)。 確定危害系數(shù)時(shí)，如果F3數(shù)值超過8.0，按F3=8.0來確定危害系數(shù)。,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,30,物質(zhì)系數(shù)（MF） 圖3-3 單元危害系數(shù)計(jì)算圖,31,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,8.基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失(Base MPPD) Base MPPD =更換價(jià)值危害系數(shù),3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,32,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,9.安全補(bǔ)償系數(shù)C C = C1 C2 C3 工藝控制補(bǔ)償系數(shù)（C1） 物質(zhì)隔離補(bǔ)償系數(shù)（C2） 防火措施補(bǔ)償系數(shù)（C3） 建設(shè)任何一個(gè)化工廠或化工裝置，除了遵循國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出安全措施，即以上三個(gè)。具體系數(shù)取值范圍見表3-5,3-6,3-7,3-8,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,33,表3-5 工藝控制補(bǔ)償系數(shù)(C1)表,34,表3-6 其他工藝危險(xiǎn)分析補(bǔ)償系數(shù)表,35,表3-7 物質(zhì)隔離補(bǔ)償系數(shù)（C2）,36,表3-8 防火措施補(bǔ)償系數(shù)（C3）,37,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,10.實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失（Actual MPPD ) Actual MPPD = C Base MPPD,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,38,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,11.最大可能工作日損失（MPDO） Actual MPPD MPDO,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,認(rèn)為是正確的時(shí)，用X代替MPPD，用Y代替MPDO： lgY=1.3251320.592471(lgX) 認(rèn)為70%以上正確： lgY=1.5502330.598416(lgX) 認(rèn)為70%以下正確 lgY=1.0455150.610426(lgX),39,圖3-4 MPDO與Actual MPPD關(guān)系圖,最大可能停工天數(shù)Y/d,認(rèn)為70%以上正確,正確,認(rèn)為70%以下正確,40,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,12. 停產(chǎn)損失（BI） 以美元計(jì)，停產(chǎn)損失（BI）按下式計(jì)算： BI(MPDO/30) VPM 0.70 式中，VPM為每月產(chǎn)值； 0.7代表固定成本和利潤,3.1.1 道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,四、道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)程序,41,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,蒙德法在Dow化學(xué)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了補(bǔ)充和擴(kuò)展。 引進(jìn)了毒性概念和計(jì)算； 發(fā)展了某些補(bǔ)償系數(shù)。,3.1.2 ICI 蒙德法,一、 ICI 蒙德法定義,返回,42,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 突出了毒性對(duì)評(píng)價(jià)單元的影響。 2 在影響范圍和安全補(bǔ)償措施方面較Dow更全面 3 安全補(bǔ)償強(qiáng)調(diào)了工程管理和安全態(tài)度，突出了企業(yè)管理的重要性 4 可以較廣范圍的進(jìn)行全面、有效、更為接近實(shí)際的評(píng)價(jià),3.1.2 ICI 蒙德法,二、 ICI 蒙德法特點(diǎn),43,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,同Dow一樣，可以在各種評(píng)價(jià)類型中使用，對(duì)有毒性指標(biāo)的裝置應(yīng)用更合適。,3.1.2 ICI 蒙德法,三、 ICI 蒙德法應(yīng)用范圍,44,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 單元危險(xiǎn)性的初期評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)程序如圖3-5所示,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,45,圖3-5 蒙德法評(píng)價(jià)程序圖,46,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 單元危險(xiǎn)性的初期評(píng)價(jià) 1）計(jì)算道氏綜合指數(shù)D,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,式中：B 物質(zhì)系數(shù),也寫作 MF, 由物質(zhì)的燃燒熱值計(jì)算得來的 ; M 特殊物質(zhì)危險(xiǎn)值,即 SMH; P 一般工藝危險(xiǎn)值,即 GPH; S 特殊工藝危險(xiǎn)值,即 SPH; Q 數(shù)量危險(xiǎn)值; L 設(shè)備布置危險(xiǎn)值; T 毒性危險(xiǎn)值。,47,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,(1) 物質(zhì)系數(shù)的計(jì)算 B=MF=Hc1.84.1861000 Hc為重要物質(zhì)的燃燒熱，kJmol 其他物質(zhì)的計(jì)算還有相關(guān)的規(guī)定,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,48,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,(2) 特殊物質(zhì)危險(xiǎn)值的確定M。見表3-9,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-9 特殊物質(zhì)危險(xiǎn)性相關(guān)系數(shù)取值范圍表,49,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,(3) 一般工藝危險(xiǎn)值P的確定。見表3-10,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-10 一般工藝危險(xiǎn)性相關(guān)系數(shù)取值范圍表,50,3.1.2 ICI 蒙德法,(4) 特殊工藝危險(xiǎn)值S的確定.見表3-11,表3-11 特殊工藝危險(xiǎn)性相關(guān)系數(shù)取值范圍表,51,3.1.2 ICI 蒙德法,(5) 數(shù)量危險(xiǎn)值Q的確定。見表3-10,圖3-6 量系數(shù)取值圖,52,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,(6) 配置危險(xiǎn)值L的確定。見表3-12,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-12 配置危險(xiǎn)性相關(guān)系數(shù)取值范圍表,53,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,(7) 毒性危險(xiǎn)值T的確定。見表3-13,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-13 毒性危險(xiǎn)性相關(guān)系數(shù)取值范圍表,54,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,D值大小不同，危險(xiǎn)程度不同。見表3-14,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-14 D與危險(xiǎn)程度表,55,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 單元危險(xiǎn)性的初期評(píng)價(jià) 2）火災(zāi)負(fù)荷F的計(jì)算 F表示火災(zāi)的潛在危險(xiǎn)性，是單位面積(1平方英尺)內(nèi)的燃燒熱值(英熱量單位)。 其值的大小可以預(yù)測(cè)發(fā)生火災(zāi)時(shí)火災(zāi)的持續(xù)時(shí)間。,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,56,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,其計(jì)算式如下： Btu/SQFT 式中：B 重要物質(zhì)的物質(zhì)系數(shù)； K 單元中的燃物料的總量(t)； N單元中的通常作業(yè)區(qū)域() 1 Btu/SQFT=11.4KJ/ 火災(zāi)負(fù)荷F分為8個(gè)等級(jí)，見表3-15,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,57,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-15 火災(zāi)負(fù)荷等級(jí)劃分表,58,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 單元危險(xiǎn)性的初期評(píng)價(jià) 3）裝置內(nèi)部爆炸指標(biāo)E的計(jì)算 裝置內(nèi)部爆炸的內(nèi)部危險(xiǎn)性與裝置內(nèi)物料的危險(xiǎn)性和工藝條件有關(guān)，故其指標(biāo)E用下式計(jì)算： E=1+(M+P+S)/100,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,式中：M特殊物質(zhì)危險(xiǎn)性系數(shù)合計(jì)； P一般工藝過程危險(xiǎn)性系數(shù)合計(jì)； S特殊工藝過程危險(xiǎn)性系數(shù)合計(jì)。 內(nèi)部爆炸指標(biāo)E分為5個(gè)等級(jí)，見表316,59,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-16 裝置內(nèi)部爆炸危險(xiǎn)性等級(jí)劃分表,60,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 單元危險(xiǎn)性的初期評(píng)價(jià) 4）環(huán)境氣體/地區(qū)爆炸指標(biāo)A的計(jì)算 用下式計(jì)算：,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,式中：m重要物質(zhì)的混合于擴(kuò)散特性系數(shù) H單元高度； t工程溫度(絕對(duì)溫度，K)。 p高壓危險(xiǎn)系數(shù)（通過圖3-7確定） 地區(qū)爆炸指標(biāo)A分為5個(gè)等級(jí)，見表317,61,3.1.2 ICI 蒙德法,高壓危險(xiǎn)系數(shù)p的確定。,圖3-7 高壓危險(xiǎn)系數(shù)取值圖,62,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-17 環(huán)境氣體爆炸危險(xiǎn)性等級(jí)劃分表,63,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 單元危險(xiǎn)性的初期評(píng)價(jià) 5）單元毒性指標(biāo)U的計(jì)算 用下式計(jì)算：,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,式中：T毒性危險(xiǎn)系數(shù)合計(jì) E裝置內(nèi)部爆炸指標(biāo)； 單元毒性指標(biāo)U分為5個(gè)等級(jí)，見表318,64,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-18 單元毒性危害等級(jí)劃分表,65,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 單元危險(xiǎn)性的初期評(píng)價(jià) 6）主毒性事故指標(biāo)C的計(jì)算 用下式計(jì)算：,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,式中：U單元毒性指標(biāo) Q量系數(shù)； 主毒性事故指標(biāo)C分為5個(gè)等級(jí)，見表319,66,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-19 主毒性事故指標(biāo)等級(jí)劃分表,67,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,1 單元危險(xiǎn)性的初期評(píng)價(jià) 7）總危險(xiǎn)性評(píng)分R的計(jì)算 用下式計(jì)算：,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,式中：F、E、U、A的最小值為1 總危險(xiǎn)性評(píng)分R分為8個(gè)等級(jí)，見表320,68,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-20 總危險(xiǎn)性等級(jí)劃分表,69,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,2 單元危險(xiǎn)性的最終評(píng)價(jià) 1）補(bǔ)償系數(shù)K1K6的確定， K1K6分別表示容器系統(tǒng)、工藝管理、安全態(tài)度、防火、物質(zhì)隔離、滅火活動(dòng)等六個(gè)方面,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,K1K6 的取值見表321表 326,70,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-21 容器系統(tǒng)補(bǔ)償系數(shù)取值范圍表,71,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-22 工藝管理補(bǔ)償系數(shù)取值范圍表,72,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-23 K3取值范圍表,表3-24 K4取值范圍表,73,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,表3-25 K5取值范圍表,表3-26 K6取值范圍表,74,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,2 單元危險(xiǎn)性的最終評(píng)價(jià) 2）求補(bǔ)償值,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,（1）補(bǔ)償火災(zāi)負(fù)荷F1 F1=FK1K4K5 （2）補(bǔ)償裝置內(nèi)部爆炸指標(biāo)E1 E1=EK2K3 （3）補(bǔ)償環(huán)境氣體爆炸指標(biāo)A1 A1=AK1K5K6 （4）補(bǔ)償全體危險(xiǎn)性評(píng)分R1 R1=RK1K2K3K4K5K6,75,3.1 危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法,3 評(píng)價(jià)結(jié)果分析,3.1.2 ICI 蒙德法,四、 ICI 蒙德法評(píng)價(jià)程序,從最終評(píng)價(jià)結(jié)果可見，各單元的初期評(píng)價(jià)結(jié)果經(jīng)采取安全措施補(bǔ)償后，其單元全體危險(xiǎn)性評(píng)分大幅下降，說明采取安全措施的重要性。 需要指出的是，最終評(píng)價(jià)結(jié)果是建立在最初評(píng)價(jià)后采取的安全補(bǔ)償基礎(chǔ)上，因此落實(shí)蒙德（Mond）火災(zāi)、爆炸、毒性指標(biāo)評(píng)價(jià)中提出的各項(xiàng)安全措施才能確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。,76,3.2 概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法,1 事故樹分析法特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)） 2 最小割集、徑集的概念，及對(duì)頂上事件的影響 3 結(jié)構(gòu)重要度分析 原則 公式 4 會(huì)繪制最小割集、徑集的等效事故樹 5 事故樹轉(zhuǎn)換成功樹（條件門） 6 頂上事件概率計(jì)算 首項(xiàng)近似法 獨(dú)立近似法P128,3.2.1 事故樹分析法,重點(diǎn)與難點(diǎn)剖析,77,3.2 概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法,1 事件樹分析法特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)） 2 根據(jù)材料編制事件樹 3 進(jìn)行定量分析,3.2.2 事件樹分析法,重點(diǎn)與難點(diǎn)剖析,78,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,該方法是在一系列的假設(shè)前提下按理想的情況建立的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算實(shí)際事故發(fā)生傷害的范圍，該方法可能與實(shí)際情況有較大出入，但對(duì)辨識(shí)危險(xiǎn)性來說是可參考的,79,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,一般，爆炸現(xiàn)象具有的特征： A 爆炸過程進(jìn)行的很快 B 爆炸點(diǎn)附近壓力急劇升高，產(chǎn)生沖擊波 C 發(fā)出或大或小的響聲 D 周圍介質(zhì)發(fā)生震動(dòng)或鄰近物質(zhì)遭受破壞,3.3.1 爆炸,80,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,一般，爆炸過程可分為兩個(gè)階段： 第一階段：物質(zhì)的能量以一定的形式(定容、絕熱)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)壓縮能 第二階段：強(qiáng)壓縮能急劇絕熱膨脹對(duì)外做功，引起介質(zhì)變形、移動(dòng)和破壞。 按爆炸性質(zhì)分為物理爆炸和化學(xué)爆炸 化學(xué)爆炸的三要素：放熱性、快速性和生成氣體產(chǎn)物,3.3.1 爆炸,81,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,從工廠爆炸事故來看，有以下幾種化學(xué)爆炸類型： A 蒸汽云團(tuán)的可燃混合氣體遇火突然燃燒，在無限空間的氣體爆炸 B 受限空間內(nèi)可燃混合氣體的爆炸 C 化學(xué)反應(yīng)失控或工藝異常所造成的壓力容器爆炸 D 不穩(wěn)定的液體或固體爆炸 總之，化學(xué)爆炸釋放大量化學(xué)能，影響范圍大，物理爆炸，僅釋放機(jī)械能，影響范圍小。,3.3.1 爆炸,82,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,物理爆炸如壓力容器破裂時(shí)，爆破能量不僅與壓力和體積有關(guān)，還與介質(zhì)在容器內(nèi)的相態(tài)有關(guān)。相態(tài)不同，能量不同，計(jì)算方式不同。 1 壓縮氣體與水蒸氣容器爆破能量 當(dāng)壓力容器中介質(zhì)為壓縮氣體，即氣態(tài)形式爆炸時(shí)，釋放的爆破能為：,3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,83,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,Eg氣體的爆破能量，KJ P容器內(nèi)氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)，MPa V容器的容積，m k氣體的絕熱指數(shù)，即氣體的定壓比熱容與定容比熱容之比。常見的k值見表3-27,3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,3-1,84,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,表3-27 常用氣體絕熱指數(shù),3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,從表3-27可看出，空氣、氮、氧、氫、CO和NO等氣體的絕熱指數(shù)均為1.4或近似1.4，若用k=1.4帶入式3-1得：,85,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,式3-4中，Cg常用壓縮氣體爆破能量系數(shù)，KJ/m。常用壓力下的Cg見表3-28.,3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,3-2,86,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,表3-28 常用壓力下的氣體容器爆破能量系數(shù)(k=1.4時(shí)),3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,壓縮氣體爆破能量是壓力P的函數(shù)，各種常用壓力下的氣體爆破能量系數(shù)見表3-28,87,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,若將k=1.135帶入原始公式3-1，可得干飽和水蒸氣容器爆破能量：,3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,3-5,88,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,表3-29 常用壓力下的干飽和水蒸氣容器爆破能量系數(shù),3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,各種常用壓力下的干飽和蒸汽容器爆破能量系數(shù)見表3-29,89,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,2 介質(zhì)全部為液體時(shí)的爆破能量 常溫液體壓力容器爆炸時(shí)釋放的爆破能為：,3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,3-8,EL常溫液體壓力容器爆破時(shí)釋放的能量，KJ p 液體的壓力（絕），Pa V 容器的體積，m,液體在壓力p和T正氣壓縮系數(shù)，Pa-1,90,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,3 液化氣體與高溫飽和水的爆破能量 兩種狀態(tài)存在，但是飽和液體占容器的介質(zhì)重量的絕大部分，它的能量比氣體的大的多，過熱狀態(tài)下液體在容器爆破時(shí)釋放的能量：,3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,3-9,H1爆炸前飽和液體的焓，KJ/Kg; H2大氣壓下飽和液體的焓，KJ/Kg; S1爆炸前飽和液體的熵，KJ/Kg; S2大氣壓下飽和液體的熵， KJ/Kg; T1介質(zhì)在大氣壓力下的沸點(diǎn)，; W 飽和液體的質(zhì)量，kg,91,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,飽和水容器的爆破能量按下式計(jì)算： Ew=CwV 式中 Ew飽和水容器的爆破能量，kJ； V容器內(nèi)飽和水所占的容積，m3； Cw飽和水爆破能量系數(shù)，kJm3，常用壓力下的值見表3-30。,3.3.1 爆炸,一、物理爆炸的能量,表3-30 常用壓力下飽和爆破能量系數(shù),92,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,壓力容器破裂時(shí)，爆破能量在向外釋放時(shí)以沖擊波能量、碎片能量和容器殘余變形能量三種形式表現(xiàn)出來。根據(jù)介紹，后二者所消耗的能量只占總爆破能量的3%-15%,也就是說絕大部分能量是產(chǎn)生空氣沖擊波。 1 爆炸沖擊波 爆炸產(chǎn)生的沖擊波是正壓負(fù)壓反復(fù)循環(huán)的，開始時(shí)產(chǎn)生的最大正壓即為沖擊波面上的超壓P。多數(shù)情況下，沖擊波的傷害、破壞作用是由超壓引起的。超壓可以達(dá)到數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)大氣壓。,3.3.1 爆炸,二、爆炸沖擊波及其傷害、破壞作用,93,3.3 傷害范圍評(píng)價(jià)法,