火災(zāi)爆炸指數(shù)

1、火災(zāi)爆炸指數(shù)評價(jià)法簡介1概念定量分析。 量化潛在火災(zāi)、爆炸和反應(yīng)性事故的預(yù)期損失； 確定可能引起事故發(fā)生或使事故擴(kuò)大的裝置； 向有關(guān)部門通報(bào)潛在的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性； 使有關(guān)人員及工程技術(shù)人員了解到各工藝部門可能造成的損失，以此確定減輕事故嚴(yán)重性和總損失的有效、經(jīng)濟(jì)的途徑。2基本方法介紹基本程序見下圖1）選擇工藝單元選擇恰當(dāng)工藝單元的重要參數(shù)有下列六個(gè)： 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（每平方米美元數(shù)）； 操作壓力和操作溫度； 導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的歷史資料； 對裝置起關(guān)鍵作用的單元。一般參數(shù)值越大，則該工藝單元就越需要評價(jià)。該方法是假定工藝單元中所處理的易燃、可

2、燃或化學(xué)活性物質(zhì)的最低量為2270千克或2.27立方米。因此，若單元內(nèi)物料較少，則評價(jià)結(jié)果有可能被夸大。一般，所處理的易燃、可燃或者化學(xué)活性物質(zhì)的量至少為454千克或0.454立方米，評價(jià)結(jié)果才有意義。3）評價(jià)計(jì)算 火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)（F&EI）a.物質(zhì)系數(shù)（MF）的選取物質(zhì)系數(shù)是表述物質(zhì)在燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起火災(zāi)、爆炸時(shí)釋放能量大小的內(nèi)在特性，是一個(gè)最基礎(chǔ)的數(shù)值。它是由美國消防協(xié)會規(guī)定的NF、NR（分別代表物質(zhì)的燃燒性和化學(xué)活性）決定的。b.一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)（F1）的選取選取項(xiàng)包括“基本系數(shù)、放熱化學(xué)反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、物料處理與輸送、封閉式或室內(nèi)工藝單元、通道、排放、泄漏控制”等7個(gè)

3、取值項(xiàng)?；鞠禂?shù)取1.00，其它6項(xiàng)根據(jù)實(shí)際情況具體取值，無危險(xiǎn)時(shí)系數(shù)用0.00。一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)為7項(xiàng)取值之和。c.特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（F2）的選取選取項(xiàng)包括“基本系數(shù)、毒性物質(zhì)、負(fù)壓操作、接近易燃范圍的操作、粉塵爆炸、壓力、低溫、物質(zhì)的量和燃燒熱、腐蝕與磨損、泄漏、使用明火設(shè)備、熱油熱交換系統(tǒng)、傳動設(shè)備”等13個(gè)取值項(xiàng)。基本系數(shù)取1.00，其它12項(xiàng)根據(jù)實(shí)際情況具體取值，無危險(xiǎn)時(shí)系數(shù)用0.00。一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)為13個(gè)取值之和。d.工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)（F3）的計(jì)算工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)為一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)和特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)的乘積。即：F3F1×F2工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)的范圍為18。若F3大于8時(shí)

4、則按8計(jì)。e.火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)F&EI是工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)F3和物質(zhì)系數(shù)MF的乘積。即：F&EIF3·MF。 危險(xiǎn)等級火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）與危險(xiǎn)等級的關(guān)系見下表。F&EI值160619697127128158158危險(xiǎn)程度最低較低中等高非常高危險(xiǎn)等級 暴露區(qū)域半徑（R）暴露半徑表明了生產(chǎn)單元危險(xiǎn)區(qū)域的平面布置，它是一個(gè)以工藝設(shè)備關(guān)鍵部位為中心，以暴露半徑為半徑的圓。事實(shí)上以泄漏點(diǎn)作為暴露區(qū)域的中心。根據(jù)下式計(jì)算暴露區(qū)域半徑：R0.256·(F&E1) 暴露區(qū)域面積（S）常以一個(gè)圍繞著單元的圓柱體體積來表征發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時(shí)生產(chǎn)

5、單元所承受的風(fēng)險(xiǎn)大小，圓柱體的底面積為暴露區(qū)域面積，高為暴露半徑，有時(shí)也用球體體積表征。根據(jù)下式計(jì)算暴露區(qū)域面積：S3.14R2 暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值（M）由于暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值估計(jì)的難度很大，它一般應(yīng)包括該區(qū)域內(nèi)的設(shè)備價(jià)值以及在存物料的價(jià)值等。此外，還應(yīng)考慮隨著時(shí)間推移、價(jià)格上漲而形成的增長系數(shù)。這里假設(shè)為M萬元。 危害系數(shù)危害系數(shù)代表了物料泄漏等引起的火災(zāi)、爆炸事故的綜合效應(yīng)。根據(jù)道化學(xué)公司的規(guī)定，危害系數(shù)由物質(zhì)系數(shù)（MF）和單元危險(xiǎn)系數(shù)（F3）確定。查安全評價(jià)有關(guān)圖表?；咀畲罂赡茇?cái)產(chǎn)損失暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值（M）與危害系數(shù)相乘的積就是基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失。 安全措施補(bǔ)償系數(shù)（C）選擇的安全

6、措施應(yīng)能切實(shí)的減少或控制評價(jià)單元的危險(xiǎn)，提高安全可靠性，最終結(jié)果是確定損失減少的金額或使最大可能財(cái)產(chǎn)損失降到可接受的程度。安全措施補(bǔ)償可以分為3種：工藝控制補(bǔ)償（C1）、物質(zhì)隔離補(bǔ)償（C2）和防火措施補(bǔ)償（C3）。每一類的各項(xiàng)控制措施取值依據(jù)實(shí)際情況而定，每一類的安全補(bǔ)償系數(shù)等于該類各項(xiàng)安全措施選取的補(bǔ)償系數(shù)之積。無安全措施時(shí)取值1.00。安全補(bǔ)償系數(shù)（C）C1·C2·C3補(bǔ)償系數(shù)各項(xiàng)取值的依據(jù)是相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。詳細(xì)取值內(nèi)容見報(bào)告有關(guān)章節(jié)及附件。 實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失與安全措施補(bǔ)償系數(shù)相乘的積就是實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失。4）道化學(xué)危險(xiǎn)分析計(jì)算結(jié)果匯總完成上

7、述一系列的查圖表和計(jì)算后，表格的形式對道化學(xué)火災(zāi)、爆炸計(jì)算結(jié)果進(jìn)行匯總。3適用范圍適合化工生產(chǎn)系統(tǒng)，主要用于評價(jià)貯存、處理、生產(chǎn)易然、可燃、活性物質(zhì)的操作過程的潛在損失。4實(shí)例應(yīng)用火災(zāi)爆炸指數(shù)評價(jià)法儲罐區(qū)進(jìn)行評價(jià)粗苯儲罐區(qū)有規(guī)格為2700×6230的粗苯儲罐2臺，公稱容積36m³。儲罐區(qū)粗苯的總儲量為64噸。1）火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)（F&EI）1、物質(zhì)系數(shù)MF的選取查物質(zhì)系數(shù)和特性表，苯類物質(zhì)的系數(shù)為16，故MF取16。2、一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1的選取一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)包括“基本系數(shù)、防熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、物料處理與輸送、封閉單元或室內(nèi)單元、通道以及排放和泄漏控制”等7個(gè)取

8、值項(xiàng)。F1為7項(xiàng)取值之和。3、特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2的選取特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)包括“基本系數(shù)、毒性物質(zhì)、負(fù)壓操作、粉塵爆炸、壓力釋放”等13個(gè)取值項(xiàng)。F2為13項(xiàng)取值之和。4、單元危險(xiǎn)系數(shù)F3的計(jì)算單元危險(xiǎn)系數(shù)的值為一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1與特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2的乘積（F3F1×F2）。注：基本規(guī)定：當(dāng)F3的計(jì)算結(jié)果大于8時(shí)，則該系數(shù)取8。5、火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI的計(jì)算火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)是工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)F3和物質(zhì)系數(shù)MF的乘積（F&EIF3×MF）。以上各項(xiàng)取值及計(jì)算結(jié)果見附件表3.6.4.1。附件表3.6.4.1 道化學(xué)計(jì)算基本數(shù)據(jù)取值及計(jì)算評價(jià)場所粗苯儲罐區(qū)儲

9、存總量64噸主要物料粗苯物質(zhì)系數(shù)MF16一一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)取值范圍系數(shù)取值備注1基本系數(shù)1.001.002放熱反應(yīng)0.3-1.2503吸熱反應(yīng)。0.2-0.404物料處理與輸送0.25-1.050.855密閉式或室內(nèi)工藝單元0.25-0.906通道0.2-0.350.357排放和泄漏控制0.25-0.50.5一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)：F1（1-7）2.7二特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)取值范圍系數(shù)取值備注1基本系數(shù)1.001.002毒性物質(zhì)0.2-0.803負(fù)壓（500mmHg）0.504易燃范圍及附近的操作0罐裝易燃液體0.50.7過程失常或吹掃故障0.30直在燃燒范圍內(nèi)0.805粉塵爆炸0.25-2.0006壓

10、力：操作壓力（kpa，絕壓)；釋放壓力（kpa，絕壓)查圖表0.18常壓7低溫0.20-0.3008易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)量（kg）0工藝中的液體及氣體查圖0儲存中的液體及氣體查圖0.9儲存中的可燃固體及工藝中粉塵查圖09腐蝕與磨損0.1-.750.110泄漏接頭和填料0.1-1.50.111使用明火設(shè)備查圖012熱油、熱交換系統(tǒng)0.15-1.15013轉(zhuǎn)動設(shè)備0.50特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)：F1（1-13）2.98三工藝單元危險(xiǎn)指數(shù)F3F3F1×F28.046（8）取8四火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EIF&EIF3×MF128注：無危險(xiǎn)的項(xiàng)系數(shù)取值為0.00。2）危險(xiǎn)等級安全評

11、價(jià)給出了火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）與危險(xiǎn)等級的關(guān)系，見附件表3.6.4.2。附件表3.6.4.2 火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）與危險(xiǎn)等級的關(guān)系F&EI值危害等級F&EI值危害等級1-60最 輕128-158很 大61-96較 輕158非常大97-127中 等本項(xiàng)目粗苯儲罐區(qū)火災(zāi)、爆炸指數(shù)（F&EI）計(jì)算結(jié)果為128，對照附件表3.6.4.2可知，粗苯儲罐區(qū)的危險(xiǎn)等級為很大。3）暴露區(qū)域半徑（R）暴露區(qū)域半徑（R）的計(jì)算公式為：R0.256×(F&E1)計(jì)算得到的暴露區(qū)域半徑為32.8m。4）暴露區(qū)域面積（S）根據(jù)公式：SR²，計(jì)

12、算得暴露區(qū)域面積為3371.5m²。5）暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值由于暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值估計(jì)的難度很大，它一般應(yīng)包括該區(qū)域內(nèi)的設(shè)備價(jià)值以及在存物料的價(jià)值等。此外，還應(yīng)考慮隨著時(shí)間推移、價(jià)格上漲而形成的增長系數(shù)。經(jīng)初步估算，暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)的價(jià)值為50萬元。6）危害系數(shù)危害系數(shù)代表了物料泄漏等引起的火災(zāi)、爆炸事故的綜合效應(yīng)。根據(jù)道化學(xué)公司的規(guī)定，危害系數(shù)由物質(zhì)系數(shù)（MF）和單元危險(xiǎn)系數(shù)（F3）確定。安全評價(jià)一書給出了計(jì)算圖。查圖，粗苯儲罐區(qū)的危害系數(shù)為0.72。7）基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值（50萬元）與危害系數(shù)相乘的積就是基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失。計(jì)算得，粗苯儲罐區(qū)的基本最大可能財(cái)產(chǎn)損

13、失為36萬元。8）安全措施補(bǔ)償系數(shù)（C）安全措施補(bǔ)償可以分為3種：工藝控制補(bǔ)償、物質(zhì)隔離補(bǔ)償和防火措施補(bǔ)償。補(bǔ)償系數(shù)各項(xiàng)取值的依據(jù)是相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。本項(xiàng)目的各項(xiàng)取值和計(jì)算結(jié)果見附件表3.6.4.8-ABC表附件表3.6.4.8-A 工藝控制補(bǔ)償系數(shù)（C1）取值和計(jì)算序號項(xiàng) 目補(bǔ)償系數(shù)范圍采取補(bǔ)償系數(shù)值備注1應(yīng)急電源0.980.982冷卻裝置0.97；0.990.993抑爆裝置0.84；0.981.004緊急切斷（停車）裝置0.96；0.98；0.990.985計(jì)算機(jī)控制0.93；0.97；0.991.006惰性氣體保護(hù)0.94；0.961.007操作規(guī)程/程序0.91-0.990.938化學(xué)活

14、潑性物質(zhì)檢查0.91；0.981.009其他工藝危險(xiǎn)分析0.91-0.980.93C1上述9項(xiàng)的乘積0.822注：沒有補(bǔ)償?shù)捻?xiàng)系數(shù)取值為1.00。附件表3.6.4.8-B 物質(zhì)隔離安全措施補(bǔ)償系數(shù)（C2）取值和計(jì)算序號項(xiàng) 目補(bǔ)償系數(shù)范圍采取補(bǔ)償系數(shù)值備注1遠(yuǎn)距離控制閥0.96；0.980.982泄料/排空裝置0.96；0.981.003排放系統(tǒng)0.91；0.95；0.970.914連鎖裝置0.981.00C2上述4項(xiàng)的乘積0.89注：沒有補(bǔ)償?shù)捻?xiàng)系數(shù)取值為1.00。附件表3.6.4.8-C 防火措施安全措施補(bǔ)償系數(shù)（C3）取值和計(jì)算序號項(xiàng) 目補(bǔ)償系數(shù)范圍采取補(bǔ)償系數(shù)值備注1泄漏檢測裝置0.94

15、；0.980.982鋼結(jié)構(gòu)0.95；0.97；0.980.963消防水供應(yīng)系統(tǒng)0.94；0.970.944特殊滅火系統(tǒng)0.911.005灑水滅火系統(tǒng)0.74；0.81；0.84；0.87；0.970.976水幕0.97；0.981.007泡沫滅火裝置0.92；0.94；0.95；0.971.008手提式滅火器和噴水槍0.93；0.95；0.97；0.980.979電纜保護(hù)0.94；0.980.98C3上述9項(xiàng)的乘積0.815注：沒有補(bǔ)償?shù)捻?xiàng)系數(shù)取值為1.00。安全措施補(bǔ)償系數(shù)C為上述三種補(bǔ)償系數(shù)的乘積，即：CC1×C1×C10.5989）補(bǔ)償后的計(jì)算結(jié)果火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場所采取有效的補(bǔ)償措施，可以降低該場所的危險(xiǎn)等級，縮小暴露區(qū)域半徑和面積，減少暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)損失。本項(xiàng)目補(bǔ)償后的計(jì)算結(jié)果及與補(bǔ)償前的對比情況見附件表3.6.4.9-D。附件表3.6.4.9-D 補(bǔ)償后的計(jì)算結(jié)果及與補(bǔ)償前的對比序號項(xiàng) 目補(bǔ)償前的結(jié)果補(bǔ)償后的結(jié)果備 注1火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)（F&EI）128