紧急情况时,通过遥控关闭阀门,使相连单元与之隔离的情况不在考虑之列。
在正确估计工艺中物质数量之前,要回答的问题是“什么是最大可能的泄漏量?”当你熟悉了工艺后,做出判断的结果与上述估算有较大差异时,只要确信你的结果可靠,就应当采用它。记住:凭借你对工艺的熟悉和良好的判断,总能使你得到更为符合实际的估算值。但要注意:如果泄漏物具有不稳定性(化学反应性)时,泄漏量一般以工艺单元内的物料量为准。
例:加料槽、缓冲罐和回流罐是与单元相连的一类设备,它们可能装有比评价单元更多的物料。可是,如果这些容器都配备遥控切断阀,则不能把它们看做是“与工艺单元相连的设备”。
在火灾、爆炸指数计算表的特殊工艺危险的“G”栏中的有关空格中填写易燃或不稳定物质的合适数量。
使用图3时,将求出的工艺过程中的可燃或不稳定物料总量乘以燃烧热Hc(J/kg),得到总热量(J)。燃烧热Hc可以从附表或化学反应试验数据中查得。
对于NR=2或NR值更大的不稳定物质,其Hc值可取6倍于分解热或燃烧热中的较大值。分解热也可从化学反应试验数据中查得。 在火灾、爆炸指数计算表的特殊工艺危险“G”栏有关空格处填入燃烧热Hc(J/kg)值。
由图3工艺单元能量值查得所对应的危险系数。总能量值与曲线的相交点代表系数值。该曲线中总能量值X与系数Y的曲线方程为:(译者注:从原文直接引用公式,故计算时式中的能量即X数值的单位应为英热单位×109。本节以下各公式与此注相同。)
lgY=0.17179+0.42988(lgX)-0.37244(lgX)2+0.17712(lgX)3-0.029984(lgX)4
图3 工艺中的液体和气体的危险系数
(2)储存中的液体或气体(工艺操作场所之外)。
操作场所之外贮存的易燃和可燃液体、气体或液化气的危险系数比“工艺中的”要小,这是因为它不包含工艺过程,工艺过程有产生事故的可能。本项包括桶或储罐中的原料、罐区中的物料以及可移动式容器和桶中的物料。
对单个贮存容器可用总能量值(储存物料量乘以燃烧热而得)查图4确定其危险系数;对于若干个可移动容器,用所有容器中的物料总能量查图4确定系数。
对于不稳定的物质,采取和F&EI表中G.1相同的方法进行计算,即取最大分解热或燃烧热的6倍作为Hc,取燃烧热值,其总能量计算如下: 340100kg苯乙烯×40.5×106J/kg=13.8×1012J 340100kg=乙基苯×41.9×106J/kg=14.1×1012J 272100kg丙烯腈×31.9×106J/kg=8.7×1012J
总能量=36.6×1012J 根据物质种类确定曲线:
苯乙烯 Ⅰ类易燃液体(图4曲线B) 丙烯腈 Ⅰ类易燃液体(图4曲线B) 二乙基苯 Ⅱ类可燃液体(图4曲线C)
如果单元中的物质有几种,则查图4时,要找出总能量与每种物质对应的曲线中最高的一条曲线的交点,然后再查出与交点对应的系数值,即为所求系数。
在本例中总能量与各物质对应的最高曲线是曲线B,其对应的系数是1.00。 注:美国消防协会NFPA30要求用堤坝将这些易燃物质分开存放。
图4中曲线A、B和C的总能量值(X)与系数(Y)的对应方程分别为:(译者注:公式中X的单位为“英热单位×109”。)
图4 贮存中的液体和气体的危险系数
曲线A:
lgY=-0.289069+0.472171(lgX)-0.074585(18X)2-0.018641(lgX)3 曲线B:
lgY=-0.403115+0.378703(lgX)-0.46402(lgX) 2-0.015379(lgX)3 曲线C:
lgY=-0.558394+0.363321(lgX)-0.057296(lgX) 2-0.010759(lgX)3 (3)储存中的可燃固体和工艺中的粉尘(图5)。
图5 贮存中的可燃固体/工艺中的粉尘的危险系数
本项包括了储存中的固体和工艺单元中的粉尘的量系数,涉及的固体或粉尘即是确定物质系数的那些基本物质。根据物质密度、点火难易程度以及维持燃烧的能力来确定系数。
用储存固体总量(kg)或工艺单元中粉尘总量(kg),由图5查取系数。如果物质的松密度小于160.2kg/m3,用曲线A;松密度大于160.2kg/m3,用曲线B。
对于NR=2或更高的不稳定物质,用单元中的物质实际质量的6倍,查曲线A来确定系数(参见下例)。 例:一座仓库,不计通道时面积为1860 m2,货物堆放高度为4.6 m,即容积为8500m3。 若储存物品(苯乙烯桶装得多孔泡沫材料和纸板箱)的平均密度为35.2kg/m3,则总质量为:
35.2kg/m3×8500m3=299000kg
由于平均密度<160.2kg/m3,故查曲线A,得量系数为1.54。
假如在此场所存放的货物是袋装的聚乙烯颗粒或甲基纤维素粉末(其平均密度为449kg/m3),则总质量为:
449kg/m3×8500m3=3820000kg
由于平均密度>160.2kg/m3,故用曲线B查得量系数为0.92。
泡沫或纸箱的火灾负荷(依据总热量和密度)比袋装聚乙烯颗粒和甲基纤维素粉末要小得多,但与较重的物质相比,它们更容易被点燃并维持燃烧。总之,较轻物质比较重物质具有更大的火灾危险,即使是存储量较小,也应有较大的量系数。 图5中曲线A、B的方程式分别为:(译者注:直接引用原文公式,式中X的单位为磅) 曲线A:
lgY=0.280423+0.464559(lgX)-0.28291(lgX)2+0.06218(lgX)3 曲线B:
lgY=-0.358311+0.459926(lgX)-0.141022(lgX)2+0.02276(lgX)3
8)腐蚀
虽然正规的设计留有腐蚀和侵蚀余量,但腐蚀或侵蚀问题仍可能在某些工艺中发生。
此处的腐蚀速率被认为是外部腐蚀速率和内部腐蚀速率之和。切不可忽视工艺物流中少量腐蚀可能产生的影响,它可能比正常的内部腐蚀和由于油漆破坏造成的外部腐蚀强得多,砖的多孔性和塑料衬里的缺陷都可能加速腐蚀。 腐蚀系数按以下规定选取:
·腐蚀速率(包括点腐蚀和局部腐蚀)小于0.127mm/a,系数为0.10; ·腐蚀速率大于0.127mm/a,并小于0.254mm/a,系数为0.20; ·腐蚀速率大于0.254mm/a,系数为0.50;
·如果应力腐蚀裂纹有扩大的危险,系数为0.75,这一般是氯气长期作用的结果;