道化学火灾、爆炸危险指数评价法(6)

2019-05-18 13:28

·要求用防腐衬里时,系数为0.20。但如果衬里仅仅是为了防止产品污染,则不取系数。

9)泄漏——连接头和填料处

垫片、接头或轴的密封处及填料处可能是易燃、可燃物质的泄漏源,尤其是在热和压力周期性变化的场所,应该按工艺设计情况和采用的物质选取系数。

按下列原则选取系数:

·泵和压盖密封处可能产生轻微泄漏时,系数为0.10。

·泵、压缩机和法兰连接处产生正常的一般泄漏时,系数为0.30。 ·承受热和压力周期性变化的场合,系数为0.30。

·如果工艺单元的物料是有渗透性或磨蚀性的浆液,则可能引起密封失效,或者工艺单元使用转动轴封或填料函时,系数为0.40。 ·单元中有玻璃视镜、波纹管或膨胀节时,系数为1.50。

10)明火设备的使用

当易燃液体、蒸汽或可燃性粉尘泄漏时,工艺中明火设备的存在额外增加了引燃的可能性。分为两种情况选取系数:一是明火设备设置在评价单元中;二是明火设备附近有各种工艺单元。从评价单元可能发生泄漏点到明火设备的空气进口的距离就是图6中要采取的距离,单位用英尺表示。 图6中曲线A—1用于:

a.确定物质系数的物质可能在其闪点以上泄漏的任何工艺单元; b.确定物质系数的物质是可燃性粉尘的任何工艺单元。

图中曲线A—2用于:确定物质系数的物质可能在其沸点以上泄漏的任何工艺单元。

系数确定的方法:按照图6用潜在泄漏到明火设备空气进口的距离与相对应曲线(A—1或A—2)的交点即可得到系数值。 曲线A—1,A—2中,可能的泄漏源距离(X)与系数(Y)对应的方程为(式中X的单位为英尺): 曲线A—1:

lgY??3.3242(lg 曲线A—2:

XX2X3)?3.75127(lg)?1.42523(lg)210210210 XX2X3)?2.70212(lg)?2.09171(lg)210210210

lgY??0.3745(lg 如果明火设备本身就是评价工艺单元,则到潜在泄漏源的距离为0;如果明火设备加热易燃或可燃物质,即使物质的温度不高于其闪点,系数也取1.00。

明火设备的使用系数不适用于明火炉。

本项所涉及的任何其他情况,包括所处理的物质低于其闪点都不用取系数。

图6 明火设备的危险系数

如果明火设备在工艺单元内,并且单元中选作物质系数的物质的泄漏温度可能高于闪点,则不管距离多少,系数至少取0.10。

对于带有“压力燃烧器”的明火设备,若空气进气孔为3m或更大且不靠近排放口之类的潜在的泄漏源时,系数取标准燃烧器所确定系数的5096;但是,当明火加热器本身就是评价单元时,则系数不能乘以5096。

11)热油交换系统

大多数交换介质可燃且操作温度经常在闪点或沸点之上,因此增加了危险性。此项危险系数是根据热交换介质的使用温度和数量来确定的。热交换介质为不可燃物或虽为可燃物但使用温度总是低于闪点时,不用考虑这个系数,但应对生成油雾的可能性加以考虑。

按照表10确定危险系数时,其油量可取下列两者中较小者:油管破裂后15min的泄漏量;热油循环系统中的总油量。

热交换系统中储备的油量不计入,除非它在大部分时间里与单元保持着联系。

建议计算热油循环系统的火灾、爆炸指数时,应包含运行状态下的油罐(不是油储罐)、泵、输油管及回流油管。根据经验,这样做的结果会使火灾、爆炸指数较大。热油循环系统作为评价热油系统时,则按“明火设备的使用”的规定选取系数。

12)转动设备

单元内大容量的转动设备会带来危险,虽然还没有确定一个公式来表征各种类型和尺寸转动设备的危险性,但统计资料表明,超过一定规格的泵和压缩机很可能引起事故。

评价单元中使用或评价单元本身是以下转动设备的,可选取系数0.5:大于600马力(1马力=735.5W)的压缩机,大于75马力的泵,发生故障后因混合不均、冷却不足或终止等原因引起反应温度升高的搅拌器和循环泵;其他曾发生过事故的大型高速转动设备,如离心机等。 评价了所有的特殊工艺危险之后,计算基本系数与所涉及的特殊工艺危险系数的总和,并将它填入火灾、爆炸指数计算表中的“特殊工艺危险系数(F2)”的栏中。

特殊工艺危险系数的计算:

特殊工艺危险系数(F2)=基本系数+所有选取的特殊工艺危险系数之和 工艺单元危险系数的计算:

工艺单元危险系数(F3)=一般工艺危险系数(F1)×特殊工艺危险系数(F2) F3值范围为:1~8,若F3>8则按8计。 计算火灾、爆炸危险指数(F&EI)

4.4 火灾爆炸危险指数等级

火灾、爆炸危险指数被用来估计生产事故可能造成的破坏。各种危险因素,如反应类型、操作温度、压力和可燃物的数量等,表征了事故发生概率、

可燃物的潜能以及由工艺控制故障、设备故障、振动或应力疲劳等导致的潜能释放的大小。

根据直接原因,易燃物泄漏并点燃后引起的火灾或燃料混合物爆炸的破坏情况分为如下几类: ①冲击波或燃爆;

②初始泄漏引起的火灾暴露;

③容器爆炸引起的对管道与设备的撞击; ④引起二次事故——其他可燃物的释放。

随着单元危险系数和物质系数的增大,二次事故变得愈加严重。

火灾、爆炸危险指数(F&EI)是单元危险系数(F3)和物质系数(MF)的乘积。

表11是F&EI值与危险程度之间的关系,它使人们对火灾、爆炸的严重程度有一个相对的认识。

F&EI被汇总记入火灾、爆炸指数计算表中。建议保存有关F&EI的计算和文件,以备日后检查和校对。

4.5 安全措施补偿系数

建造任何一个化工装置(或化工厂)时,应该考虑一些基本设计要点,要符合各种规范,如建筑规范和美国机械工程师学会(ASME)、美国消防协会(NFPA)、美国材料试验学会(ASTM)、美国国家标准所(ANST)的规范以及地方政府的要求。

除了这些基本的设计要求之外,根据经验提出的安全措施也已证明是有效的,它不仅能预防严重事故的发生,也能降低事故的发生概率和危害。安全措施可以分为工艺控制、物质隔离、防火措施三类,其补偿系数分别为C1,C2,C3。 安全措施补偿系数按下列程序进行计算并汇总于安全措施补偿系数表中: ①直接把合适的系数填入该安全措施的右边; ②没有采取的安全措施,系数记为1;

③每一类安全措施的补偿系数是该类别中所有选取系数的乘积; ④C1×C2×C3计算便得到总补偿系数;

⑤将补偿系数填入单元危险分析汇总表中的第7行。

所选择的安全措施应能切实地减少或控制评价单元的危险。选择安全措施以提高安全可靠性不是本危险分析方法的最终结果,其最终结果是确定损失减少的美元数或使最大可能财产损失降至一个更为实际的数值。当地的损失预防专家能帮助我们选择各种合适的安全措施。下面列出安全措施及相应的补偿系数并加以说明。

1)工艺控制补偿系数(C1)

(1)应急电源——0.98。本补偿系数适应于基本设施(仪表电源、控制仪表、搅拌器和泵等)具有应急电源且能从正常状态自动切换到应急状态。只有当应急电源与评价单元事故的控制有关时才考虑这个系数。例如,在某一反应过程中维持正常搅拌是避免失控反应的重要手段,若为搅拌器配备应急电源就有明显的保护功能,因此,应予以补偿。

在另—种情况下,如聚苯乙烯生产中胶浆罐的搅拌,就不必设置应急电源来防止或控制可能出现的火灾、爆炸事故。即使它能在正常电源中断时保证连续作业,也不给予补偿。

(2)冷却——0.97,0.99。如果冷却系数难保证在出现故障时维持正常的冷却10min以上,补偿系数为0.99;如果有备用冷却系统,冷却能力为正常需要量的1.5倍且至少维持10min时,系数为0.97。

(3)抑爆——0.84,0.98。粉体设备或蒸气处理设备上安有抑爆装置或设备本身有抑爆作用时,系数为0.84;采用防爆膜或泄爆口防止设备发生意外时,系数为0.98。只有那些在突然超压(如燃爆)时能防止设备或建筑物遭受破坏的释放装置才能给予补偿系数,对于那些在所有压力窗口器上都配备的安全阀、贮罐的紧急排放口之类常规超压释放装置则不考虑补偿系数。

(4)紧急停车装置——0.96,0.98,0.99。情况出现异常时能紧急停车并转换到备用系统,补偿系数为0.98;重要的转动设备如压缩机、透平机和鼓风机等装有振动测定仪时,若振动仅只能报警,系数为0.99;若振动仪能使设备自动停车,系数为0.96。

(5)计算机控制——0.93,0.97,0.99。设置了在线计算机以帮助操作者,但它不直接控制关键设备或经常不用计算机操作时,系数为0.99;具有失效保护功能的计算机直接控制工艺操作时,系数为0.97;采用下列三项措施之一者,系数为0.93。 ①关键现场数据输入的冗余技术; ②关键输入的异常中止功能; ③备用的控制系统。

(6)惰性气体保护——0.94,0.96。盛装易燃气体的设备有连续的惰性气体保护时,系数为0.96;如果惰性气体系统有足够的容量并自动吹扫整个单元时,系数为0.94。但是,惰性吹扫系统必须人工启动或控制时,不取系数。

(7)操作指南或操作规 0.91~0.99。正确的操作指南、完整的操作规程是保证正常作业的重要因素。下面列出最重要的条款并规定分值: ①开车——0.5; ②正常停车——0.5;


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