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道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法定義篇一

目錄 1 目的...............................................................2 2 評(píng)價(jià)計(jì)算程序.......................................................2 3 火災(zāi),、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)及補(bǔ)償系數(shù).......................................3 4 dow 方法計(jì)算說(shuō)明...................................................5 4.1

選擇工藝單元..................................................5 4.2

物質(zhì)系數(shù)的確定.................................................6 4.3

工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)（f 3）的確定

...................................9 4.4

火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)的危險(xiǎn)等級(jí)....................................22 4.5

安全措施補(bǔ)償系數(shù)..............................................23 4.6

工藝單元危險(xiǎn)分析匯總..........................................28 4.7

關(guān)于最大可能財(cái)產(chǎn)損失,、停產(chǎn)損失和工廠平面布置的討論............34 5 附表 物質(zhì)系數(shù)和特性...............................................37

1 目的 美國(guó)道化學(xué)公司自 1964 年開(kāi)發(fā)“火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法”（第一版）以來(lái),，歷經(jīng) 29 年，不斷修

改完善,；在 1993 年推出了第七版,，以已往的事故統(tǒng)計(jì)資料及物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全措施為依據(jù)，定量地對(duì)工藝裝置及所含物料的實(shí)際潛在火災(zāi),、爆炸和反應(yīng)危險(xiǎn)性行分析評(píng)價(jià),，可以說(shuō)更趨完善,、更趨成熟。其目的是：

（1）

量化潛在火災(zāi),、爆炸和反應(yīng)性事故的預(yù)期損失,；

（2）

確定可能引起事故發(fā)生或使事故擴(kuò)大的裝置；

（3）

向有關(guān)部門(mén)通報(bào)潛在的火災(zāi),、爆炸危險(xiǎn)性,；

（4）

使有關(guān)人員及工程技術(shù)人員了解到各工藝部門(mén)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 評(píng)價(jià)計(jì)算程序 評(píng)價(jià)計(jì)算程序如下：

火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法風(fēng)險(xiǎn)分析計(jì)算的程序如圖 1 所示,。

3 火災(zāi),、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)及補(bǔ)償系數(shù) 火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù) f&ei 及補(bǔ)償系數(shù)c 求取見(jiàn)表 1,、表 2,、表 3 及表 4。

表 1 火災(zāi),、爆炸指數(shù)（f＆ei）表 地區(qū)/國(guó)家：

部門(mén)：

場(chǎng)所：

日期：

位置：

生產(chǎn)單元：

工藝單元：

評(píng)價(jià)人：

審定人：（負(fù)責(zé)人）

建筑物：

檢查人：（管理部）

檢查人：（技術(shù)中心）

檢查人：

工藝設(shè)備中的物料：

操作狀態(tài)：設(shè)計(jì)——開(kāi)車——正常操作——停車 確定 mf 的物質(zhì)：

操作溫度：

物質(zhì)系數(shù)：

1.一般工藝危險(xiǎn)

危險(xiǎn)系數(shù)范圍 采用危險(xiǎn)系數(shù)* 基本系數(shù) 1.00 1.00 a.放熱化學(xué)反應(yīng) 0.30～0.25

b.吸熱反應(yīng) 0.20～0.40

c.物料處理與輸送 0.25～1.05

d.密閉式或室內(nèi)工藝單元 0.25～0.90

e.通道 0.20～0.35

f.排放和泄漏控制 0.20～0.50

一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)

f 1 ：

2.特殊工藝危險(xiǎn)

基本系數(shù) 1.00 1.00 a.毒性物質(zhì) 0.20～0.80

b.負(fù)壓（＜500mmhg=66661pa＝ 0.50

c.接近易燃范圍的操作：惰性化,、未惰性化

a.罐裝易燃液體 0.50

b.過(guò)程失常或吹掃故障 0.30

c.一直在燃燒范圍內(nèi) 0.80

d.粉塵爆炸 0.25～0.20

e.壓力：操作壓力/kpa（絕對(duì)）

釋放壓力/kpa（絕對(duì)）

f.低溫 0.20～0.30

g.易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)量/kg 物質(zhì)燃燒熱 hc/（-1）

a.工藝中的液體及氣體

b.貯存中的液體及氣體

c.貯存中的可燃固體及工藝中的粉塵

h.腐蝕和磨損 0.10～0.75

i.泄漏——接頭和填料 0.10～1.50

j.使用明火設(shè)備

k.熱油,、熱交換系統(tǒng) 0.15～1.15

l.傳動(dòng)設(shè)備 0.50

特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)

f 2 ：

3.工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)

f 3

(＝f 1 ×f 2)

：

：

4.火災(zāi),、爆炸指數(shù)

f ＆ei(＝f 3 ×mf)

：

：

* 無(wú)危險(xiǎn)時(shí)系數(shù)用 0.00

表 2 安全措施補(bǔ)償系數(shù)表 項(xiàng)目 補(bǔ)償系數(shù)范圍 采用補(bǔ)償系數(shù)* 1.工藝控制

a.應(yīng)急電源 0.98

b.冷卻裝置 0.97～0.99

c.抑爆裝置 0.84～0.98

d.緊急切斷裝置 0.96～0.99

e.計(jì)算機(jī)控制 0.93～0.99

f.惰性氣體保護(hù) 0.94～0.96

g.操作規(guī)程/程序 0.91～0.99

h.化學(xué)活潑物質(zhì)檢查 0.91～0.98

i.其他工藝危險(xiǎn)分析 0.91～.98

工藝控制安全補(bǔ)償系數(shù)

c 1 ** ：

2.物質(zhì)隔離

a.遙控閥 0.96～0.98

b.卸料/排空裝置 0.96～0.98

c.排放系統(tǒng) 0.91～0.97

d.連鎖裝置 0.98

物質(zhì)隔離安全補(bǔ)償系數(shù)

c 2 ** ：

3.防火設(shè)施

a.泄漏檢驗(yàn)裝置 0.94～0.98

b.鋼結(jié)構(gòu) 0.95～0.98

c.消防水供應(yīng)系數(shù) 0.94～0.97

d.特殊滅火系統(tǒng) 0.91

e.灑水滅火系統(tǒng) 0.74～0.97

f.水幕 0.97～0.98

g.泡沫滅火裝置 0.92～0.97

h.手提式滅火器和噴水槍 0.93～0.98

i.電纜防護(hù) 0.94～0.98

防火設(shè)施安全補(bǔ)償系數(shù)

c 3 ** ：

安全措施補(bǔ)償系數(shù)

c(= c 1 ×c 2 ×c 3)：

：

補(bǔ)償后火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)

f&ei’(=f&ei×c)

：

* 無(wú)安全補(bǔ)償系數(shù)時(shí),，填入 1.00,； ** 是所采用的各項(xiàng)補(bǔ)償系數(shù)之積

表 3 各評(píng)價(jià)單元危險(xiǎn)分析匯總表

危險(xiǎn)指標(biāo)

單位 評(píng)價(jià)單元名稱

初始火災(zāi)、爆炸指數(shù) f&ei

暴露半徑 r m

暴露區(qū)域面積 a m 2

暴露區(qū)域財(cái)產(chǎn)價(jià)值 萬(wàn)元

破壞系數(shù) %

基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失 base mppd 萬(wàn)元

安全措施補(bǔ)償系數(shù) c

實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失 actual mppd 萬(wàn)元

最大可能停工天數(shù) mpdo 日

停產(chǎn)損失 bi 萬(wàn)元

表 4 生產(chǎn)單元危險(xiǎn)分析匯總表 地區(qū) 部門(mén) 場(chǎng)所 位置 生產(chǎn)單元 操作類型 評(píng)價(jià)人 生產(chǎn)單元總替換價(jià)值 日期 工藝單元 主要物質(zhì)

物質(zhì)系數(shù) 火災(zāi)爆炸指 數(shù) f&ei 影響區(qū)域內(nèi) 財(cái)產(chǎn)價(jià)值

基本 mppd

實(shí)際 mppd 停工天數(shù) mpdo 停產(chǎn)損失 bi

4 dow 方法計(jì)算說(shuō)明

4.1

選擇工藝單元

4.1.1 確定評(píng)價(jià)單元

進(jìn)行危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)的第一步是確定評(píng)價(jià)單元,，單元是裝置的一個(gè)獨(dú)立部分,，與其他部分保持一定的距離，或用防火墻有效分割開(kāi),。

4.1.2 相關(guān)定義

4.1.2.1 工藝單元——工藝裝置的任一主要單元,。

4.1.2.2 生產(chǎn)單元——包括化學(xué)工藝、機(jī)械加工,、倉(cāng)庫(kù),、包裝線等在內(nèi)的整個(gè)生產(chǎn)設(shè)施。

4.1.2.3 恰當(dāng)工藝單元——在計(jì)算火災(zāi),、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)時(shí),，只評(píng)價(jià)從預(yù)防損失角度考慮對(duì)工藝有影響的工藝單元，簡(jiǎn)稱工藝單元,。選擇恰當(dāng)工藝單元需要考慮的重要參數(shù)有下列 6 個(gè),，一般,，參數(shù)值越大，則該工藝單元就越需要評(píng)價(jià)：

（1）

潛在化學(xué)能（物質(zhì)系數(shù)）,；

（2）

工藝單元中危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量,；

（3）

資金密度（每平方米美元數(shù)）；

（4）

操作壓力和操作溫度,；

（5）

導(dǎo)致火災(zāi),、爆炸事故的歷史資料；

（6）

對(duì)裝置起關(guān)鍵作用的單元,。

在選擇恰當(dāng)工藝單元時(shí),，還應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

（1）

由于火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)體系是假定工藝單元中所處理的易燃,、可燃或化學(xué)活性物質(zhì)的最低量為 2268kg 或 2.27m 3,，因此，若單元內(nèi)物料量較少,，則評(píng)價(jià)結(jié)果就有可能被夸大,。一般，所處理的易燃,、可燃或化學(xué)活性物質(zhì)的量至少為 454kg 或 0.454m 3,，評(píng)價(jià)結(jié)果才有意義。

（2）

當(dāng)設(shè)備串聯(lián)布置且相互間未有效隔離,，要仔細(xì)考慮如何劃分單元,。

（3）

要仔細(xì)考慮操作狀態(tài)（如開(kāi)車、正常生產(chǎn),、停車,、裝料、卸料,、填加觸媒等）及操作時(shí)間,，對(duì) f&ei 有影響的異常狀況，判別選擇一個(gè)操作階段還是幾個(gè)階段來(lái)確定重大危險(xiǎn),。

（4）

在決定哪些設(shè)備具有最大潛在火災(zāi),、爆炸危險(xiǎn)時(shí)，可以請(qǐng)教設(shè)備,、工藝,、安全等方面有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或?qū)＜摇?/p>

4.2

物質(zhì)系數(shù)的確定

4.2.1

物質(zhì)系數(shù)（mf）

mf 是表述物質(zhì)在燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起的火災(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,，該系數(shù)是由美國(guó)消防協(xié)會(huì)規(guī)定的 n f、n r（分別代表物質(zhì)的燃燒性和化學(xué)活性）決定的,。

通常,，n f

和 n r

是針對(duì)正常溫度環(huán)境而言的。物質(zhì)發(fā)生燃燒和反應(yīng)的危險(xiǎn)性隨著溫度的升高而急劇加大,，如在閃點(diǎn)之上的可燃液體引起火災(zāi)的危險(xiǎn)性就比正常環(huán)境溫度下的易燃液體大得多,，反應(yīng)的速度也隨著溫度的升高而急劇加大，所以當(dāng)溫度超過(guò) 60℃,，物質(zhì)系數(shù)要修正,，其內(nèi)容見(jiàn)物質(zhì)系數(shù)修正表（表 7）。本文最后的附表提供了常見(jiàn)化學(xué)品的物質(zhì)系數(shù),，該附表能用于大多數(shù)場(chǎng)合,。附表中未列出的物質(zhì)，其 n f,、n r

可以根據(jù) nfpa325m（美國(guó)防火協(xié)會(huì)《易燃液體,、氣體和揮發(fā)性固體的火災(zāi)危害特性》）或 nfpa49（美國(guó)防火協(xié)會(huì)《危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)據(jù)》）加以確定，并依照溫度修正后,，由表 7 確定其物質(zhì)系數(shù),。對(duì)于可燃性粉塵而言，確定其物質(zhì)系數(shù)時(shí)用粉塵危險(xiǎn)分級(jí)值（st）而不是 n f,。

4.2.2

表外的物質(zhì)系數(shù)

在求取附表,、nfpa49 和 nfpa325m 中均未列出的物質(zhì)、混合物或化合物的物質(zhì)系數(shù)時(shí),，必須確定其

可燃性等級(jí)（n f）或可燃性粉塵等級(jí)（st）,，以及其化學(xué)活性 n r，然后查表 5 求得 mf,。

首先確定此類物質(zhì)有表 5 左欄中的參數(shù),，然后用閃點(diǎn)求得液體和氣體的 n f，可燃性粉塵或煙霧的 st 值由粉塵爆炸試驗(yàn)確定,，可燃性固體的 n f

值則依其性狀不同由表 5 左欄中的分類給出,。

表 5 物質(zhì)系數(shù)取值表

物質(zhì)類型 nfpa325m 或 nfpa49 反應(yīng)性或不穩(wěn)定性

備注 n r =0 n r =1 n r =2 n r =3 n r =4 揮發(fā)性固體、氣體及液體的可燃性或易燃性

不燃物

n f =0

40 暴露在 816℃熱空氣中 5 分鐘不燃燒 f.p.＞93.3℃ n f =1 4 14 24 29 40 f.p.為閉杯閃點(diǎn) 93.3℃≥f.p.≥37.8℃ n f =2 10 14 24 29 40

22.8℃≤f.p.＜37.8℃或 f.p.＜22.8℃且 b.p.≥37.8℃

n f =3

40 b.p.為標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓 力下的沸點(diǎn) f.p.＜22.8℃且 b.p.＜37.8℃ n f =4 21 21 24 29 40

可燃性粉塵或煙霧

s t － 1（k st

＜20mpa·m/s）

16 16 24 29 40

k st

值是用帶強(qiáng)點(diǎn)火源的 16l 或更大的密閉容器測(cè)定的,，見(jiàn)nfpa68《泄漏指南》 s t － 2（k st

= 20～30mpa·m/s）

21 21 24 29 40 s t － 3（k st ＞30m p a· m/ s）

24 24 24 29 40 可燃性固體

厚度＞40mm

n f =1

40 包括 50.8mm 厚的木板,、鎂錠，緊密的固體堆積物,，緊密的紙張或 塑料薄膜卷

厚度＜40mm

n f =2

40 包括塑料顆粒,、支架,、木材平板架之類的粗粒狀材料,，以及苯乙烯類不起塵的粉狀物料等粒 狀非粉塵物質(zhì)

多孔物、纖維,、粉狀物

n f =3

40 包括輪胎,、膠鞋類橡膠制品

物質(zhì),、混合物或化合物的反應(yīng)性等級(jí)（亦稱穩(wěn)定性指數(shù)）n r

根據(jù)其在環(huán)境溫度條件下的不穩(wěn)定性（或與水反應(yīng)的劇烈程度）,，按 nfpa704（《危險(xiǎn)品應(yīng)急響應(yīng)識(shí)別系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》）確定。n r

值的劃分如表 6 所示,。

表 6 nr 值與物質(zhì)的關(guān)系

n r

值 物質(zhì)的性質(zhì) 舉例

0

在燃燒條件下仍保持穩(wěn)定的物質(zhì) ①不與水反應(yīng)的物質(zhì),； ②在溫度＞300～500℃時(shí)用差熱掃描量熱計(jì)（dsc）測(cè)量顯示溫升的物質(zhì)； ③用 dsc 試驗(yàn)時(shí),，在溫度≤500℃時(shí)不顯示溫升的物質(zhì)

穩(wěn)定,，但在加溫加壓條件下成為不穩(wěn)定的物質(zhì) ①接觸空氣、受光照射或受潮時(shí)發(fā)生變化或分解的物質(zhì),； ②在＞150～300℃時(shí)顯示溫升的物質(zhì)

在加溫加壓條件下發(fā)生劇烈化學(xué)變化的物質(zhì) ①用 dsc 做試驗(yàn),，在溫度≤150℃時(shí)顯示溫升的物質(zhì)； ②與水劇烈反應(yīng)或與水形成潛在爆炸性混合物的物質(zhì)

3 本身能發(fā)生爆炸分解或爆炸反應(yīng),，但需要強(qiáng)引發(fā)源 或引發(fā)前必須在密閉狀態(tài)下加熱的物質(zhì) ①加溫加熱時(shí)對(duì)熱機(jī)械沖擊敏感的物質(zhì),； ②加溫加熱時(shí)或密閉，即與水發(fā)生爆炸反應(yīng)的物質(zhì) 4 在常溫常壓下易于引爆分解或發(fā)生爆炸反應(yīng)的物質(zhì)

注意：反應(yīng)性包括自身反應(yīng)性（不穩(wěn)定性）和與水反應(yīng)性,。幾個(gè)附加限制條件是：

（1）

若該物質(zhì)為氧化劑,，則 n r

再加 1（但不超過(guò) 4）；（2）

對(duì)沖擊敏感性物質(zhì),，n r

為 3 或 4,；（3）

如得出的 n r

值與物質(zhì)的特性不相符，則應(yīng)補(bǔ)做化學(xué)品反應(yīng)性試驗(yàn),。一旦求出并確定 n f

和 n r,，就可以用表 5 確定物質(zhì)系數(shù) mf。

4.2.3

混合物

工藝單元內(nèi)混合物物質(zhì)應(yīng)按“在實(shí)際操作過(guò)程中所存在的最危險(xiǎn)物質(zhì)”原則來(lái)確定,。發(fā)生劇烈反應(yīng)的物質(zhì),，如氫氣和氯氣在人工條件下混合、反應(yīng),，反應(yīng)持續(xù)而快速,，生成物為非燃燒性、穩(wěn)定的產(chǎn)物,，則其物質(zhì)系數(shù)應(yīng)根據(jù)初始混合狀態(tài)來(lái)確定,。

混合溶劑或含有反應(yīng)性物質(zhì)溶劑的物質(zhì)系數(shù)，可通過(guò)反應(yīng)性化學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)求得,；若無(wú)法取得時(shí),，則應(yīng)取組分中最大的 mf 作為混合物 mf 的近似值（最大組分濃度≥5％）。

對(duì)由可燃粉塵和易燃?xì)怏w在空氣中能形成爆炸性的混合物,，其物質(zhì)系數(shù)必須用反應(yīng)性化學(xué)品試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定,。

4.2.4

煙霧

易燃或可燃液體的微粒懸浮于空氣中能形成易燃的混合物，它具有易燃?xì)怏w——空氣混合物的一些特性。易燃或可燃液體的霧滴在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其閃點(diǎn)的溫度下,，能像易燃蒸汽——空氣混合物那樣具有爆炸性,。因此，防止煙霧爆炸的最佳有效防護(hù)措施是避免煙霧的形成,，特別是不要在封閉的工藝單元內(nèi)使可燃液體形成煙霧,。如果會(huì)形成煙霧，則需將物質(zhì)系數(shù)提高 1 級(jí),，并請(qǐng)教有關(guān)專家。

4.2.5

物質(zhì)系數(shù)的溫度修正 如果物質(zhì)閃點(diǎn)小于 60℃或反應(yīng)活性溫度低于 60℃,，則該物質(zhì)系數(shù)不需要修正,；若工藝單元溫度超過(guò)

60℃，則對(duì) mf 應(yīng)作修正,，見(jiàn)表 7,。

表 7 物質(zhì)溫度系數(shù)修正表

mf 溫度修正 n f

st n r

備注 1 填入 n f（粉塵為 st）、n r1,、貯藏物由于層疊放置和陽(yáng)光照射,，溫度可達(dá)到 60℃； 2,、若工藝單元是反應(yīng)器,，則不必考慮溫度修正 2 若溫度＜60℃，則轉(zhuǎn)至“5”項(xiàng)

3 若溫度高于閃點(diǎn),，或＞60℃,，則在 n f

欄內(nèi)填入“1”

4 若溫度大于放熱起始溫度或自燃點(diǎn)，則在 n r

欄內(nèi)填“1”

5 各豎行數(shù)字相加,，當(dāng)總數(shù)≥5 時(shí),，填“4”

6 用“5”項(xiàng)的數(shù)和表 5 確定 mf

4.3

工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)（f f 3 3）的確定

4.3.1

確定 f 3

應(yīng)注意的問(wèn)題 工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)（f 3）包括—般工藝危險(xiǎn)系數(shù)（f 1）和特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（f 2），對(duì)每項(xiàng)系數(shù)都要恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行評(píng)價(jià),。

計(jì)算工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)（f 3）中各項(xiàng)系數(shù)時(shí),，應(yīng)選擇物質(zhì)在工藝單元中所處的最危險(xiǎn)的狀態(tài)，可以考慮的操作狀態(tài)有：開(kāi)車,、連續(xù)操作和停車,。

計(jì)算 f&ei 時(shí)，一次只評(píng)價(jià)一種危險(xiǎn),，如果 mf 是按照工藝單元中的易燃液體來(lái)確定的,，就不要選擇與可燃性粉塵有關(guān)的系數(shù)，即使粉塵可能存在于過(guò)程中的另一段時(shí)間內(nèi),。合理的計(jì)算方法為：先用易燃液體的物質(zhì)系數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià),，然后再用可燃性粉塵的物質(zhì)系數(shù)評(píng)價(jià)，只有導(dǎo)致最高的 f&ei 和實(shí)際的可能的最大財(cái)產(chǎn)損失的計(jì)算結(jié)果才需要報(bào)告。

一個(gè)重要的例外是混合物,，如果某種混雜在一起的混合物被視作最高危險(xiǎn)物質(zhì)的代表,，則計(jì)算工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)時(shí)，可燃性粉塵和易燃蒸氣的系數(shù)都要考慮,。

4.3.2

一般工藝危險(xiǎn)性

一般工藝危險(xiǎn)是確定事故損害大小的主要因素,，共有 6 項(xiàng)。根據(jù)實(shí)際情況,，并不是每項(xiàng)系數(shù)都采用,，各項(xiàng)系數(shù)的具體取值參見(jiàn)以下方面。

4.3.2.1 放熱化學(xué)反應(yīng) 若所分析的工藝單元有化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,，則選取此項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù),，所評(píng)價(jià)物質(zhì)的反應(yīng)性危險(xiǎn)已經(jīng)為物質(zhì)系數(shù)所包括。

（1）

輕微放熱反應(yīng)的危險(xiǎn)系數(shù)為 0.3,，包括加氫,、水合、異構(gòu)化,、磺化,、中和等反應(yīng)。

（2）

中等放熱反應(yīng)系數(shù)為 0.5,，包括：

①烷基化——引入烷基形成各種有機(jī)化合物的反應(yīng),；

②酯化——有機(jī)酸和醇生成酯的反應(yīng)；

③加成——不飽和碳?xì)浠衔锖蜔o(wú)機(jī)酸的反應(yīng),，無(wú)機(jī)酸為強(qiáng)酸時(shí)系數(shù)增加到 0.75,； ④氧化——物質(zhì)在氧中燃燒生成 co 2，h 2 o 的反應(yīng),，或者在控制條件下物質(zhì)與氧反應(yīng)不生成 co 2,，h 2 o 的反應(yīng)，對(duì)于燃燒過(guò)程及使用氯酸鹽,、硝酸,、次氯酸、次氯酸鹽類強(qiáng)氧化劑時(shí),，系數(shù)增加到1.00,； ⑤聚合——將分子連接成鏈狀物或其他大分子的反應(yīng)；

⑥縮合——兩個(gè)或多個(gè)有機(jī)化合物分子連接在一起形成較大分子的化合物,，并放出 h 2 o 和 hcl 的反應(yīng),。

（3）

劇烈反應(yīng)——指—旦反應(yīng)失控有嚴(yán)重火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)的反應(yīng),，如鹵化反應(yīng),，取 1.00。

（4）

特別劇烈的反應(yīng)，系數(shù)取 1.25,，指相當(dāng)危險(xiǎn)的放熱反應(yīng),。

4.3.2.2 吸熱反應(yīng)

（1）

反應(yīng)器中所發(fā)生的任何吸熱反應(yīng)，系數(shù)均取 0.25,。

（2）

煅燒——加熱物質(zhì)除去結(jié)合水或易揮發(fā)性物質(zhì)的過(guò)程,，系數(shù)取為 0.40。

（3）

電解——用電流離解離子的過(guò)程,，系數(shù)為 0.20,。

（4）

熱解或裂化——在高溫、高壓和觸媒作用下,，將大分子裂解成小分子的過(guò)程,，當(dāng)用電加熱或高溫氣體間接加熱時(shí)，系數(shù)為 0.20,；直接火加熱時(shí)，系數(shù)為 0.4,。

4.3.2.3 物料處理與輸送 本項(xiàng)目用于評(píng)價(jià)工藝單元在處理,、輸送和貯存物料時(shí)潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)性。

（1）

所有ⅰ類易燃或液化石油氣類的物料在連接或未連接的管線上裝卸時(shí),，系數(shù)為 0.5,。

（2）

采用人工加料，且空氣可隨時(shí)加料進(jìn)入離心機(jī),、間歇式反應(yīng)器,、間歇式混料器設(shè)備內(nèi)，并且能引起燃燒或發(fā)生反應(yīng)的危險(xiǎn),，不論是否采用惰性氣體置換,，系數(shù)均取 0.5。

（3）

可燃性物質(zhì)存放于庫(kù)房或露天時(shí)的系數(shù)為：

①對(duì) n f =3 或 n f =4 的易燃液體或氣體,，系數(shù)取 0.85,，包括桶裝、罐裝,、可移動(dòng)撓性容器和氣溶膠罐裝,； ②對(duì)表 5 中所列 n f =3 的可燃固體，系數(shù)取 0.5,； ③對(duì)表 5 中所列 n f =2 的可燃性固體,，系數(shù)取 0.4； ④對(duì)閉杯閃點(diǎn)大于 37.8℃并低于 60℃的可燃性液體,，系數(shù)取 0.25,。

若上述物質(zhì)存放于貨架上且未安設(shè)灑水裝置時(shí)，系數(shù)要加 0.20，此處考慮的范圍不適合于一般貯存容器,。

4.3.2.4 封閉單元或室內(nèi)單元

處理易燃液體和氣體的場(chǎng)所為敞開(kāi)式時(shí),，會(huì)有良好的通風(fēng)，從而能迅速排除泄漏的氣體和蒸氣,，減少了潛在的爆炸危險(xiǎn),；粉塵捕集器和過(guò)濾器也應(yīng)放置在敞開(kāi)區(qū)域并遠(yuǎn)離其他設(shè)備。

封閉區(qū)域定義為有頂且三面或多面有墻壁的區(qū)域,，或無(wú)頂?shù)闹苡袎Ψ忾]的區(qū)域,。

封閉單元內(nèi)即使專門(mén)設(shè)計(jì)有機(jī)械通風(fēng)，其效果也不如敞開(kāi)式結(jié)構(gòu),，但如果機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)能收集所有的氣體并排出去的話,，則系數(shù)可以降低。

系數(shù)選取原則如下：

（1）

粉塵過(guò)濾器或捕集器安置在封閉區(qū)域內(nèi)時(shí),，系數(shù)取 0.50,。

（2）

在封閉區(qū)域內(nèi)，在閃點(diǎn)以上處理易燃液體時(shí),，系數(shù)取 0.3,；如果處理易燃液體量＞4540kg，系數(shù)取 0.45,。

（3）

在封閉區(qū)域內(nèi),，在沸點(diǎn)以上處理液化石油氣或任何易燃液體量時(shí)，系數(shù)取 0.6,；若易燃液體的量大于 4540k8,，則系數(shù)取 0.90。

（4）

若已安裝了合理的通風(fēng)裝置時(shí),，（1）,、（3）兩項(xiàng)系數(shù)減 50％。

4.3.2.5 通道 生產(chǎn)裝置周圍必須有緊急救援車輛的通道,，“最低要求”是至少在兩個(gè)方向上設(shè)有通道,，選取封閉區(qū)域內(nèi)主要工藝單元的危險(xiǎn)系數(shù)時(shí)要格外注意。

至少有一條通道必須是通向公路的,，火災(zāi)時(shí)消防道路可以看做是第二條通道,，設(shè)有監(jiān)控水槍并處于待用狀態(tài)。

整個(gè)操作區(qū)面積大于 925m 2,，且通道不符合要求時(shí),，系數(shù)為 0.35； 整個(gè)庫(kù)區(qū)面積大于 2315m 2,，且通道不符合要求時(shí),，系數(shù)為 0.35,。

面積小于上述數(shù)值時(shí)，要分析它對(duì)通道的要求,。如果通道不符合要求,，影響消防時(shí)，系數(shù)取 0.20,。

4.3.2.6 排放和泄漏控制

此項(xiàng)內(nèi)容是針對(duì)大量易燃,、可燃液體溢出危及周圍設(shè)備的情況，不合理的排放設(shè)計(jì)已成為造成重大損失的原因,。

該項(xiàng)系數(shù)僅適用于工藝單元內(nèi)物料閃點(diǎn) 60℃或操作溫度大于其閃點(diǎn)的場(chǎng)合,。

為了評(píng)價(jià)排放和泄漏控制是否合理，必須估算易燃,、可燃物總量以及消防水能否在事故時(shí)得到及時(shí)排放,。

（1）

f&ei 計(jì)算表中排放量按以下原則確定：

①對(duì)工藝和貯存設(shè)備，取單元中最大儲(chǔ)罐的貯量加上第二大儲(chǔ)罐 10％的貯量,； ②使用 30min 的消防水量,。

將上述①、②兩項(xiàng)之和填入 f&ei 計(jì)算表中一般工藝危險(xiǎn)的f&ei,。

（2）

系數(shù)選取的原則：

①設(shè)有堤壩防止泄漏液流入其他區(qū)域,，但堤壩內(nèi)所有設(shè)備露天放置時(shí)，系數(shù)取 0.5,； ②單元周圍為一可排放泄漏液的平坦地，一旦失火,，會(huì)引起火災(zāi),，系數(shù)為 0.5； ③單元的三面有堤壩,，能將泄漏液引至蓄液池的地溝,，并滿足以下條件，不取系數(shù)：

·蓄液池或地溝的地面斜度不得小于下列數(shù)值：土質(zhì)地面為 2％,，硬質(zhì)地面為 1％,； ·蓄液池或地溝的最外緣與設(shè)備的之間的距離至少小于 15m，如果沒(méi)有防火墻,，可以減少其距離,；

·蓄液池的貯液能力至少等于（1）中①與②之和。

④如蓄液池或地溝處設(shè)有公用工程管線或管線的距離不符合要求,，系數(shù)取 0.5,。簡(jiǎn)而言之，有良好的排放設(shè)施才可以不取危險(xiǎn)系數(shù),。

4.3.3

特殊工藝危險(xiǎn)性

特殊工藝危險(xiǎn)是影響事故發(fā)生概率的主要因素,，特定的工藝條件是導(dǎo)致火災(zāi),、爆炸事故的主要原因。特殊工藝危險(xiǎn)有下列 12 項(xiàng),。

4.3.3.1 毒性物質(zhì) 毒性物質(zhì)能夠擾亂人們機(jī)體的正常反應(yīng),，因而降低了人們?cè)诨馂?zāi)事故中制定對(duì)策和減輕傷害的能力。毒性物質(zhì)的危險(xiǎn)系數(shù)為 0.2×n h,，對(duì)于混合物,，取其中最高的 n h

值。

n h

是美國(guó)消防協(xié)會(huì)在 nfpa 704 標(biāo)準(zhǔn)中定義的物質(zhì)毒性系數(shù),，其值在 nfpa 325m 或 nfpa 49 中已列出,。附表中給出了許多物質(zhì)的 n h

值；對(duì)于新物質(zhì),，可請(qǐng)工業(yè)衛(wèi)生專家?guī)椭_定,。

nfpa 704 對(duì)物質(zhì)的 n h

分類為：

n h ＝0，火災(zāi)時(shí)除一般可燃物的危險(xiǎn)外,，短期接觸沒(méi)有其他危險(xiǎn)的物質(zhì),； n h ＝1，短期接觸可引起刺激,，致人輕微傷害的物質(zhì),，包括要求使用適當(dāng)?shù)目諝鈨艋粑鞯奈镔|(zhì)； n h ＝2,，高濃度或短期接觸可致人暫時(shí)失去能力或殘留傷害的物質(zhì),，包括要求使用單獨(dú)供給空氣的呼 吸器的物質(zhì)；

n h ＝3,，短期接觸可致人嚴(yán)重的暫時(shí)或殘留傷害的物質(zhì),，包括要求全身防護(hù)的物質(zhì)； n h ＝4,，短暫接觸也能致人死亡或嚴(yán)重傷害的物質(zhì),。

注意，上述毒性系數(shù) n h

值只是用來(lái)表示人體受害的程度,，它可導(dǎo)致額外損失,。該值不能用于職業(yè)衛(wèi)生和環(huán)境的評(píng)價(jià)。

4.3.3.2 負(fù)壓操作 本項(xiàng)內(nèi)容適用于空氣泄入系統(tǒng)會(huì)引起危險(xiǎn)的場(chǎng)合,。當(dāng)空氣與濕度敏感性物質(zhì)或氧敏感性物質(zhì)接觸時(shí)可能引起危險(xiǎn),，在易燃混合物中引入空氣也會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)。該系數(shù)只用于絕對(duì)壓力小于 500mmhg（66661pa,，絕對(duì)壓力 = 表壓 + 大氣壓）的情況,，系數(shù)為 0.50。

如果采用了本項(xiàng)系數(shù),，就不要再采用下面“燃燒范圍內(nèi)或其附近的操作”和“釋放壓力”中的系數(shù),，以免重復(fù),。

大多數(shù)汽提操作、一些壓縮過(guò)程和少許蒸餾操作都屬于本項(xiàng)內(nèi)容,。

4.3.3.3 燃燒范圍或其附近的操作 某些操作導(dǎo)致空氣引入并夾帶進(jìn)入系統(tǒng),，空氣的進(jìn)入會(huì)形成易燃混合物，進(jìn)而導(dǎo)致危險(xiǎn),。本項(xiàng)內(nèi)容將討論以下有關(guān)情況：

（1）

n f =3 或 n f =4 的易燃液體貯罐,，在貯罐泵出物料或者突然冷卻時(shí)可能吸入空氣，系數(shù)取 0.50,； 打開(kāi)放氣閥或在負(fù)壓操作中未采用惰性氣體保護(hù)時(shí),，系數(shù)為 0.50；貯有可燃液體,，其溫度在閉杯閃點(diǎn)以上且無(wú)惰性氣體保護(hù)時(shí),，系數(shù)也為 0.50。

如果使用了惰性化的密閉蒸汽回收系統(tǒng),，且能保證其氣密性則不用選取系數(shù),。

（2）

只有當(dāng)儀表或裝置失靈時(shí)，工藝設(shè)備或貯罐才處于燃燒范圍內(nèi)或其附近,，系數(shù)為 0.30,；任何靠惰性氣體吹掃，使其處于燃燒范圍之外的操作,，系數(shù)為 0.30,，該系數(shù)也適用于裝載可燃物的船舶和槽車。

若已按“負(fù)壓操作”選取系數(shù),，此處不再選取,。

（3）

由于惰性氣體吹掃系統(tǒng)不實(shí)用或者未采取惰性氣體吹掃，使操作總是處于燃燒范圍內(nèi)或其附近時(shí),，系數(shù)為 0.80。

4.3.3.4 粉塵爆炸

粉塵最大壓力上升速度和最大壓力值主要受其粒徑大小的影響,。通常,，粉塵越細(xì)，危險(xiǎn)性越大,，這是由于細(xì)塵具有很高的壓力上升速度和極大壓力伴生,。

本項(xiàng)系數(shù)將用于含有粉塵處理的單元，如粉體輸送,、混合粉碎和包裝等,。

所有粉塵都有一定的粒徑分布范圍。為了確定系數(shù),，采用 10％粒徑,，即在這個(gè)粒徑處有 90％粗粒子,，其余 10％為細(xì)粒子。根據(jù)表 8 確定合理的系數(shù),。

除非粉塵爆炸試驗(yàn)已經(jīng)證明沒(méi)有粉塵爆炸危險(xiǎn),，否則都要考慮粉塵系數(shù)。

表 8 粉塵爆炸危險(xiǎn)系數(shù)確定表

粉塵粒徑/μm 泰勒篩/網(wǎng)目 系數(shù)* >175 60～80 0.25 >150～175 >80～100 0.50 >100～150 >100～150 0.75 >75～100 >150～200 1.25 <75 >200 2.00 *在惰性氣體氣氛中操作時(shí),，上述系數(shù)減半

4.3.3.5 釋放壓力

操作壓力高于大氣壓時(shí),，由于高壓可能會(huì)引起高速率的泄漏，因此要采用危險(xiǎn)系數(shù),。是否采用系數(shù),，取決于單元中的某些導(dǎo)致易燃物料泄漏的構(gòu)件是否會(huì)發(fā)生故障。

例如：己烷液體通過(guò) 6.5cm 2的小孔泄漏,，當(dāng)壓力為 517kpa（表壓）時(shí),，泄漏量為 272kg/min；壓力為2069kpa（表壓）時(shí),，泄漏量為上述的 2.5 倍即 680kg/min,。用釋放壓力系數(shù)確定不同壓力下的特殊泄漏危險(xiǎn)潛能，釋放壓力還影響擴(kuò)散特性,。

由于高壓使泄漏可能性大大增加,，所以隨著操作壓力提高，設(shè)備的設(shè)計(jì)和保養(yǎng)就變得更為重要,。

系統(tǒng)操作壓力在 20685kpa（表壓）以上時(shí),，超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的范圍（美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)非直接火加熱壓力容器規(guī)范中第八章第一節(jié)）。對(duì)于這樣的系統(tǒng),，在法蘭設(shè)計(jì)中必須采用透鏡墊圈,、圓錐密封或類似的密封結(jié)構(gòu)。

根據(jù)操作壓力確定初始危險(xiǎn)系數(shù) y,，下列方程適用于壓力（表壓）為 0～6895kpa 時(shí)危險(xiǎn)系數(shù) y 的確定（直接引用原文公式,，故公式中的壓力即 x 值的單位為“磅/英寸 2 ”）：

y=0.16109+1.61503(x/1000)-1.42879(x/1000)2 +0.5172(x/1000)3

圖 2 為該方程的 x-y 關(guān)系圖，可用于近似確定在一定壓力下的危險(xiǎn)系數(shù)值,。

圖 2 易燃,、可燃液體的壓力危險(xiǎn)系數(shù)圖

表 9 可確定壓力為 0～6895kpa（表壓）的易燃、可燃液體的壓力系數(shù)（也包括圖 2 在內(nèi)）,。

表 9 易燃,、可燃液體的壓力危險(xiǎn)系數(shù) 壓力（表壓）/kpa 危險(xiǎn)系數(shù) 壓力（表壓）/kpa 危險(xiǎn)系數(shù) 6895 0.86 17238 0.98 10343 0.92 20685～68950 1.00 13790 0.96 >68950 1.50

用圖 2 中的曲線能直接確定閃點(diǎn)低于 60℃的易燃可燃液體的系數(shù)。對(duì)其他物質(zhì)可先由曲線查出初始系數(shù)值,，再用下列方法加以修正：

（1）

焦油,、瀝青、重潤(rùn)滑油和柏油等高粘性物質(zhì),，用初始系數(shù)乘以 0.7 作為危險(xiǎn)系數(shù),。

（2）

單獨(dú)使用壓縮氣體或利用氣體使易燃液體壓力增至 103kpa（表壓）以上時(shí),，用初始系數(shù)值乘以 1.2 作為危險(xiǎn)系數(shù)。

（3）

液化的易燃?xì)怏w（包括所有在其沸點(diǎn)以上貯存的易燃物料）,，用初始系數(shù)值乘以 1.3 作為危險(xiǎn)系數(shù),。

確定實(shí)際壓力系數(shù)時(shí)，首先由圖 2 查出操作壓力系數(shù),，然后求出釋放裝置設(shè)定壓力系數(shù),，用操作壓力 系數(shù)除以設(shè)定壓力系數(shù)得出實(shí)際壓力系數(shù)調(diào)整系數(shù)，再用該調(diào)整系數(shù)乘以操作壓力系數(shù)求得實(shí)際壓力系數(shù),。這樣,，就對(duì)那些具有較高設(shè)定壓力和設(shè)計(jì)壓力的情況給予了補(bǔ)償。

注意調(diào)節(jié)釋放壓力使之接近于容器設(shè)計(jì)壓力是非常有利的,。例如,，對(duì)于使用易揮發(fā)溶劑，特別是氣態(tài)的反應(yīng),，可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)中釋放的溫度并根據(jù)反應(yīng)物質(zhì)及有關(guān)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),，用計(jì)算機(jī)模擬來(lái)確定是否需要釋放壓力；但是在一些反應(yīng)系統(tǒng)中并不需要釋放壓力,。

在一些特定場(chǎng)合,，增加壓力容器的設(shè)計(jì)壓力以降低釋放的可能性是有利的，在有些場(chǎng)合也許能達(dá)到容器的最大允許壓力,。

4.3.3.6 低溫

本項(xiàng)主要考慮碳鋼或其他金屬在其延展或脆化轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)可能存在的脆性問(wèn)題,。如經(jīng)過(guò)認(rèn)真評(píng)價(jià)，確認(rèn)在正常操作和異常情況下均不會(huì)低于轉(zhuǎn)變溫度,，則不用系數(shù),。

測(cè)定轉(zhuǎn)變溫度的一般方法是對(duì)加工單元中設(shè)備所用的金屬小樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)，然后進(jìn)行設(shè)計(jì),，使操作溫度高于轉(zhuǎn)變溫度,。正確設(shè)計(jì)應(yīng)避免采用低溫工藝條件。

系數(shù)給定原則為：

（1）

采用碳鋼結(jié)構(gòu)的工藝裝置,，操作溫度等于或低于轉(zhuǎn)變溫度時(shí),，系數(shù)取 0.30；如果沒(méi)有轉(zhuǎn)變溫度數(shù)據(jù),，則可假定轉(zhuǎn)變溫度為 10℃。

（2）

裝置為碳鋼以外的其他材質(zhì),，操作溫度等于或低于轉(zhuǎn)變溫度時(shí),，系數(shù)取 0.20。切記,，如果材質(zhì)適于最低可能的操作溫度,，則不用給系數(shù),。

4.3.3.7 易燃和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量

易燃和不穩(wěn)定物質(zhì)數(shù)量主要討論單元中易燃物和不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量與危險(xiǎn)性的關(guān)系。分為 3 種類型,，用各自的系數(shù)曲線分別評(píng)價(jià),。對(duì)每個(gè)單元而言，只能選取一個(gè)系數(shù),，依據(jù)是已確定為單元物質(zhì)系數(shù)代表的物質(zhì),。

（1）

工藝過(guò)程中的液體或氣體。該系數(shù)主要考慮可能泄漏并引起火災(zāi)危險(xiǎn)的物質(zhì)數(shù)量,，或因暴露在火中可能導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)事故的物質(zhì)數(shù)量,。它應(yīng)用于任何工藝操作，包括用泵向貯罐送料的操作,。該系數(shù)適用于下列已確定作為單元物質(zhì)系數(shù)代表的物質(zhì)：

①易燃液體和閃點(diǎn)低于 60℃的可燃液體,； ②易燃?xì)怏w；

③液化易燃?xì)猓?/p>

④閉杯閃點(diǎn)大于 60℃的可燃液體,，且操作溫度高于其閃點(diǎn)時(shí),；

⑤化學(xué)活性物質(zhì)，不論其可燃性大?。╪ r =2,，3 或 4）。

確定該項(xiàng)系數(shù)時(shí),，首先要估算工藝中的物質(zhì)數(shù)量（kg）,。這里所說(shuō)的物質(zhì)數(shù)量是在 10min 內(nèi)從單元中或相連的管道中可能泄漏出來(lái)的可燃物的量。在判斷可能有多少物質(zhì)泄漏時(shí),，要借助于一般常識(shí),。經(jīng)驗(yàn)表明，取下列兩者中的較大值作為可能泄漏量是合理的：

①工藝單元中的物料量,；

②相連單元中的最大物料量,。

緊急情況時(shí)，通過(guò)遙控關(guān)閉閥門(mén),，使相連單元與之隔離的情況不在考慮之列,。

在正確估計(jì)工藝中物質(zhì)數(shù)量之前，要回答的問(wèn)題是“什么是最大可能的泄漏量,？”當(dāng)你熟悉了工藝后,，做出判斷的結(jié)果與上述估算有較大差異時(shí)，只要確信你的結(jié)果可靠,，就應(yīng)當(dāng)采用它,。記住：憑借你對(duì)工藝的熟悉和良好的判斷，總能使你得到更為符合實(shí)際的估算值,。但要注意：如果泄漏物具有不穩(wěn)定性（化學(xué)反應(yīng)性）時(shí),，泄漏量一般以工藝單元內(nèi)的物料量為準(zhǔn)。

例：加料槽,、緩沖罐和回流罐是與單元相連的一類設(shè)備,，它們可能裝有比評(píng)價(jià)單元更多的物料?？墒?，如果這些容器都配備遙控切斷閥，則不能把它們看做是“與工藝單元相連的設(shè)備”,。

在火災(zāi),、爆炸指數(shù)計(jì)算表（表 1）特殊工藝危險(xiǎn)的“g”欄的有關(guān)空格中，填寫(xiě)易燃或不穩(wěn)定物質(zhì)的合適數(shù)量,。

使用圖 3 時(shí),，將求出的工藝過(guò)程中的可燃或不穩(wěn)定物料總量乘以燃燒熱 hc（j/kg），得到總熱量（j）,。燃燒熱 hc 可以從附表或化學(xué)反應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)中查得,。

對(duì)于 n r ＝2 或 n r

值更大的不穩(wěn)定物質(zhì)，其 hc 值可取 6 倍于分解熱或燃燒熱中的較大值,。分解熱也可從化學(xué)反應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)中查得,。

在火災(zāi)、爆炸指數(shù)計(jì)算表的特殊工藝危險(xiǎn)“g”欄有關(guān)空格處填入燃燒熱 hc（j/kg）值,。

由圖 3 工藝單元能量值查得所對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)系數(shù),。總能量值與曲線的相交點(diǎn)代表系數(shù)值,。該曲線中總能量值 x 與系數(shù) y 的曲線方程為（從原文直接引用公式,，故計(jì)算時(shí)式中的能量即 x 數(shù)值的單位應(yīng)為英熱單位×10 9。本節(jié)以下各公式與此注相同）：

lgy=0.17179+0.42988(lgx)－0.37244(lgx)2 +0.17712(lgx)3 －0.029984(lgx)4

圖 3 工藝中的液體和氣體的危險(xiǎn)系數(shù)

（2）

儲(chǔ)存中的液體或氣體（工藝操作場(chǎng)所之外）,。操作場(chǎng)所之外貯存的易燃和可燃液體,、氣體或液化氣的危險(xiǎn)系數(shù)比“工藝中的”要小，這是因?yàn)樗话に囘^(guò)程,，工藝過(guò)程有產(chǎn)生事故的可能,。本項(xiàng)包括桶或儲(chǔ)罐中的原料、罐區(qū)中的物料以及可移動(dòng)式容器和桶中的物料,。

對(duì)單個(gè)貯存容器可用總能量值（儲(chǔ)存物料量乘以燃燒熱而得）查圖 4 確定其危險(xiǎn)系數(shù),；對(duì)于若干個(gè)可 移動(dòng)容器，用所有容器中的物料總能量查圖 4 確定系數(shù),。

對(duì)于不穩(wěn)定的物質(zhì),，采取和 f&ei 表中 g.1 相同的方法進(jìn)行計(jì)算,，即取最大分解熱或燃燒熱的 6 倍作為 hc，取燃燒熱值,，其總能量計(jì)算舉例如下：

340100kg（苯乙烯）×40.5×10 6 j/kg = 13.8×10 12

j 340100kg（二乙基苯）×41.9×10 6 j/kg = 14.1×10 12

j 272100kg（丙烯腈）×31.9×10 6 j/kg = 8.7×10 12

j 總能量＝36.6×10 12（j）

根據(jù)物質(zhì)種類確定曲線：

苯乙烯 ⅰ類易燃液體（圖 4 曲線 b）

丙烯腈 ⅰ類易燃液體（圖 4 曲線 b）

二乙基苯

ⅱ類可燃液體（圖 4 曲線 c）

如果單元中的物質(zhì)有幾種，則查圖 4 時(shí),，要找出總能量與每種物質(zhì)對(duì)應(yīng)的曲線中最高的一條曲線的交點(diǎn),，然后再查出與交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的系數(shù)值，即為所求系數(shù),。

在本例中總能量與各物質(zhì)對(duì)應(yīng)的最高曲線是曲線 b,，其對(duì)應(yīng)的系數(shù)是 1.00。

（注：美國(guó)消防協(xié)會(huì) nfpa30 要求用堤壩將這些易燃物質(zhì)分開(kāi)存放,。）

圖 4 中曲線 a,、b 和 c 的總能量值（x）與系數(shù)（y）的對(duì)應(yīng)方程分別為（公式中 x 的單位為“英熱單位×10 9 ”）：

曲線 a 曲線 b 曲線 c

lgy =-0.289069+0.472171(lgx)－0.074585(18x)2 －0.018641(lgx)3

lgy =-0.403115+0.378703(lgx)－0.46402(lgx)2 －0.015379(lgx)3

lgy =-0.558394+0.363321(lgx)－0.057296(lgx)2 －0.010759(lgx)3

圖 4 貯存中的液體和氣體的危險(xiǎn)系數(shù)

（3）

儲(chǔ)存中的可燃固體和工藝中的粉塵（圖 5）。

圖 5 貯存中的可燃固體/工藝中的粉塵的危險(xiǎn)系數(shù)

本項(xiàng)包括了儲(chǔ)存中的固體和工藝單元中的粉塵量的系數(shù),，涉及的固體或粉塵即是確定物質(zhì)系數(shù)的那些基本物質(zhì),。根據(jù)物質(zhì)密度、點(diǎn)火難易程度以及維持燃燒的能力來(lái)確定系數(shù),。

用儲(chǔ)存固體總量（kg）或工藝單元中粉塵總量（kg）,，由圖 5 查取系數(shù)。如果物質(zhì)的松密度小于 160.2kg/m 3,，用曲線 a,；松密度大于 160.2kg/m 3，用曲線 b,。

對(duì)于 n r =2 或更高的不穩(wěn)定物質(zhì),，用單元中的物質(zhì)實(shí)際質(zhì)量的 6 倍，查曲線 a 來(lái)確定系數(shù),，參見(jiàn)下例,。例：一座倉(cāng)庫(kù)，不計(jì)通道時(shí)面積為 1860 m 2,，貨物堆放高度為 4.6 m,，即容積為 8500m 3。

若儲(chǔ)存物品（桶裝的苯乙烯多孔泡沫材料和紙板箱）的平均密度為 35.2kg/m 3,，則總質(zhì)量為：

35.2kg/m 3 ×8500m 3 =299000kg 由于平均密度＜160.2kg/m 3,，故查曲線 a，得量系數(shù)為 1.54,。

假如在此場(chǎng)所存放的貨物是袋裝的聚乙烯顆?；蚣谆w維素粉末（其平均密度為 449kg/m 3），則總質(zhì)

量為：

449kg/m 3 ×8500m 3 =3820000kg 由于平均密度＞160.2kg/m 3,，故用曲線 b 查得量系數(shù)為 0.92,。

泡沫或紙箱的火災(zāi)負(fù)荷（依據(jù)總熱量和密度）比袋裝聚乙烯顆粒和甲基纖維素粉末要小得多，但與較重的物質(zhì)相比，它們更容易被點(diǎn)燃并維持燃燒,?？傊^輕物質(zhì)比較重物質(zhì)具有更大的火災(zāi)危險(xiǎn),，即使是存儲(chǔ)量較小,，也應(yīng)有較大的量系數(shù)。

圖 5 中曲線 a,、b 的方程式分別為（直接引用原文公式,，式中 x 的單位為磅）：

曲線 a

lgy=0.280423+0.464559(lgx)－0.28291(lgx)2 +0.06218(lgx)3

曲線 b

lgy=－0.358311+0.459926(lgx)－0.141022(lgx)2 +0.02276(lgx)3

4.3.3.8 腐蝕 雖然正規(guī)的設(shè)計(jì)留有腐蝕和侵蝕余量，但腐蝕或侵蝕問(wèn)題仍可能在某些工藝中發(fā)生,。

此處的腐蝕速率被認(rèn)為是外部腐蝕速率和內(nèi)部腐蝕速率之和,。切不可忽視工藝物流中少量腐蝕可能產(chǎn)生的影響，它可能比正常的內(nèi)部腐蝕和由于油漆破壞造成的外部腐蝕強(qiáng)得多,，磚的多孔性和塑料襯里的缺陷都可能加速腐蝕,。

腐蝕系數(shù)按以下規(guī)定選取：

（1）腐蝕速率（包括點(diǎn)腐蝕和局部腐蝕）小于 0.127mm/a,，系數(shù)為 0.10,；（2）腐蝕速率大于 0.127mm/a，并小于 0.254mm/a,，系數(shù)為 0.20,；（3）

腐蝕速率大于 0.254mm/a，系數(shù)為 0.50,；

（4）

如果應(yīng)力腐蝕裂紋有擴(kuò)大的危險(xiǎn),，系數(shù)為 0.75，這一般是氯氣長(zhǎng)期作用的結(jié)果,；（5）

要求用防腐襯里時(shí),，系數(shù)為 0.20，但如果襯里僅僅是為了防止產(chǎn)品污染,，則不取系數(shù),。

4.3.3.9 泄漏——連接頭和填料處 墊片、接頭或軸的密封處及填料處可能是易燃,、可燃物質(zhì)的泄漏源,，尤其是在熱和壓力周期性變化的場(chǎng)所，應(yīng)該按工藝設(shè)計(jì)情況和采用的物質(zhì)選取系數(shù),。

按下列原則選取系數(shù)：

（1）

泵和壓蓋密封處可能產(chǎn)生輕微泄漏時(shí),，系數(shù)為 0.10；（2）

泵,、壓縮機(jī)和法蘭連接處產(chǎn)生正常的一般泄漏時(shí),，系數(shù)為 0.30,；（3）

承受熱和壓力周期性變化的場(chǎng)合，系數(shù)為 0.30,；（4）

如果工藝單元的物料是有滲透性或磨蝕性的漿液,，則可能引起密封失效，或者工藝單元使用轉(zhuǎn)動(dòng)軸封或填料函時(shí),，系數(shù)為 0.40,；（5）

單元中有玻璃視鏡、波紋管或膨脹節(jié)時(shí),，系數(shù)為 1.50。

4.3.3.10 明火設(shè)備的使用 當(dāng)易燃液體,、蒸汽或可燃性粉塵泄漏時(shí),，工藝中明火設(shè)備的存在額外增加了引燃的可能性。分為兩種情況選取系數(shù)：一是明火設(shè)備設(shè)置在評(píng)價(jià)單元中,；二是明火設(shè)備附近有各種工藝單元,。從評(píng)價(jià)單元可能發(fā)

生泄漏點(diǎn)到明火設(shè)備的空氣進(jìn)口的距離就是圖 6 中要采取的距離，單位用英尺表示,。圖 6 中曲線 a-1 用于：

（1）

確定物質(zhì)系數(shù)的物質(zhì)可能在其閃點(diǎn)以上泄漏的任何工藝單元,；（2）

確定物質(zhì)系數(shù)的物質(zhì)是可燃性粉塵的任何工藝單元。

圖中曲線 a-2 用于：確定物質(zhì)系數(shù)的物質(zhì)可能在其沸點(diǎn)以上泄漏的任何工藝單元,。

系數(shù)確定的方法：按照?qǐng)D 6 用潛在泄漏到明火設(shè)備空氣進(jìn)口的距離與相對(duì)應(yīng)曲線（a-1 或 a-2）的交點(diǎn)即可得到系數(shù)值,。

曲線 a-1，a-2 中,，可能的泄漏源距離（x）與系數(shù)（y）對(duì)應(yīng)的方程為（式中 x 的單位為英尺）：

曲線 a-1

lg y ? ?3.3242(lg

x

210)? 3.75127(lg

x

210)2 ?1.42523(lg

x)3

210

曲線 a-2

lg y ? ?0.3745(lg

x

210)? 2.70212(lg

x

210)2 ? 2.09171(lg

x)3

210

圖 6 明火設(shè)備的危險(xiǎn)系數(shù)

如果明火設(shè)備本身就是評(píng)價(jià)工藝單元,，則到潛在泄漏源的距離為 0；如果明火設(shè)備加熱易燃或可燃物

質(zhì),，即使物質(zhì)的溫度不高于其閃點(diǎn),，系數(shù)也取 1.00。明火設(shè)備的使用系數(shù)不適用于明火爐,。

本項(xiàng)所涉及的任何其他情況,，包括所處理的物質(zhì)低于其閃點(diǎn)都不用取系數(shù)。

如果明火設(shè)備在工藝單元內(nèi),，并且單元中選作物質(zhì)系數(shù)的物質(zhì)的泄漏溫度可能高于閃點(diǎn),，則不管距離多少，系數(shù)至少取 0.10,。

對(duì)于帶有“壓力燃燒器”的明火設(shè)備,，若空氣進(jìn)氣孔為 3m 或更大且不靠近排放口之類的潛在的泄漏源時(shí)，系數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)燃燒器所確定系數(shù)的 50%,；但是,，當(dāng)明火加熱器本身就是評(píng)價(jià)單元時(shí),，則系數(shù)不能乘以50%。

4.3.3.11 熱油交換系統(tǒng) 大多數(shù)交換介質(zhì)可燃且操作溫度經(jīng)常在閃點(diǎn)或沸點(diǎn)之上,，因此增加了危險(xiǎn)性,。此項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)是根據(jù)熱交換介質(zhì)的使用溫度和數(shù)量來(lái)確定的。熱交換介質(zhì)為不可燃物或雖為可燃物但使用溫度總是低于閃點(diǎn)時(shí),，不用考慮這個(gè)系數(shù),，但應(yīng)對(duì)生成油霧的可能性加以考慮。

按照表 10 確定危險(xiǎn)系數(shù)時(shí),，其油量可取下列兩者中較小者：油管破裂后 15min 的泄漏量,；熱油循環(huán)系統(tǒng)中的總油量。

熱交換系統(tǒng)中儲(chǔ)備的油量不計(jì)入,，除非它在大部分時(shí)間里與單元保持著聯(lián)系,。

建議計(jì)算熱油循環(huán)系統(tǒng)的火災(zāi)、爆炸指數(shù)時(shí),，應(yīng)包含運(yùn)行狀態(tài)下的油罐（不是儲(chǔ)油罐）,、泵、輸油管 及回流油管,。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),，這樣做的結(jié)果會(huì)使火災(zāi)、爆炸指數(shù)較大,。熱油循環(huán)系統(tǒng)作為評(píng)價(jià)熱油系統(tǒng)時(shí),，則按“明火設(shè)備的使用”的規(guī)定選取系數(shù)。

表 10 熱油交換系統(tǒng)危險(xiǎn)系數(shù)

油量/m3 危險(xiǎn)系數(shù) 大于閃點(diǎn) 等于或大于沸點(diǎn) <18.9 0.15 0.25 18.9～37.9 0.30 0.45 37.9～94.6 0.50 0.75 >94.6 0.75 1.15

4.3.3.12 轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備 單元內(nèi)大容量的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn),，雖然還沒(méi)有確定一個(gè)公式來(lái)表征各種類型和尺寸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的危險(xiǎn)性,，但統(tǒng)計(jì)資料表明，超過(guò)一定規(guī)格的泵和壓縮機(jī)很可能引起事故,。

評(píng)價(jià)單元中使用或評(píng)價(jià)單元本身是以下轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的,，可選取系數(shù) 0.5：

? 大于 600 馬力（1 馬力＝735.5w）的壓縮機(jī)；

? 大于 75 馬力的泵,；

? 發(fā)生故障后因混合不均,、冷卻不足或終止等原因引起反應(yīng)溫度升高的攪拌器和循環(huán)泵；

? 其他曾發(fā)生過(guò)事故的大型高速轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,，如離心機(jī)等,。

評(píng)價(jià)了所有的特殊工藝危險(xiǎn)之后，計(jì)算基本系數(shù)與所涉及的特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)的總和,，并將它填入火災(zāi),、爆炸指數(shù)計(jì)算表中的“特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（f 2）”的欄中。

特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)的計(jì)算：

特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（f 2）=基本系數(shù)+所有選取的特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)之和工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)的計(jì)算：

工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)（f 3）= 一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)（f 1）×特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)（f 2）

f 3

值范圍為：1～8,，若 f 3 ＞8 則按 8 計(jì),。

4.4

火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)的危險(xiǎn)等級(jí)

火災(zāi),、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)（f&ei）是單元危險(xiǎn)系數(shù)（f 3）和物質(zhì)系數(shù)（mf）的乘積。

火災(zāi),、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)被用來(lái)估計(jì)生產(chǎn)事故可能造成的破壞,。各種危險(xiǎn)因素，如反應(yīng)類型,、操作溫度,、壓力和可燃物的數(shù)量等，表征了事故發(fā)生概率,、可燃物的潛能以及由工藝控制故障,、設(shè)備故障、振動(dòng)或應(yīng)力疲勞等導(dǎo)致的潛能釋放的大小,。

根據(jù)直接原因,，易燃物泄漏并點(diǎn)燃后引起的火災(zāi)或燃料混合物爆炸的破壞情況分為如下幾類：

①?zèng)_擊波或燃爆；

②初始泄漏引起的火災(zāi)暴露,；

③容器爆炸引起的對(duì)管道與設(shè)備的撞擊；

④引起二次事故——其他可燃物的釋放,。

隨著單元危險(xiǎn)系數(shù)和物質(zhì)系數(shù)的增大,，二次事故變得愈加嚴(yán)重。

表 11 是 f&ei 值與危險(xiǎn)程度（危險(xiǎn)等級(jí)）之間的關(guān)系,，它使人們對(duì)火災(zāi),、爆炸的嚴(yán)重程度有一個(gè)相對(duì)的認(rèn)識(shí)。

表 11 f&ei 及危險(xiǎn)等級(jí)

f&ei 值 危險(xiǎn)等級(jí) 1～60 最輕 61～96 較輕 97～127 中等 128～158 很大 >159 非常大

f&ei 被匯總記入火災(zāi),、爆炸指數(shù)計(jì)算表中,。建議保存有關(guān) f&ei 的計(jì)算和文件，以備日后檢查和校對(duì),。

4.5

安全措施補(bǔ)償系數(shù)

建造任何一個(gè)化工裝置（或化工廠）時(shí),，應(yīng)該考慮一些基本設(shè)計(jì)要點(diǎn)，要符合各種規(guī)范,，如建筑規(guī)范和美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（asme）,、美國(guó)消防協(xié)會(huì)（nfpa）、美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)（astm）,、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所（anst）的規(guī)范以及地方政府的要求,。

除了這些基本的設(shè)計(jì)要求之外，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出的安全措施也已證明是有效的,，它不僅能預(yù)防嚴(yán)重事故的發(fā)生,，也能降低事故的發(fā)生概率和危害。安全措施可以分為工藝控制,、物質(zhì)隔離,、防火措施三類,，其補(bǔ)償系數(shù)分別為 c 1，c 2,，c 3,。

4.5.1 安全措施補(bǔ)償系數(shù)的計(jì)算與匯總

安全措施補(bǔ)償系數(shù)按下列程序進(jìn)行計(jì)算并匯總于安全措施補(bǔ)償系數(shù)表中：

①直接把合適的系數(shù)填入該安全措施的右邊；

②沒(méi)有采取的安全措施,，系數(shù)記為 1,； ③每一類安全措施的補(bǔ)償系數(shù)是該類別中所有選取系數(shù)的乘積；

④c 1 ×c 2 ×c 3

計(jì)算便得到總補(bǔ)償系數(shù),； ⑤將補(bǔ)償系數(shù)填入單元危險(xiǎn)分析匯總表（表 3）中的第 2 行,。

所選擇的安全措施應(yīng)能切實(shí)地減少或控制評(píng)價(jià)單元的危險(xiǎn)。選擇安全措施以提高安全可靠性不是本危險(xiǎn)分析方法的最終結(jié)果,，其最終結(jié)果是確定損失減少的美元數(shù)或使最大可能財(cái)產(chǎn)損失降至一個(gè)更為實(shí)際的數(shù)值,。當(dāng)?shù)氐膿p失預(yù)防專家能幫助我們選擇各種合適的安全措施。下面列出安全措施及相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)并加以說(shuō)明,。

4.5.2 工藝控制補(bǔ)償系數(shù)（c 1）

（1）

應(yīng)急電源——0.98,。本補(bǔ)償系數(shù)適應(yīng)于基本設(shè)施（儀表電源、控制儀表,、攪拌器和泵等）具有應(yīng)急電源且能從正常狀態(tài)自動(dòng)切換到應(yīng)急狀態(tài),。只有當(dāng)應(yīng)急電源與評(píng)價(jià)單元事故的控制有關(guān)時(shí)才考慮這個(gè)系數(shù)。例如,，在某一反應(yīng)過(guò)程中維持正常攪拌是避免失控反應(yīng)的重要手段,，若為攪拌器配備應(yīng)急電源就有明顯的保護(hù)功能，因此,，應(yīng)予以補(bǔ)償,。

在另—種情況下，如聚苯乙烯生產(chǎn)中膠漿罐的攪拌,，就不必設(shè)置應(yīng)急電源來(lái)防止或控制可能出現(xiàn)的火災(zāi),、爆炸事故，即使它能在正常電源中斷時(shí)保證連續(xù)作業(yè),，也不給予補(bǔ)償,。

（2）

冷卻——0.97，0.99,。如果冷卻系數(shù)難保證在出現(xiàn)故障時(shí)維持正常的冷卻 10min 以上,，補(bǔ)償系數(shù)為 0.99；如果有備用冷卻系統(tǒng),，冷卻能力為正常需要量的 1.5 倍且至少維持 10min 時(shí),，系數(shù)為 0.97。

（3）

抑爆——0.84,，0.98,。粉體設(shè)備或蒸氣處理設(shè)備上安有抑爆裝置或設(shè)備本身有抑爆作用時(shí),，系數(shù)為 0.84；采用防爆膜或泄爆口防止設(shè)備發(fā)生意外時(shí),，系數(shù)為 0.98,。只有那些在突然超壓（如燃爆）時(shí)能防

止設(shè)備或建筑物遭受破壞的釋放裝置才能給予補(bǔ)償系數(shù)，對(duì)于那些在所有壓力容器上都配備的安全閥,、貯罐的緊急排放口之類常規(guī)超壓釋放裝置,，則不考慮補(bǔ)償系數(shù)。

（4）

緊急停車裝置——0.96,，0.98,，0.99。情況出現(xiàn)異常時(shí)能緊急停車并轉(zhuǎn)換到備用系統(tǒng),，補(bǔ)償系數(shù) 為 0.98,；重要的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備如壓縮機(jī)、透平機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)等裝有振動(dòng)測(cè)定儀時(shí),，若對(duì)振動(dòng)僅只能報(bào)警,，系數(shù)為0.99；若振動(dòng)儀能使設(shè)備自動(dòng)停車,，系數(shù)為 0.96,。

（5）

計(jì)算機(jī)控制——0.93，0.97,，0.99,。設(shè)置了在線計(jì)算機(jī)以幫助操作者,，但它不直接控制關(guān)鍵設(shè)備或經(jīng)常不用計(jì)算機(jī)操作時(shí),，系數(shù)為 0.99；具有失效保護(hù)功能的計(jì)算機(jī)直接控制工藝操作時(shí),，系數(shù)為 0.97,； 采用下列三項(xiàng)措施之一者，系數(shù)為 0.93：

? 關(guān)鍵現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)輸入的冗余技術(shù),； ? 關(guān)鍵輸入的異常中止功能,； ? 備用的控制系統(tǒng)。

（6）

惰性氣體保護(hù)——0.94,，0.96,。盛裝易燃?xì)怏w的設(shè)備有連續(xù)的惰性氣體保護(hù)時(shí)，系數(shù)為 0.96,；如果惰性氣體系統(tǒng)有足夠的容量并自動(dòng)吹掃整個(gè)單元時(shí),，系數(shù)為 0.94。但是,，惰性吹掃系統(tǒng)必須人工啟動(dòng)或控制時(shí),，不取系數(shù),。

（7）

操作指南或操作規(guī)程——0.91～0.99。正確的操作指南,、完整的操作規(guī)程是保證正常作業(yè)的重要因素,。下面列出最重要的條款并規(guī)定分值：

? 開(kāi)車——0.5； ? 正常停車——0.5,； ? 正常操作條件——0.5,； ? 低負(fù)荷操作條件——0.5； ? 備用裝置啟動(dòng)條件（單元循環(huán)或全回流）——0.5,；

? 超負(fù)荷操作條件——1.0,； ? 短時(shí)間停車后再開(kāi)車規(guī)程——1.0； ? 檢修后的重新開(kāi)車——1.0,； ? 檢修程序（批準(zhǔn)手續(xù),、清除污物、隔離,、系統(tǒng)清掃）——1.5,； ? 緊急停車——1.5；

? 設(shè)備,、管線的更換和增加——2.0,； ? 發(fā)生故障時(shí)的應(yīng)急方案——3.0。

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