二氯甲烷、SBS、石油树脂、松香、萜烯树脂、环氧树脂等火灾、爆炸危险指数法评价

5.6火灾、爆炸危险指数法评价5.6.1评价对象公司原料仓库内储存有二氯甲烷、SBS、石油树脂、松香、萜烯树脂、环氧树脂等。其中二氯甲烷和环氧树脂为危险化学品。因此选取原料仓库作为评价对象。在原料仓库中，环氧树脂的存量较小，二氯甲烷为乙类易燃物质,物品储存量比较大，为10.5t。因此，选取二氯甲烷溶液作为代表性物质，采用道化（Dow’s）火灾爆炸指数法（第七版），对原料仓库进行火灾爆炸危险性评价。罐区储存的6#抽提溶剂油（石脑油的别名）为甲类易燃物质，火灾危险性较大，储罐区若能采用埋地罐最好，这样即使泄漏，往往会渗到罐壁间的沙土里，一般不会造成大面积火灾。选取容积共75m³（折算为63.75t）的三个6#抽提溶剂油储罐作为评价对象。对其采用道化（Dow’s）火灾爆炸指数法（第七版），对罐区进行火灾爆炸危险性评价。5.6.2火灾爆炸指数法评价过程1）确定评价单元从甲类仓库中选取易燃物质二氯甲烷（10.5t）作为评价单元。罐区选取75m³（折算为63.75t）的6#抽提溶剂油储罐作为评价单元。2）物质系数MF物质系数MF是计算火灾爆炸指数和进行事故损失评价的一个基本数据，它表示物质在因燃烧或其他化学反应而引发的火灾爆炸中释放能量大小的内在特性。仓内二氯甲烷的物质系数MF为4。罐区6#抽提溶剂油的物质系数MF为16。3）确定一般工艺危险系数F1一般工艺危险系数是确定事故危险程度的主要因素，包括：放热反应、吸热反应、物料处理与输送、封闭单元及室内单元、通道、排放和泄漏控制六项内容。一般工艺危险性考虑那些和事故相关的最基本的影响因素。本评价工艺单元的一般工艺危险系数取值如下：1.放热反应：无2.吸热反应：无3.物质处理与输送：桶装易燃液体存放于库房，Nf=1，系数取0。6#抽提溶剂油罐装，且Nf=3，系数取0.85。4.封闭或室内单元：仓库为封密区域，在闪点以上处理液体量大于4540Kg，系数取0.45。罐区为敞开区域，不取系数。5.通道：仓库和罐区通道符合消防要求，系数取0。6.排放和泄漏控制（平坦地面）：系数取0.5。F1系数等于基本系数与所有选取系数之和，即：库区：F1=10.450.5=1.95罐区：F1=10.850.5=2.354）确定特殊工艺危险系数F2特殊工艺危险系数是影响事故发生的主要因素，特定的工艺条件是导致火灾爆炸事故的主要原因。本评价单元特殊工艺危险系数取值如下：1.毒性物质：二氯甲烷Nh=2，系数取0.4。6#抽提溶剂油Nh=1，系数取0.2。2.负压操作：无3.爆炸极限范围内或其附近的操作（操作温度在闪点以上，且无惰性气体保护）：系数取0.54.粉尘爆炸：无5.压力释放：无6.低温：无7.易燃物质和不稳定物质的数量：危化品仓内易燃物质二氯甲烷的总储存量为10.5吨，其热量计算如下：(10.5×103/0.454)×2.3×103=0.0532×109Btu危险系数Y与工艺总能量X的关系如下：其中X的单位为/109Btu由资料查图，得系数0.04。6#抽提溶剂油贮罐易燃物质总储存量为63.75吨，其热量计算如下：(63.75×103/0.454)×18×103=2.53×109Btu查图，取系数0.55。8.腐蚀（腐蚀速度小于0.127mm/a）：取系数0.19.泄漏-连接头和填料处（压盖密封处可能产生轻微的泄漏）：取系数0.1。10.明火设备的使用：无11.热油交换系统：库区无，罐区操作温度大于其闪点温度，故取0.1512.转动设备：无仓库：F2=10.40.50.040.10.1=2.14罐区：F2=10.20.50.550.10.10.15=2.65）计算单元的工艺危险系数F3仓库：F3=F1×F2=1.95×2.14=3.978 罐区：F3=F1×F2=2.35×2.6=5.8756）计算单元的火灾爆炸指数F&EI仓库：F&EI=F3×MF=3.978×4=15.912罐区：F&EI=F3×MF=5.875×16=94F&EI是用来估计工艺单元潜在的火灾爆炸危险性大小的。不同的F&EI值，对应不同的危险等级，参见表5-13。表5-13火灾爆炸指数F&EI与危险等级的对应关系F&EI危险等级划分1～60轻微61～96较轻97～127中等128～158严重＞159很严重因此，根据表5-13火灾爆炸指数F&EI与危险等级的对应关系可知，原料仓库F&EI的危险等级为“轻微”，罐区F&EI的危险等级为“较轻”。7）确定安全措施补偿系数仓库和罐区在运行过程中，采取了一系列安全措施，这些措施在一定程度上降低了火灾爆炸发生的概率，并减轻了事故的危害程度。安全措施分工艺控制（C1）、物质隔离（C2）和防火措施（C3）三个方面，总安全补偿系数C为所有被选取的安全补偿系数的乘积。（1）工艺控制C11.应急电源：无2.冷却：无冷却系统3.抑爆装置：无4.紧急停车装置：无5.计算机控制：无6.惰性气体保护：无7.操作指南或操作规程：有完善的操作指南或操作规程，系数取0.958.活性化学物质检查,系数取0.989.其他工艺过程危险分析:能够开展安全检查活动等，系数取0.98C1＝0.95×0.98×0.98=0.912（2）物质隔离补偿系数C21.远距离控制阀：无2.备用泄料装置：罐区内储罐在有适当冷却时能安全接受单元内的物料，取系数0.98。3.排放系统：无4.连锁装置：无仓库：C2＝1罐区：C2＝0.98（3）防火措施补偿系数C31.检测装置：无2.钢质结构：储罐附近的消防栓能冷却钢结构，取系数0.983.消防水供应：系数取0.974.特殊系统：无5.喷洒系统：无6.水幕：无7.泡沫装置：无8.手提式灭火器／水枪：系数取0.989.电缆保护：无仓库：C3＝0.97×0.98=0.951罐区：C3＝0.98×0.97×0.98=0.932总的安全补偿系数：仓库：Ｃ＝C1×C2×C3＝0.912×1×0.951=0.867罐区：Ｃ＝C1×C2×C3＝0.912×0.98×0.932=0.8338）确定暴露半径、面积在火灾、爆炸事故中，暴露区域内的设备、设施将会暴露在火灾或爆炸的环境之中，并可能遭受破坏。考虑评价单元内设备在火灾、爆炸事故中遭受的损坏的实际影响，用一个围绕着评价单元的圆柱体的体积来表征该范围内设备所承受的风险的大小，其底面积是暴露区域面积，高度相当于暴露半径。暴露半径(R)可以用下式计算：仓库：暴露半径Ｒ＝0.256×F&EI=0.256×15.912=4.073（m）暴露区域面积S=π×R2=3.14×4.073×4.073=52.10（m2）罐区：暴露半径Ｒ＝0.256×F&EI=0.256×94=24.064（m）暴露区域面积S=π×R2=3.14×24.064×24.064=1818.30（m2）9）计算补偿后的火灾爆炸指数F&EI’火灾爆炸危险指数与安全措施补偿系数的乘积，即为补偿后的火灾爆炸指数F&EI’：仓库：F&EI’=C×F&EI=15.912×0.867=13.80罐区：F&EI’=C×F&EI=94×0.833=78.302表5–14为未采取安全补偿的火灾爆炸危险等级的计算情况，表5-15为采取安全补偿的火灾爆炸危险等级的计算情况。表5–14未采取安全补偿的火灾爆炸危险等级计算情况表评价单元：仓库储罐区代表性物质：二氯甲烷6#抽提溶剂油１.物质系数（ＭＦ）：416２.一般工艺危险（Ｆ１）危险系数范围采用危险系数采用危险系数基本系数1.001.01.0１）放热化学反应0.3～1.2500２）吸热反应0.20～0.4000３）物料处理与输送0.25～1.0500.85４）封闭及室内结构0.25～0.900.450５）通道0.20～0.3500６）排放和泄漏控制0.25～0.500.50.5一般工艺指数Ｆ１1.952.35３.特殊操作危险性（Ｆ２）基本系数1.001.01.0１）毒性物质0.20～0.800.40.2２）负压操作0.5000３）爆炸极限范围内或附近操作0.500.50.5４）可燃性粉尘0.25～2.0000５）压力释放100/10000６）低温0.20～0.3000７）易燃物质和不稳定物质的数量0.040.55８）腐蚀与磨损0.10～0.7500９）泄漏0.10～1.500.10.110）明火设备0011）油热交换系统0.15～1.1500.1512）转动设备0.5000特殊工艺指数（Ｆ２）2.142.6４.单元工艺危险系数Ｆ３＝Ｆ１×Ｆ２3.9785.875５.火灾爆炸指数Ｆ&ＥＩ＝F3×MF15.912946.影响区域半径（米）Ｒ＝0.256×F&EI4.07324.064７.暴露区域面积（平方米）S=π×R×R52.101818.308.潜在火灾爆炸危险等级轻微较轻表5-15采取安全补偿的火灾爆炸危险等级的计算情况表评价单元仓库储罐代表性物质二氯甲烷6#抽提溶剂油１.工艺控制安全补偿系数补偿系数范围１）应急电源0.9811２）冷却装置0.97～0.9911３）抑爆装置0.84～0.9811４）紧急切断装置0.96～0.9911５）计算机控制0.93～0.9911６）惰性气体保护0.94～0.9611７）操作规程／程序0.91～0.990.950.95８）化学活泼性物质检查0.91～0.980.980.98９）其他工艺危险分析0.91～0.980.980.98Ｃ１＝（１）～（９）各系数的乘积0.9120.912２.物质隔离安全补偿系数Ｃ２１）遥控阀0.96～0.9811２）泄料／排空装置0.96～0.9810.98３）排放系统0.91～0.9711４）连锁装置0.9811Ｃ２＝（１）～（４）各系数的乘积10.98３.防火设施安全补偿系数Ｃ３１）泄漏检测装置0.94～0.9811２）钢质结构0.95～0.9810.98３）消防水供应系统0.94～0.970.970.97４）特殊灭火系统0.9111５）洒水灭火系统.0.74～0.9711６）水幕0.97～0.9811７）泡沫灭火装置0.92～0.9711８）手提式灭火器材／喷水枪0.93～0.980.980.98９）电缆防护0.94～0.9811Ｃ３＝（１）～（９）各系数的乘积0.9510.932４.安全措施补偿系数Ｃ＝Ｃ１×Ｃ２×Ｃ３0.8670.833５.采取安全措施后的指数F&EI'=F&EI×Ｃ13.8078.3026．补偿后火灾爆炸危险等级轻微较轻5.6.3火灾爆炸指数法评价结论1）通过用道化法（第七版）对仓库的二氯甲烷和贮罐区的6#抽提溶剂油储罐评价后，结果见下表5-16评价单元仓库罐区代表性物质二氯甲烷6#抽提溶剂油物质系数416火灾爆炸危险指数F&EI15.91294暴露半径R（补偿前）4.07324.064暴露区域面积S52.11818.3补偿前的F&EI危险等级轻微较轻安全措施补偿系数0.8670.833补偿后的F&EI'13.878.302实际火灾爆炸危险等级轻微较轻2）从上表中评价的单元火灾爆炸指数F&EI来看，原料仓库内二氯甲烷和贮罐区6#抽提溶剂油储罐的火灾爆炸危险等级分别处于“轻微”、“较轻”程度，其影响半径分别为4.073m和24.064m。从公司平面图上看，一旦原料仓库或罐区发生火灾、爆炸，对厂内外其他建筑均未构成重大影响。3）就评价单元补偿后的火灾爆炸指数F&EI'分析，原料仓库的火灾爆炸危险性处于“轻微”程度，贮罐区6#抽提溶剂油储罐的火灾爆炸危险性处于“较轻”程度，说明评价单元在现有的安全技术措施条件下，火灾爆炸危险性是可以接受的。