道化学火灾、爆炸指数评价法专题培训教材dow火灾爆炸指数道化学火灾、爆炸指数评价法专题培训教材目录 1 目的 . 2 2 评价计算程序 . 2 3 火灾、爆炸危险指数及补偿系数 . 3 4 DOW 方法计算说明 . 5 4.1选择工艺单元 . 5 4.2物质系数的确定 . 6 4.3工艺单元危险系数（F 3 ）的确定. 9 4.4火灾爆炸危险指数的危险等级 . 22 4.5安全措施补偿系数 . 23 4.6工艺单元危险分析汇总 . 28 4.7关于最大可能财产损失、停产损失和工厂平面布置的讨论 . 34 5 附表 物质系数和特性 . 371 目的 美国道化学公司自 1964 年开发火灾、爆炸危险指数评价法（第一版）以来，历经 29 年，不断修改完善；在 1993 年推出了第七版，以已往的事故统计资料及物质的潜在能量和现行安全措施为依据，定量地对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应危险性行分析评价，可以说更趋完善、更趋成熟。其目的是：（1）量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；（2）确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置；（3）向有关部门通报潜在的火灾、爆炸危险性；（4）使有关人员及工程技术人员了解到各工艺部门可能造成的损失，以此确定减轻事故严重性和总损失的有效、经济的途径。2 评价计算程序 评价计算程序如下：火灾、爆炸危险指数评价法风险分析计算的程序如图 1 所示。3 火灾、爆炸危险指数及补偿系数 火灾、爆炸危险指数 F&EI 及补偿系数C 求取见表 1、表 2、表 3 及表 4。表 1 火灾、爆炸指数（FEI）表 地区/国家：部门：场所：日期：位置：生产单元：工艺单元：评价人：审定人：（负责人）建筑物：检查人：（管理部）检查人：（技术中心）检查人：工艺设备中的物料：操作状态：设计;开车;正常操作;停车 确定 MF 的物质：操作温度：物质系数：1. 一般工艺危险危险系数范围 采用危险系数* 基本系数 1.00 1.00 A.放热化学反应 0.300.25B.吸热反应 0.200.40C.物料处理与输送 0.251.05D.密闭式或室内工艺单元 0.250.90E.通道 0.200.35F.排放和泄漏控制 0.200.50一般工艺危险系数F 1 ：2. 特殊工艺危险基本系数 1.00 1.00 A.毒性物质 0.200.80B.负压（500mmHg=66661Pa 0.50C.接近易燃范围的操作：惰性化、未惰性化 a.罐装易燃液体 0.50b.过程失常或吹扫故障 0.30c.一直在燃烧范围内 0.80D.粉尘爆炸 0.250.20E.压力：操作压力/kPa（绝对）释放压力/kPa（绝对） F.低温 0.200.30G.易燃及不稳定物质量/kg 物质燃烧热 Hc/（J.kg-1 ） a.工艺中的液体及气体 b.贮存中的液体及气体 c.贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘 H.腐蚀和磨损 0.100.75I.泄漏;接头和填料 0.101.50J.使用明火设备 K.热油、热交换系统 0.151.15L.传动设备 0.50特殊工艺危险系数F 2 ：3. 工艺单元危险系数F 3( F 1 ×F 2 )：4. 火灾、爆炸指数F EI ( F 3 ×MF)：* 无危险时系数用 0.00表 2 安全措施补偿系数表 项目 补偿系数范围 采用补偿系数* 1. 工艺控制a.应急电源 0.98b.冷却装置 0.970.99c.抑爆装置 0.840.98d.紧急切断装置 0.960.99e.计算机控制 0.930.99f.惰性气体保护 0.940.96g.操作规程/程序 0.910.99h.化学活泼物质检查 0.910.98i.其他工艺危险分析 0.91.98工艺控制安全补偿系数C 1 * ：2. 物质隔离a.遥控阀 0.960.98b.卸料/排空装置 0.960.98c.排放系统 0.910.97d.连锁装置 0.98物质隔离安全补偿系数C 2 * ：3. 防火设施a.泄漏检验装置 0.940.98b.钢结构 0.950.98c.消防水供应系数 0.940.97d.特殊灭火系统 0.91e.洒水灭火系统 0.740.97f.水幕 0.970.98g.泡沫灭火装置 0.920.97h.手提式灭火器和喷水枪 0.930.98i.电缆防护 0.940.98防火设施安全补偿系数C 3 * ：安全措施补偿系数C ( = C 1 ×C 2 ×C 3 ) ：补偿后火灾、爆炸危险指数F&EI; ( =F&EI×C )：* 无安全补偿系数时，填入 1.00； * 是所采用的各项补偿系数之积 表 3 各评价单元危险分析汇总表危险指标单位 评价单元名称 初始火灾、爆炸指数 F&EI暴露半径 R m 暴露区域面积 A m 2 暴露区域财产价值 万元 破坏系数 %基本最大可能财产损失 Base MPPD 万元 安全措施补偿系数 C实际最大可能财产损失 Actual MPPD 万元 最大可能停工天数 MPDO 日 停产损失 BI 万元表 4 生产单元危险分析汇总表 地区 部门 场所 位置 生产单元 操作类型 评价人 生产单元总替换价值 日期 工艺单元 主要物质物质系数 火灾爆炸指 数 F&EI 影响区域内 财产价值基本 MPPD实际 MPPD 停工天数 MPDO 停产损失 BI 4 DOW 方法计算说明4.1选择工艺单元4.1.1 确定评价单元进行危险指数评价的第一步是确定评价单元，单元是装置的一个独立部分，与其他部分保持一定的距离，或用防火墙有效分割开。4.1.2 相关定义4.1.2.1 工艺单元;工艺装置的任一主要单元。4.1.2.2 生产单元;包括化学工艺、机械加工、仓库、包装线等在内的整个生产设施。4.1.2.3 恰当工艺单元;在计算火灾、爆炸危险指数时，只评价从预防损失角度考虑对工艺有影响的 工艺单元，简称工艺单元。选择恰当工艺单元需要考虑的重要参数有下列 6 个，一般，参数值越大，则该工艺单元就越需要评价：（1）潜在化学能（物质系数）；（2）工艺单元中危险物质的数量；（3）资金密度（每平方米美元数）；（4）操作压力和操作温度；（5）导致火灾、爆炸事故的历史资料；（6）对装置起关键作用的单元。在选择恰当工艺单元时，还应注意以下几个要点：（1）由于火灾、爆炸危险指数体系是假定工艺单元中所处理的易燃、可燃或化学活性物质的最低量为 2268kg 或 2.27m 3 ，因此，若单元内物料量较少，则评价结果就有可能被夸大。一般，所处理的易燃、可燃或化学活性物质的量至少为 454kg 或 0.454m 3 ，评价结果才有意义。（2）当设备串联布置且相互间未有效隔离，要仔细考虑如何划分单元。（3）要仔细考虑操作状态（如开车、正常生产、停车、装料、卸料、填加触媒等）及操作时间，对 F&EI 有影响的异常状况，判别选择一个操作阶段还是几个阶段来确定重大危险。（4）在决定哪些设备具有最大潜在火灾、爆炸危险时，可以请教设备、工艺、安全等方面有经验的工程技术人员或专家。4.2物质系数的确定4. 2. 1物质系数（MF）MF 是表述物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性，是一个最基础的数值，该系数是由美国消防协会规定的 N F 、N R （分别代表物质的燃烧性和化学活性）决定的。通常，N F和 N R是针对正常温度环境而言的。物质发生燃烧和反应的危险性随着温度的升高而急剧加大，如在闪点之上的可燃液体引起火灾的危险性就比正常环境温度下的易燃液体大得多，反应的速度也随着温度的升高而急剧加大，所以当温度超过 60，物质系数要修正，其内容见物质系数修正表（表 7）。本文最后的附表提供了常见化学品的物质系数，该附表能用于大多数场合。附表中未列出的物质，其 N F 、N R可以根据 NFPA325M（美国防火协会易燃液体、气体和挥发性固体的火灾危害特性）或 NFPA49 （美国防火协会危险化学品数据）加以确定，并依照温度修正后，由表 7 确定其物质系数。对于可燃性粉尘而言，确定其物质系数时用粉尘危险分级值（St）而不是 N F 。4. 2. 2表外的物质系数在求取附表、NFPA49 和 NFPA325M 中均未列出的物质、混合物或化合物的物质系数时，必须确定其 可燃性等级（N F ）或可燃性粉尘等级（St），以及其化学活性 N R ，然后查表 5 求得 MF。首先确定此类物质有表 5 左栏中的参数，然后用闪点求得液体和气体的 N F ，可燃性粉尘或烟雾的 St 值由粉尘爆炸试验确定，可燃性固体的 N F值则依其性状不同由表 5 左栏中的分类给出。表 5 物质系数取值表 物质类型 NFPA325M 或 NFPA49 反应性或不稳定性备注 N R =0 N R =1 N R =2 N R =3 N R =4 挥发性固体、气体及液体的可燃性或易燃性不燃物N F =0114242940 暴露在 816热空气中 5 分钟不燃烧 F.P.93.3 N F =1 4 14 24 29 40 F.P.为闭杯闪点 93.3≥F.P.≥37.8 N F =2 10 14 24 29 4022.8≤F.P.37.8或 F.P.22.8且 B.P.≥37.8N F =31616242940 B.P.为标准温度和压 力下的沸点 F.P.22.8且 B.P.37.8 N F =4 21 21 24 29 40可燃性粉尘或烟雾 S t 1 （K St20MPa;m/s ）16 16 24 29 40K St值是用带强点火源的 16L 或更大的密闭容器测定的，见NFPA68泄漏指南 S t 2 （K St= 2030MPa;m/s ）21 21 24 29 40 S