【正文】 安全評價及預測 第 3章 實用定量安全評價方法及應用 聊大理工學院安全工程教研室 主講人：宋士學 Tel： 13616351918 2 第 3章 實用定量安全評價方法及應用 危險指數(shù)評價法 Dow火災爆炸危險指數(shù)法 ICI 蒙德法 概率風險評價法 傷害范圍評價法 3 危險指數(shù)評價法 美國道化學公司 1964年開發(fā)第一版，至 1993年推出第七版。 Dow Chemical Company, Fire and Explosion Index Dow評價法 根據(jù)以往 的 事故統(tǒng)計 資料、 物質的潛在能量和現(xiàn)行的安全措施情況 ，利用系統(tǒng)工藝過程中的物質、設備、設備操作條件等數(shù)據(jù)，通過 逐步推算的公式 ，對系統(tǒng)工藝裝置及所含物質的 實際潛在 火災爆炸 危險 進行評價。 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 一、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法定義 4 危險指數(shù)評價法 1 整個評價基于 物質危險性的評價 和 工藝過程危險性 的評價。前者更為基礎 2 所 評價的危險性 是物質和工藝的 固有危險性 ， 基本未涉及生產過程中 人和管理 的因素。 3 評價中所用數(shù)據(jù)來源于以往的事故統(tǒng)計、物質的潛在能量及現(xiàn)行防災措施的經驗。 盡管將這些經驗量化成了數(shù)據(jù) ，但本質上 仍屬 定性的 、 相對比較的 方法 4 固有危險最后通過美元來表現(xiàn)， 風險評價和保險目的突出 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 二、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法特點 5 危險指數(shù)評價法 評價單元內可燃、易燃、易爆等危險物質的最低限量為 2268(2270)kg或 ，小規(guī)模實驗工廠上述物質的最低量為 454 kg或 ，評價結果才有意義。若單元內 物料量較少 ，則評價 結果有可能被夸大 。 在各種評價類型中都可以用， 安全預評價 中使用最多。 通過計算暴露危險區(qū)域半徑 ，通過 設計時增大間距 或者 減少暴露區(qū)域的投資 來降低和減少風險。 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 三、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法應用范圍 6 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 四、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法評價程序 資料準備 ? 準確的裝置（生產單元）設計方案； ? 工藝流程圖； ? 工藝設備及安裝成本表。 ? 道氏 7版火災、爆炸指數(shù)（ Famp。EI）評價法； ? 道氏 7版火災、爆炸指數(shù)計算表； ? 安全措施補償系數(shù)表； ? 工藝單元風險分析匯總表； ? 生產裝置風險分析匯總表； 7 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 四、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法評價程序 。 MF。 ，求一般工藝危險系數(shù) F1和特殊工藝危險系數(shù) F2。 F1 F2，求出工藝單元危險系數(shù)。 ，求出火災、爆炸危險指數(shù) (Famp。EI )。 Famp。EI計算單元的暴露區(qū)域半徑，并計算暴露面積。 R= Famp。EI ， =原來成本 增長系數(shù) (由 F3和 MF確定 )，求出基本最大可能財產損失 MPPD。 C=工藝控制 物質隔離 防火措施 10. 確定實際 MPPD=C 最大可能財產損失 11. 確定最大可能損失工作日（ MPDO），由實際 MPPD 確定。 12. 確定停產損失 =MPDO/30 VPM 。 VPM為每月產值 8 R= Famp。EI =原來成本 增長系數(shù) 由 F3和 MF按照關系圖確定 更換價值 危害系數(shù) = C 按照一定公式計算 =MPDO/30 VPM 9 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 四、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法評價程序 。 評價單元應 反映最大的火災、爆炸危險 。評價單元可以是 獨立的生產裝置 也可以是 工藝裝置的任一主要單元 或生產單元 (包括化學工藝、機械加工、倉庫、包裝線等在內的整個生產設施 )， 與其他部分保持一定的距離，或用防火墻隔離開來 。 恰當工藝單元（簡稱工藝單元） 從損失預防角度來看對工藝有 影響 的工藝單元 10 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 四、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法評價程序 1）選擇工藝單元的主要依據(jù)參數(shù) ? 物質的潛在的 化學能 （物質系數(shù)）； ? 工藝單元中危險物質的 數(shù)量 ； ? 資金 密度； [美元 /㎡ ] ? 操作 壓力 與操作 溫度 ； ? 導致火災、爆炸事故的 歷史資料 ； ? 對裝置操作起 關鍵 作用的 設備 。 關鍵： 極小的事故就可能導致燃爆或停產 以上參數(shù)值越大越需要評價 11 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 四、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法評價程序 2）選擇工藝單元的幾項要點 ?① 前述的量的限制 ?② 當設備串聯(lián)布置且中間未相互有效隔開，應認真考慮單元劃分的合理性。 ?③ 仔細考慮操作狀態(tài)和操作時間也很重要。 通?？煞譃殚_車、正常生產、停車、裝料、卸料、填加觸媒等，經常會產生異常狀況，對 Famp。EI有影響。經過仔細判別后，通?？梢赃x擇一個操作階段來計算 Famp。EI，但有時必須研究幾個階段來確定重大危險。 12 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 四、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法評價程序 (MF)。 物質系數(shù)（ MF）是進行危險性評價的一個最基礎的數(shù)值。 物質系數(shù)是表述釋放能量大小的內在特性。物質系數(shù)是由 Nf（物質的燃燒性）和 Nr（化學活性或不穩(wěn)定性）決定。 1）表外物質系數(shù)的確定 單一物質的查表，表外的按照表 31取值。 13 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 物質 NFPA325M 及 NFPA49 反應性分級 NR 0 1 2 3 4 液體、氣體(包括揮發(fā)固體 )的易燃性或可燃性 暴露在 816℃ 的熱空氣 5min不燃燃燒的不燃物 NF=0 1 14 24 29 40 FP℃ NF=1 4 14 24 29 40 ℃ FP≤℃ NF=2 10 14 24 29 40 ℃ ≤FP℃ 或 FP℃ 且 BP≥℃ NF=3 16 16 24 29 40 FP℃ 且 BP℃ NF=4 21 21 24 29 40 可燃性粉塵或煙霧 St1(Kst≤200barm/s) 16 16 24 29 40 St2(Kst=201～ 300barm/s) 21 21 24 29 40 St3(Kst300barm/s) 24 24 24 29 40 可燃性固體 厚度 40mm的密實物質 NF=1 4 14 24 29 40 厚度 40mm的疏松物質 NF=2 10 14 24 29 40 多孔物質、纖維、粉狀物等 NF=3 16 16 24 29 40 表 31 物質系數(shù)取值表 14 ? Nr=0 在燃燒條件下仍能保持穩(wěn)定的物質。 不與水反應的物質；在溫度 300 ℃ 以下時用差示掃描量熱（ DSC）測定不顯示溫升的物質。 ? Nr=1 自身通常穩(wěn)定但在加溫加壓條件下就變得不穩(wěn)定的物質 。 接觸空氣 、 受光照射或受潮發(fā)生變化或分解的物質；在 150 ℃ 至 300 ℃ 間顯示溫升的物質 。 15 ? Nr=2 在加溫加壓下易于發(fā)生劇烈化學變化的物質。 用 DSC試驗在溫度小于 150 ℃ 顯示溫升的物質；與水劇烈反應或與水形成潛在爆炸性混合物的物質。 ? Nr=3 本身能發(fā)生爆炸分解或爆炸反應，但須要強引發(fā)源或引發(fā)前必需在密閉狀態(tài)下加熱的物質。 加溫加熱時對熱或機械沖擊敏感的物質；不需要要加熱或密閉，即與水發(fā)生爆炸反應的物質。 ? Nr=4 在常溫常壓下自身易于引發(fā)爆炸分解或爆炸反應的物質。 16 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 四、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法評價程序 2）混合物的物質系數(shù)求取 ?多種物質組成，物質的含量基本相同，但物質系數(shù)不同時，如果其中物質系數(shù)最大的物質濃度在 5%以上 (質量濃度 )，可將 最大物質系數(shù)作為工藝單元的物質系數(shù) 。 ?雖然由多種物質組成，但 某種物質的濃度足夠高 ，一旦發(fā)生泄漏，引起火災、爆炸事故，工藝單元中 混合物的性質與高濃度物質的性質十分相似， 這時可以 用該高濃度物質的物質系數(shù)作為工藝單元的物質系數(shù) 。 ?由 多種 危險性 反應物 和 一種生成物 組成，但發(fā)生化學反應且反應速度很快，危險性 反應物存在 的 時間足夠短 ，單元危險主要來自生成物時，可 把生成物的物質系數(shù)作為工藝單元的物質系數(shù) 。 ?繁瑣的可以做燃燒性和反應性試驗 17 危險指數(shù)評價法 道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法 四、道化學火災、爆炸危險指數(shù)評價法評價程序 3）煙（云）霧 微小液滴形成的云霧，屬于氣相爆炸，比液體危險性更高，可將物質系數(shù)提高一級，以表明危險程度增大。