什么是道化学分析评价法?

2023年3月5日10:15:51什么是道化学分析评价法?已关闭评论

(一)道化学分析评价法介绍

火灾与爆炸危险指数由道化学公司提出,是最早开发应用于化工生产系统的综合性评价方法,经过几十年的应用发展,已成为一种单一工艺单元潜在火灾、爆炸损失相对值的综合指数,得到整个化学工业界认可。目前,道化学分析评价法已经更新到了第七版,在不断发展完善的同时,也促进了其他评价方法的产生与改进。

道化学法具有4个基本特点。一是基于对物质危险性的评价和对工艺过程危险性的评价,物质的危险性更为基础。二是危险指数反映了系统的最大潜在危险,是系统中物质、工艺取定以后的固有危险因素,基本未涉及生产过程中人和管理的因素。三是所用数据来源于以往的事故统计、物质的潜在能量及现行防灾措施的经验,属于半定量评价方法。四是固有危险因素和安全措施的效能最后都折算为金钱来体现,评价结果一般用于保险行业。

(二)道化学分析评价法的准备

进行道化学分析评价法前,应该收集大量的数据资料,包括评价单元的准确设计方案、工艺流程图、有关装置的更换费用数据等。另外,至少需要准备4张表,分别是火灾、爆炸指数(F&EI)表,安全措施补偿系数表,生产工艺单元危险分析汇总表,生产单元危险分析汇总表。

道化学分析评价法的程序

1.选取评价单元

道化学分析评价法在对化工企业进行评价时,先把单元区分为生产单元和工艺单元。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,工艺单元被定义为工艺装置的任一主要单元,如乳胶厂的原料储罐、反应器等。可见大多数生产单元包括许多工艺单元。在选择评价单元时,主要应考虑潜在化学能,工艺单元中危险物质的数量,资金密度,操作压力和操作温度,导致火灾、爆炸事故的历史资料,对装置操作起关键作用的单元,这些参数的数值越大,则该工艺单元就越需要评价。

2.确定物质系数(MF)

物质系数(MF)是评价单元危险性的基本数据,是表述物质在由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸中所释放能量大小的内在特性,由物质的燃烧性和化学活性确定。道化学分析评价法第七版给出了近330 种常见化合物的 MF值,可供直接查用。评价单元中的危险物质为混合物时,应根据各组分的危险性及含量加以确定。如无可靠数据,应该根据单元实际操作过程中存在的最危险物质作为决定物质,确定物质系数,计算单元可能出现的最大危险。

3.工艺危险系数

计算工艺单元的工艺危险系数 时,应选择物质在工艺单元中所处的最危险状态,而且应避免对过程中的危险进行重复计算。计算 F&EI 时一次只评价一种危险。工艺系数分为一般工艺危险系数( )、特殊工艺危险系数( )和单元工艺系数( )。

一般工艺危险系数是确定事故损害大小的主要因素之一,包括放热化学反应、吸热反应、物料处理与输送、封闭单元或室内单元、通道、排放和泄漏控制6项内容,如表4-15所示。根据各个单元的具体情况得到危险系数后,将各危险系数相加再加上基本系数“1”后即为一般工艺危险系数。特殊工艺危险系数的算法和一般危险工艺系数的算法类似。

单元工艺危险系数( )是一般工艺危险系数( )和特殊工艺危险系数( )的乘积,单元危险系数 的数值范围为1~8,超过8时按8计。

4.计算火灾爆炸危险指数(F&EI)

火灾、爆炸危险指数(F&EI)用来估计生产过程中发生事故时可能造成的破坏,由物质系数 MF 与工艺危险系数 相乘得到,即火灾爆炸危险指数F&EI=MF× 。火灾、爆炸危险指数中,反应类型、操作温度与压力、可燃物量等表征了事故发生概率;可燃物的潜能及工艺控制、设备故障,振动或应力疲劳等则反映了导致潜能释放的多少。对照“F&EI 及危险等级”表可知该单元固有的危险等级。依次分为“最轻”“较轻”“中等”“很大”“非常大”五个等级。

5.计算暴露区域面积

暴露区域是指单元发生火灾、爆炸时可能受到影响的区域,是一个以工艺设备的关键部位为中心、以暴露半径为半径的圆。通过已计算出来的 F&EI 乘以0.84就可以得到暴露区域半径,由此计算暴露区域面积。事实上,发生火灾爆炸时其影响区域不可能是个标准的圆,但是这个圆仍然可以大致表征影响范围。划分暴露区域时还应考虑防火、防爆隔离等问题。

6.计算暴露区域内财产的更换价值(RV)

暴露区域内财产价值可由区域内含有的财产的更换价值表确定,财产价值=原成本×0.82×增长系数,系数0.82是考虑到有些成本不会在事故时受损,如场地平整、道路、地下管线等。当进行精确计算时此系数也可更改。增长系数由工程预算专家决定。要注意的是,当一个暴露区域内包含另一个暴露区域的一部分时,不能重复计算。

7.确定危害系数(DF)

危害系数发生火灾、爆炸事故的综合效应,根据MF和 确定,通过“单元危害系数计算图”可以查到对应的DF。

8.计算基本最大可能财产损失(基本MPPD)

指数危险分析方法的一个目的是确定单元发生事故时可能造成的最大财产损失(MPPD)。暴露区域内的财产更换价值与危害系数相乘就是基本最大可能财产损失。即基本MPPD=RV×DF。

9.计算安全措施补偿系数( 

所有的危化企业为了降低自身的危险性,都会制定并实施安全措施,所以在评价过程中要根据采取的安全措施对单元的危险性给以修正。

10.计算实际最大可能财产损失(实际MPPD)

实际最大可能财产损失是基本最大可能财产损失与安全措施补偿系数的乘积,它表示在采取适当的(但不安全理想)防护措施后事故造成的财产损失。如果这些防护装置出现故障,实际最大可能财产损失就会接近基本最大可能财产损失。

11.估算最大可能工作日损失(MPDO)

最大可能工作日损失是评价停产损失(BI)的必要步骤,停产损失常等于或超过最大可能财产损失。根据道化学分析评价法第七版提供的图表,可由MPPD 结合“最大可能停工天数计算图”并考虑物价等因素修正后可以得到MPDO。

12.停产损失(BI)

停产损失(BI)计算公式为

什么是道化学分析评价法?

式中,VPM是每月产值;0.70是固定成本和利润。

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