道化學法引數取值

2022-10-11 09:24:05 字數 4708 閱讀 2649

物質係數(mf):是表述物質在燃燒或其他化學反應引起的火災、**時釋放能量大小的內在特性,是乙個最基礎的數值。物質係數是由美國消防協會規定的nf(物質的燃燒性)、nr(物質的化學活性)決定的。

由道化學火災、**危險指數評價法的附錄a可查到。

危險係數:

一般工藝危險係數(f1):一般工藝危險是確定事故損害大小的主要因素,共有6項。根據實際情況,並不是每項係數都採用,各項係數的具體取值參見以下方面:

1)放熱化學反應

若所分析的工藝單元有化學反應過程,則選取此項危險係數,所評價物質的反應性危險已經為物質係數所包括:

(1)輕微放熱反應的危險係數為0.3,包括加氫、水合、異構化、磺化、中和等反應。

(2)中等放熱反應係數為0.5,包括:

①烷基化——引入烷基形成各種有機化合物的反應;

②酯化——有機酸和醇生成酯的反應;

③加成——不飽和碳氫化合物和無機酸的反應,無機酸為強酸時係數增加到0.75;

④氧化——物質在氧中燃燒生成co2,h2o的反應,或者在控制條件下物質與氧反應不生成co2,h2o的反應,對於燃燒過程及使用氯酸鹽、硝酸、次氯酸、次氯酸鹽類強氧化劑時,係數增加到1.00;

⑤聚合——將分子連線成鏈狀物或其他大分子的反應;

⑥縮合——兩個或多個有機化合物分子連線在一起形成較大分子的化合物,並放出h2o和hcl的反應。

(3)劇烈反應——指—旦反應失控有嚴重火災、**危險的反應,如鹵化反應,取1.00。

(4)特別劇烈的反應,係數取1.25,指相當危險的放熱反應。

2)吸熱反應

反應器中所發生的任何吸熱反應,係數均取0.25。

(1)煅燒——加熱物質除去結合水或易揮發性物質的過程,係數取為0.40。

(2)電解——用電流離解離子的過程,系統為0.20。

(3)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程,當用電加熱或高溫氣體間解加熱時,係數為0.20;直接火加熱時,係數為0.4。

3)物料處理與輸送

本專案用於評價工藝單元在處理、輸送和貯存物料時潛在的火災危險性。

(1)所有ⅰ類易燃或液化石油氣類的物料在連線或未連線的管線上裝卸時的係數為0.5。

(2)採用人工加料,且空氣可隨時加料進入離心機、間歇式反應器、間歇式混料器裝置內,並且能引起燃燒或發生反應的危險,不論是否採用惰性氣體置換,係數均取0.5。

(3)可燃性物質存放於庫房或露天時的係數為:

①對nf=3或nf=4的易燃液體或氣體,係數取0.85,包括桶裝、罐裝、可移動撓性容器和氣溶膠罐裝;

②對錶9—7中所列nf=3的可燃固體,係數取0.5;

③對錶中所列nf=2的可燃性固體,係數取0.4;

④對閉杯閃點大於37.8℃並低於60℃的可燃性液體,係數取0.25。

若上述物質存放於貨架上且未安設灑水裝置時,係數要加0.20,此處考慮的範圍不適合於一般貯存容器。

4)封閉單元或室內單元

處理易燃液體和氣體的場所為敞開式,有良好的通風,以便能迅速排除洩漏的氣體和蒸氣,減少了潛在的**危險。粉塵捕集器和過濾器也應放置在敞開區域並遠離其他裝置。

封閉區域定義為有頂且三面或多面有牆壁的區域,或無頂但四周有牆封閉的區域。

封閉單元內即使專門設計有機械通風,其效果也不如敞開式結構,但如果機械通風系統能收集所有的氣體併排出去的話,則係數可以降低。

係數選取原則如下:

(1)粉塵過濾器或捕集器安置在封閉區域內時,係數取0.50。

(2)在封閉區域內,在閃點以上處理易燃液體時,係數取0.3;如果處理易燃液體量>4540kg,係數取0.45。

(3)在封閉區域內,在沸點以上處理液化石油氣或任何易燃液體量時,係數取0.6;若易燃液體的量大於4540k8,則係數取0.90。

(4)若已安裝了合理的通風裝置時,(1)、(3)兩項係數減50%。

5)通道

生產裝置周圍必須有緊急救援車輛的通道,「最低要求」是至少在兩個方向上設有通道,選取封閉區域內主要工藝單元的危險係數時要格外注意。

至少有一條通道必須是通向公路的,火災時消防道路可以看做是第二條通道,設有監控水槍並處於待用狀態。

整個操作區面積大於925m2,且通道不符合要求時,係數為0.35;

整個庫區面積大於2315m2,且通道不符合要求時,係數為0.35。

面積小於上述數值時,要分析它對通道的要求。如果通道不符合要求,影響消防時,係數取0.20。

6)排放和洩漏控制

此項內容是針對大量易燃、可燃液體溢位危及周圍裝置的情況,不合理的排放設計已成為造成重大損失的原因。

該項係數僅適用於工藝單元內物料閃點60℃或操作溫度大於其閃點的場合。

為了評價排放和洩漏控制是否合理,必須估算易燃、可燃物總量以及消防水能否在事故時得到及時排放。

(1)f&ei計算表中排放量按以下原則確定:

①對工藝和貯存裝置,取單元中最大儲罐的貯量加上第二大儲罐10%的貯量;

②採用30min的消防水量。

將上述①、②兩項之和填入f&ei計算表中一般工藝危險的f&ei。

(2)係數選取的原則:

①設有堤壩防止洩漏液流入其他區域,但堤壩內所有裝置露天放置時,係數取0.5;

②單元周圍為一可排放洩漏液的平坦地,一旦失火,會引**災,係數為0.5;

③單元的三面有堤壩,能將洩漏液引至蓄液池的地溝,並滿足以下條件,不取係數:

·蓄液池或地溝的地面斜度不得小於下列數值:土質地面為2%,硬質地面為1%;

·蓄液池或地溝的最外緣與裝置的之間的距離至少小於15m,如果沒有防火牆,可以減少其距離;

·蓄液池的貯液能力至少等於(1)中①與②之和。

④如蓄液池或地溝處設有公用工程管線或管線的距離不符合要求,係數取0.5。

簡而言之,有良好的排放設施才可以不取危險係數。

特殊工藝危險係數(f2):特殊工藝危險是影響事故發生概率的主要因素,特定的工藝條件是導致火災、**事故的主要原因。特殊工藝危險有下列12項。

1)毒性物質

毒性物質能夠擾亂人們機體的正常反應,因而降低了人們在事故中制定對策和減輕傷害的能力。毒性物質的危險係數為0.2×nh,對於混合物,取其中最高的nh值。

nh是美國消防協會在nfpa704中定義的物質毒性係數,其值在nfpa 325 m或nfpa49中已列出。附表中給出了許多物質的nh值;對於新物質,可請工業衛生專家幫助確定。

nfpa704對物質的nh分類為:

nh=0火災時除一般可燃物的危險外,短期接觸沒有其他危險的物質;

nh=1短期接觸可引起刺激,致人輕微傷害的物質,包括要求使用適當的空氣淨化呼吸器的物質;

nh=2高濃度或短期接觸可致人暫時失去能力或殘留傷害的物質,包括要求使用單獨供給空氣的呼吸器的物質;

nh=3短期接觸可致人嚴重的暫時或殘留傷害的物質,包括要求全身防護的物質;

nh=4短暫接觸也能致人死亡或嚴重傷害的物質。

注:上述毒性係數nh值只是用來表示人體受害的程度,它可導致額外損失。該值不能用於職業衛生和環境的評價。

2)負壓操作

本項內容適用於空氣洩入系統會引起危險的場合。當空氣與濕度敏感性物質或氧敏感性物質接觸時可能引起危險,在易燃混合物中引入空氣也會導致危險。該係數只用於絕對壓力小於500mmhg(66661pa)的情況。

係數為0.50。

如果採用了本項係數,就不要再採用下面「燃燒範圍內或其附近的操作」和「釋放壓力」中的係數,以免重複。

大多數汽提操作,一些壓縮過程和少許蒸餾操作都屬於本項內容。

表壓=絕對壓力—大氣壓

3)燃燒範圍或其附近的操作

某些操作導致空氣引入並夾帶進入系統,空氣的進入會形成易燃混合物,進而導致危險。本條款將討論以下有關情況:

(1)nf=3或nf=4的易燃液體貯罐,在貯罐幫浦出物料或者突然冷卻時可能吸入空氣,係數取0.50。

開啟放氣閥或在負壓操作中未採用惰性氣體保護時,係數為0.50。

貯有可燃液體,其溫度在閉杯閃點以上且無惰性氣體保護時,係數也為0.50。

如果使用了惰性化的密閉蒸汽**系統,且能保證其氣密性則不用選取係數。

(2)只有當儀表或裝置失靈時,工藝裝置或貯罐才處於燃燒範圍內或其附近,係數為0.30。

任何靠惰性氣體吹掃,使其處於燃燒範圍之外的操作,係數為0.30,該係數也適用於裝載可燃物的船舶和槽車。若已按「負壓操作」選取係數,此處不再選取。

(3)由於惰性氣體吹掃系統不實用或者未採取惰性氣體吹掃,使操作總是處於燃燒範圍內或其附近時,係數為0.80。

4)粉塵**

粉塵最大壓力上公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,危險性越大。這是由於細塵具有很高的壓力上公升速度和極大壓力伴生。

本項係數將用於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範圍。為了確定係數,採用10%粒徑,即在這個粒徑處有90%粗粒子,其餘10%為細粒子。根據表8確定合理的係數。

除非粉塵**試驗已經證明沒有粉塵**危險,否則都要考慮粉塵係數。

5)釋放壓力

操作壓力高於大氣壓時,由於高壓可能會引起高速率的洩漏,因此要採用危險係數。是否採用係數,取決於單元中的某些導致易燃物料洩漏的構件是否會發生故障。

例如:己烷液體通過6.5cm2的小孔洩漏,當壓力為517kpa(表壓)時,洩漏量為272kg/min;壓力為2069kpa(表壓)時,洩漏量為上述的2.5倍即680kg/min。用釋放壓力係數確定不同壓力下的特殊洩漏危險潛能,釋放壓力還影響擴散特性。

由於高壓使洩漏可能性大大增加,所以隨著操作壓力提高,裝置的設計和保養就變得更為重要。

系統操作壓力在20685kpa(表壓)以上時,超出標準規範的範圍(美國機械工程師學會非直接火加熱壓力容器規範中第八章第一節)。對於這樣的系統,在法蘭設計中必須採用透鏡墊圈、圓錐密封或類似的密封結構。

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