道化学(火灾爆炸危险指数评价法)

第一部分评价方法及评价程序目录第二部分工艺单元选择第三部分物质系数确定第四部分工艺单元危险系数第五部分火灾爆炸指数第六部分安全措施补偿系数第七部分工艺单元危险分析汇总第一部分评价方法及评价程序一、概述

1.简介

美国道化学公司火灾、爆炸指数危险评价法，用于对化工工艺过程及其生产装置的火灾、爆炸危险性做出评价，并提出相应的安全措施。它以物质系数为基础，再考虑工艺过程中其他因素如操作方式、工艺条件、设备状况、物料处理、安全装置情况等的影响，来计算每个单元的危险度数值，然后按数值大小划分危险度级别。分析时对管理因素考虑较少，因此，它主要是对化工生产过程中固有危险的度量。2.历程1964年，提出了以物质指数为基础的安全评价方法；1966年，进一步提出了火灾、爆炸指数的概念；1972年，提出了物质系数的概念；1976年，提出了计算火灾、爆炸最大可能损失；1980年，提出了最大可能停工日数，计算经营损失；

1987年，调整了物质系数，增加了毒性补偿内容；1993年，给出了NFPA的最新物质系数表NFPA：美国消防协会3.定量依据

以往事故的统计资料物质的潜在能量现行安全措施的状况二、评价目的及适用范围1.评价目的客观地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；确定可能导致事故发生或使事故扩大的装置；向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性；使工程技术人员了解各部分可能的损失和减少损失的途径。2.适用范围主要用于：储存、处理、生产易燃易爆、可燃、活性物质的操作过程也可用于：污水处理设备（设施）、公用工程系统、管道系统、整流器、锅炉、变压器、发电设备、热氧化器、实验工厂等工艺单元三、评价程序依照设计方案选择最适宜的工艺单元；确定每一工艺单元的物质系数（MF）；按照F&EI计算表，采用适当的系数值后完成一般工艺危险系数的计算；按照F&EI计算表，采用适当的系数值后完成特殊工艺危险系数的计算；求出整个工艺单元危险系数；确定火灾、爆炸危险指数（F&EI）；确定所评价工艺单元周围的暴露面积；确定在暴露区域内所有设备的更换价值，并列出设备单；确定危害系数，危害系数表示损失暴露程度；求出基本最大可能财产损失（基本MPPD）；确定实际MPPD；确定最大可能损失工作日；确定停产损失（BI）；火灾、爆炸危险指数评价程序框图选取工艺单元确定物质系数MF计算一般工艺危险系数F1计算特殊工艺危险系数F2确定工艺单元危险系数F3=F1×F2确定火灾、爆炸指数F&EI=F3×MF确定暴漏面积确定暴漏区域内财产更换价值确定基本最大可能财产损失确定实际最大可能财产损失确定停工天数确定危害系数计算安全措施补偿系数C1×C2×C3四、所需资料准确的装置（生产单元）设计方案；工艺流程图；火灾、爆炸指数危险度分级指南（第七版）；火灾、爆炸指数计算表（第七版）；安全措施补偿系数表（第七版）；工艺单元风险分析汇总表（第七版）；生产单元风险分析汇总表（第七版）；有关装置的更换费用数据。第二部分工艺单元选择一、工艺单元及恰当工艺单元1.工艺单元工艺装置的任一主要单元——工艺单元2.恰当工艺单元（简称工艺单元）从损失预防角度来看对工艺有影响的工艺单元二、选择恰当工艺单元的重要参数物质的潜在的化学能（物质系数）；工艺单元中危险物质的数量；操作压力与操作温度；对装置操作起关键作用的设备；导致火灾、爆炸事故的历史资料；资金密度；通常这些参数的数值越大，则该工艺单元就越需要评价三、选择工艺单元的几项要点由于火灾、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2．27m3，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0．454m3，评价结果才有意义。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。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。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。第三部分物质系数确定一、有关概念

物质系数MF——表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸过程中释放能量大小的内在特性。（MF不考虑毒性，仅考虑燃烧性和反应活性）

MF由NF和NR求得。一般物质可通过NFPA49和NFPA325M查得

NF

——物质可燃性

NR——化学活泼性（不稳定性）物质名称物质系数MF燃烧热Hc(106J/kg)NFPA闪点(℃)沸点(℃)NHNFNR乙醛2424.4342-3821乙炔2948.1033-83乙酰基乙醇氨1421.9111179151～153苯1620.2230-1180一硫化碳114.2340-3046

通常，NF和NR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，参照物质系数修正表。附表中提供了大量的化学物质系数，它能用于大多数场合。附表中未列出的物质，其NF、NR可以根据NFPA325M或NFPA49加以确定，并依照温度修正后，由表确定其物质系数。“NFPA704是美国消防协会（NationalFireProtectionAssociation，简称NFPA）制定的危险品紧急处理系统鉴别标准。它提供了一套简单判断化学品危害程度的系统，并将其用蓝、红、黄、白四色的警示菱形来表示。蓝色-对健康危害性评估红色-易燃程度评估黄色-材料易爆程度评估（也可以是反应剧烈程度）白色-特殊危害（生物危害，具有腐蚀性，氧化剂，放射性危害，超低温，需要保护气等）

前三部分根据危害程度被分为0、1、2、3、4，五个等级，用相应数字标识在颜色区域内。

级别健康危害燃烧危险反应活性4剧毒：短期接触后可能引起死亡或严重伤害的化学品极易燃：常温常压下，可迅速气化扩散而燃烧极不稳定：常温常压下，自身能迅速发生爆轰、爆炸性反应，包括常温常压下对局部受热和机械撞击敏感的化学品。3高毒：短期接触后能引起严重的暂时性或永久性伤害和有致癌性化学品高度易燃：常温常压下，能迅速燃烧的化学品很不稳定：在强引发源或在引发前需加热的条件下，能发生爆轰、爆炸性性能分解或反应的化学品。2中等毒性：短期接触或高浓度接触，可引起暂时性的伤害和长期接触可导致较为严重伤害的化学品。易燃：在引燃时需要适当加热或接触较高温度时，才能燃烧的化学品不稳定：在加热或加压条件下可发生剧烈的化学变化的化学品1低毒：短期接触，可引起刺激，但不造成永久伤害和长期接触能造成不良影响的化学品可燃：引燃前需要预加热的化学品较稳定：常温常压下稳定，但受热或加压时不稳定。0无毒：长期接触基本上不造成危害的化学品不燃：接触815°的高温5分钟之内不能燃烧的化学品稳定：常温常压下甚至着火条件下也稳定的化学品三、表外物质的物质系数求取物质NFPA325M及NFPA49反应性分级NR01234液体、气体(包括挥发固体)的易燃性或可燃性暴露在816℃的热空气5min不燃燃烧的不燃物NF=0114242940FP>93.3℃NF=141424294037.8℃<FP≤93.3℃NF=2101424294022.8℃≤FP<37.8℃或FP<22.8℃且BP≥37.8℃NF=31616242940FP<22.8℃且BP<37.8℃NF=42121242940可燃性粉尘或烟雾St-1(Kst≤200bar·m/s)1616242940St-2(Kst=201～300bar·m/s)2121242940St-3(Kst>300bar·m/s)2424242940可燃性固体厚度>40mm的密实物质NF=1414242940厚度<40mm的疏松物质NF=21014242940多孔物质、纤维、粉状物等NF=31616242940

Nr=2在加温加压下易于发生剧烈化学变化的物质。用DSC试验在温度小于150℃显示温升的物质；与水剧烈反应或与水形成潜在爆炸性混合物的物质。Nr=3本身能发生爆炸分解或爆炸反应，但须要强引发源或引发前必需在密闭状态下加热的物质。加温加热时对热或机械冲击敏感的物质；不需要要加热或密闭，即与水发生爆炸反应的物质。Nr=4在常温常压下自身易于引发爆炸分解或爆炸反应的物质。

Nr=0在燃烧条件下仍能保持稳定的物质。不与水反应的物质；在温度300℃以下时用差示扫描量热（DSC）测定不显示温升的物质。Nr=1自身通常稳定但在加温加压条件下就变得不稳定的物质。接触空气、受光照射或受潮发生变化或分解的物质；在150℃至300℃间显示温升的物质。四、练习

一未知可燃液体A的闪点为35℃，其DTA/DSC温升的最低峰值温度为200℃，试求出该物质的物质系数MF。FP：闪点、BP：沸点St-2(Kst=201～300bar·m/s)：粉尘爆炸的传播速率常数KST：粉尘爆炸指数差热分析(DTA)：是在程序控制温度条件下，测量样品与参比物之间的温度差与温度关系的一种热分析方法。差示扫描量热法(DSC)：是在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功率差与温度关系的一种热分析方法。五、混合物的物质系数求取如果存在由多种物质组成的混合物，当这些物质的含量基本相同，但物质系数不同时，如果其中物质系数最大的物质浓度在5%以上(质量浓度)，可将最大物质系数作为工艺单元的物质系数。在工艺单元中，虽然存在由多种物质组成的混合物，但其中某种物质的浓度足够高，一旦发生泄漏，引起火灾、爆炸事故，工艺单元中混合物的性质与高浓度物质的性质十分相似，这时可以用该高浓度物质的物质系数作为工艺单元的物质系数。单元中虽然存在由多种危险性反应物和一种生成物组成的危险性混合物，但由于发生化学反应且反应速度很快，危险性反应物存在的时间足够短，单元危险主要来自生成物时，可把生成物的物质系数作为工艺单元的物质系数。六、练习

右图为ABS聚合装置，原料为苯乙烯64.9％，丙烯腈20.8％，橡胶12.7％，其余为少量的添加剂，试确定该单元的物质系数。聚合釜苯乙烯丙烯腈乙苯丙烯腈MF＝24；乙苯MF＝16；苯乙烯MF＝24;橡胶和聚合产品ABS塑料的危险性均较小。根据物质系数取值原则，本单元MF＝24。第四部分工艺单元危险系数一、工艺单元危险系数F3

F3=F1×F2

F1

——一般工艺危险系数；F2——特殊工艺危险系数。二、一般工艺危险系数F1放热反应：反应前总能量大于反应后总能量的化学反应叫做放热反应。吸热反应：吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量。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1、放热反应（分为轻微、中等、剧烈、特别剧烈）

轻微放热反应的危险系数为0.30；包括：加氢反应：双键或三键上加氢水合反应：化合物与水反应异构化：如从直链变成带支链磺化：与硫酸反应在有机物分子中引入SO3H基中和：酸碱中等放热反应的危险系数为0.50；包括：烷基化：利用加成或置换反应将烷基引入有机物分子中的反应过程酯化：两种化合物形成酯加成：两个分子反应生成一个分子氧化（对于燃烧过程及使用氯酸盐、硝酸、次氯酸、次氯酸盐类强氧化剂时，系数增加到1.00）聚合：小分子聚合成大分子缩合：分子互相化合，析出其他化合物而形成新的物质的过程剧烈放热反应的危险系数1.00一旦反应失控有严重火灾、爆炸危险的反应比如：卤化特别剧烈放热反应的危险系数为1.25比如：硝化2、吸热反应

反应器中发生的任何吸热反应——系数0.2；煅烧——系数0.4；电解——系数0.2；热解或裂化：间接加热——系数0.2；直接火加热——系数0.4；3、物料处理与输送

用于评价工艺单元在处理、输送和储存物料时潜在的火灾危险性。所有I类的易燃液体或液化石油气类的物料在管线上装卸时系数为0.50（易燃液体1类：闪点＜-18℃；2类：-18℃≤闪点＜23℃；3类：23℃≤闪点＜61℃）人工加料，且空气可随加料过程进入离心机、间歇式反应器、混料器等设备内，有燃烧或发生反应的危险。系数取0.503）可燃性物质存放于库房或露天的系数为：NF=3或NF=4的易燃液体或气体（包括桶装、罐装等）系数取0.85NF=3的可燃性固体，系数取0.65NF=2的可燃性固体，系数取0.4037.8℃＜FP＜60℃的可燃性液体，系数取0.25若可燃性物质存放于货架上，且未设喷淋灭火设施时，系数增加0.20（针对库房内储存时的情况）4、封闭单元或室内操作封闭区域定义为：有顶且三面或多面有墙壁的区域，或者无顶但四周有墙封闭的区域系数选取原则如下：粉尘过滤器或捕集安置在封闭区域内，取0.50闪点以上处理液体，取0.30；若液体量大于4540kg时，系数增至0.45沸点以上处理LPG或任何易燃液体，取0.60；若液体量大于4540kg时，系数增至0.90安装了合理的通风装置，a、c两项的系数减少50%5、通道生产装置周围的紧急救援车辆通道，良好的通道可在事故时便于救援，减少损失。最低要求”是在两个方向设置通道，至少一条通道是通向公路。操作区面积＞925平方米，若通道不符合要求，取0.35库区面积＞2312平方米，若通道不符合要求，取0.35面积小于以上数值时，若通道不符合要求，根据实际进行分析，若影响消防活动时，系数取0.206、排放和泄漏控制大量易燃、可燃液体溢出会危及周围的设备该项系数只适用于工艺单元内物料闪点小于60℃或操作温度大于其闪点的场合。一般环境温度不会大于60℃，所以这种液体泄漏后，在空气中的蒸气遇到火源不会发生闪燃现象，所以危险性比较小。操作温度大于闪点会存在这种危险本项考虑的是液体泄漏后对周围设备的威胁.地面有一定的坡度，土质为2％，硬质为1％；蓄液池或地沟的最外缘与设备之间的距离至少为15m，如果设有防火墙间距可减少；蓄液池蓄液能力应＞最大储罐储量＋第二大储罐10％＋30min的消防水量。

排放和泄漏控制系数选取原则1）设备、储罐周围设有堤坝，但堤坝内所有设备露天放置时，系数为0.50；2）单元周围为一可排放泄漏液的平坦地，一旦失火会引起火灾，系数为0.50；3）若蓄液池或地沟处设有公用工程管线，或管线距离不符合要求的，系数取0.50；4）单元三面有堤坝，能将泄漏液引至蓄液池或封闭地沟时满足下列条件时可不取系数。1.一般工艺危险危险系数范围采用危险系数基本系数1.001.00(1)放热化学反应0.3～1.25(2)吸热反应0.20～0.40(3)物料处理与输送0.25～1.05(4)密闭式或室内工艺单元0.25～0.90(5)通道0.20～0.35(6)排放和泄漏控制0.25～0.50一般工艺危险系数(F1)F1＝Σ表1：一般工艺危险统计表无危险时系数用0三、特殊工艺危险系数F2毒性物质负压操作爆炸极限范围内或其附近的操作粉尘爆炸压力释放低温易燃物质和不稳定物质的数量腐蚀泄漏——连接头和填料处明火设备的使用热油交换系统转动设备1、毒性物质毒性物质的危险系数为0.2NH

NH——物质毒性系数（一般来自NFPA325M和NFPA49中查）查不到的可按下列原则确定（NFPA704对NH的定义）：

1）NH＝0：火灾时除一般可燃外，短期接触无其他危险

2）NH＝1：短期接触引起刺激，或致人轻微伤害

3）NH＝2：高浓度或短期接触可致人暂时失去能力或残留伤害

4）NH＝3：短期接触可致人严重的、暂时或残留伤害

5）NH＝4：短暂接触也能致人死亡或严重伤害的物质2、负压操作本项内容只适用于空气泄入系统会引起危险的场合。（湿度敏感性物质，氧敏感性物质）绝对压力＜500mmHg（一个标准大气压是760mmHg）采用本项系数以后，不再采用“燃烧范围及其附近的操作”及“释放压力”，以免重复。如：某一真空精馏单元中的主要危险物质为汽油。3、爆炸极限范围内或其附近的操作本项内容适用于某些操作导致空气引入并夹带进入系统，空气的进入会形成易燃混合物，进而导致危险的场合。

如：某一反应单元，在加入物料前应进行氮气吹扫，最近发现氮气系统不正常，确定在这种情况下该单元的爆炸极限范围内或其附近的操作危险系数。系数选取原则：NF=3或NF＝4的易燃液体储罐：

a)出料和冷却时可能吸入空气，系数取0.50；

b)打开放气阀或在负压操作中未采用惰性气体保护时，系数取0.50c)液体储罐温度在闪点以上，无惰性气体保护，系数取0.50d)使用了惰性化的蒸气回收系统，且能保证其气密性，不取系数

只有当仪表或装置失灵时，工艺设备和储罐才处于燃烧范围内或其附近，系数取0.30。任何靠惰性气体吹扫，使其处于燃烧范围外的操作，系数为0.30，如装在可燃物的船舶和槽车由于惰性气体吹扫系统不实用，或未采取惰性气体吹扫，使操作总是处于燃烧范围内或其附近时，系数为0.80。4、粉尘爆炸本项系数用于含有粉尘处理的单元，如粉体输送、混合、粉碎和包装等。按粒径来考虑系数：（惰性气体中操作时系数减半）粉尘粒径（μm）泰勒筛（目）系数＞17560～800.25150～17580～1000.50100～150100～1500.7575～100150～2001.25＜75＞2002.00

练习

某面粉厂的面粉包装单元的环境中存在着大量面粉粉尘，其粒子的粒径为110μm（微米的单位、1微米=1米的百万分之一），试确定在这种情况下该单元的粉尘爆炸危险系数。5、压力释放

本项系数用于操作压力高于大气压，由于高压可能会引起高速率的泄漏。操作压力系数实际压力系数＝操作压力系数×

释放装置设定压力系数压力系数＝0.16109+1.61503*X/1000-1.42879*(X/1000)2

+0.5172*(X/1000)3X单位为磅/英寸2（1磅/英寸2

＝6.895kPa）高粘度物质，初始系数×0.7，如焦油、沥青、重润滑油。单独使用压缩气体或利用气体使易燃液体压力增至103kPa（表压）以上时，初始系数×1.2。液化的易燃气体（包括所有在其沸点以上储存的易燃物料），初始系数×1.3。如：确定在下述两种情况下的压力释放危险系数：操作压力为800磅/英寸2（表压）的单元；操作压力为6.0MPa（表压）的单元，安全阀泄放压力7.0MPa。6、低温本项主要考虑碳钢或其他金属在其展延或脆化转变温度以下时可能存在的脆性问题。（经过评价，确定在正常操作和异常情况下均不会低于转变温度，则不取系数）碳钢，操作温度低于或等于转变温度，系数取0.30；若无转变温度数据，可假定为10℃。其他材质，操作温度低于或等于转变温度，系数取0.20；如果材质适用于最低可能操作温度，不取系数！如LPG罐或设备，正常使用是常压，泄漏后气化吸热温度降低，相关设备是否考虑了在该温度下正常使用不致脆化。LNG设备低温液化的，所以本身就考虑了低温因素7、易燃物质和不稳定物质的数量

本项主要讨论单元中易燃物质和不稳定物质的数量与危险性的关系。工艺过程中的液体或气体；储存中的液体或气体（工艺操作场所之外）；储存中的可燃固体和工艺中的粉尘。工艺过程中的液体或气体可用以下公式计算系数:logY=0.17179+0.42988×logX-0.37244×(logX)2+0.17712log(X)3-0.029984log(X)4。式中X为总能量（英热单位×109），Y为危险系数X＝物质数量×燃烧热（NR≥2的物质取6倍燃烧热）确定物质数量时应注意：一般取单元内的物质总量，当无法确定单元内物质总量时，可取10min泄漏量。储存中的液体或气体可用以下公式计算系数:液化石油气：logY=－0.289069+0.472171×logX－0.074585×(logX)20.018641×log(X)3FP＜37.8℃液体：logY=－0.403115+0.378703×logX－0.046402×(logX)2－0.015379×log(X)337.8＜FP＜60℃液体：logY=－0.558394+0.363321×logX－0.057296×(logX)2－0.010759×log(X)3

单个容器使用总能量。多个容器若在同一防火堤内，使用多个容器的总量多种物质时以最危险的物质确定使用哪个公式。X为多个物质的总能量（BTU）储存中的固体和工艺中的粉尘可用以下公式计算系数:物质松密度＜160.2kg/m3：logY=0.280423+0.464559×logX－0.28291×(logX)2+0.066218×log(X)3物质松密度＞160.2kg/m3：logY=－0.358311+0.459926×logX－0.141022×(logX)2＋0.02276×log(X)3

X为物质总量（磅），Y为危险系数8、腐蚀腐蚀速率——外部腐蚀速率和内部腐蚀速率之和。腐蚀速率＜0.127mm/a系数为0.100.127mm/a＜腐蚀速率＜0.254mm/a系数为0.20腐蚀速率＞0.254mm/a系数为0.50应力腐蚀裂纹有扩大危险（如氯气长期作用）系数为0.75采用防腐蚀衬里的系数为0.209、泄漏——连接头和填料处本项系数适用于垫片、接头或轴的密封处及填料处可能是易燃、可燃物质的泄漏源，尤其是在热和压力周期性变化的场所。泵和压盖密封处可能产生轻微泄漏系数0.10正常的一般泄漏系数0.30热和压力周期性变化系数0.30渗透性或腐蚀性浆液，动密封系数0.40玻璃视镜，波纹管或膨胀节系数1.5010、明火设备的使用当易燃液体、蒸气或可燃性粉尘泄漏时，工艺中明火设备的存在额外增加了引起引燃的可能性。明火设备设置在工艺单元中；明火设备附近有各种工艺单元。明火设备本身就是评价单元或明火设备加热系数取1.00明火设备在工艺单元内,且选作物质系数的物质泄漏温度高于闪点，不管距离多少系数至少0.1工艺单元附近有明火设备，系数按一下公式选取：1)确定物质系数的物质可能在闪点以上泄漏：logY=－3.3243(X/210)+3.75127(X/210)2－1.42523(X/210)32)沸点以上泄漏：logY=－0.3745(X/210)－2.70212(X/210)2＋2.09171(X/210)3

X：可能的泄漏源到明火设备空气进气口的距离（英尺）11、热油交换系统大多数交换介质可燃且操作温度经常在闪点或沸点以上，因此增加了危险性。根据热交换介质的使用温度和热交换介质的数量来确定指数。（15min泄漏量和总油量中较小者）油量/m3＞闪点≥沸点＜18.90.150.2518.9～37.90.300.4537.9～94.60.500.75＞94.60.751.1512、转动设备根据统计资料表明，大功率的泵和压缩机很可能引起事故。单元中存在以下设备时系数取0.5。＞600马力的压缩机＞75马力的泵

如：发生故障后引起反应温度升高的搅拌器和泵2.特殊工艺危险危险系数范围采用危险系数基本系数1.001.00(1)毒性物质0.2～0.80(2)负压(<500mmHg，66.66kPa)0.50(3)易燃范围及接近易燃范围的操作(惰化性、未惰化性)1)罐装易燃液体0.502)过程失常或吹扫故障0.303)一直在燃烧范围内0.80(4)粉尘爆炸0.25～2.00(5)压力：操作压力(绝对压力)(kPa)释放压力(绝对压力)(kPa)表2：特殊工艺危险集成表6)低温0.20～0.30(7)易燃及不稳定物质的质量物质质量(kg)物质燃烧热Hc(J/kg)1)工艺中的液体及气体2)贮存中的液体及气体3)贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘(8)腐蚀及磨蚀0.10～0.75(9)泄漏(接头和填料)0.10～1.50(10)使用明火设备(11)热油热交换系数0.15～1.15(12)转动设备0.50特殊工艺危险系数(F2)F2=Σ续上表2第五部分火灾爆炸指数F&EI一、概述

F&EI是被用来估计生产过程中的事故可能造成的破坏。

F&EI

=MF×F3

MF

——物质系数；F3——工艺单元危险系数。二、F&EI及危险等级火灾、爆炸危险指数F&EI危险等级1～60最轻61～96较轻97～127中等128～158很大>159非常大第六部分安全措施补偿系数一、安全措施的分类及单元补偿系数的确定工艺控制补偿系数（C1）物质隔离补偿系数（C2）防火措施补偿系数（C3）C=C1×

C2×

C3二、工艺控制补偿系数（C1）项目补偿系数范围采用补偿系数(1)应急电源0.98(2)冷却装置0.97～0.99(3)抑爆装置0.84～0.98(4)紧急停车装置0.96～0.99(5)计算机控制0.93～0.99(6)惰性气体保护0.94～0.96(7)操作规程(程序)0.91～0.99(8)化学活性物质检查0.91～0.98(9)其他工艺危险分析0.91～0.98工艺控制安全补偿系数(C1)注1.无安全补偿系数时用1.取各项补偿系数之积。三、物质隔离补偿系数（C2）项目补偿系数范围采用补偿系数(1)遥控阀0.96～0.98(2)卸料(排空)装置0.96～0.98(3)排放装置0.91～0.97(4)联锁装置0.98物质隔离安全补偿系数(C2)四、防火措施补偿系数（C3）项目补偿系数范围采用补偿系数(1)泄漏检测装置0.94～0.98(2)结构钢0.95～0.98(3)消防水供应系统0.94～0.97(4)特殊系统0.91(5)喷洒系统0.74～0.97(6)水幕0.97～0.98(7)泡沫灭火装置0.92～0.97(8)手提式灭火器材(喷水枪)0.93～0.98(9)电缆防护0.94～0.98防火设施安全补偿系数(C3)安全措施补偿系数(C=C1C2C3)表3：工艺控制补偿系数（取值条件）项目系数备注(1)应急电源0.98仪表、控制仪表、搅拌和泵等具有应急电源。只有应急电源与控制事故有关才取系数。(2)冷却装置0.97备用冷却系统具备1.5倍正常冷却量，且能维持10min0.99故障时能维持10min以上的冷却能力(3)抑爆装置0.84有抑爆装置或设备本身有抑爆作用0.98采用防爆膜或泄爆口（安全阀等常规超压释放装置不取系数）(4)紧急停车装置0.98情况异常能紧急停车并转换到备用系统0.99重要转动设备的振动测定仪仅能报警0.96振动仪能使设备自动停车（压缩机、透平、鼓风机等）项目系数备注(5)计算机控制0.99有计算机，但不直接控制关键设备，或经常不用0.97直接控制工艺操作且具有失效保护功能0.93①冗余技术②关键输入异常中止③备用控制系统。三者有其一即可(6)惰性气体保护0.96连续的惰性气体保护0.94容量足够自动吹扫整个单元。人工不取(7)操作规程0.91-0.99根据实际情况计算(8)化学物质检查0.91制定有检查标准，检查是操作的一部分0.98只有在需要时才进行检查至少每年操作人员应获得一份应用于本职工作的活性化学物质指南，否则不取系数续表3项目系数备注(9)其他工艺过程危险分析0.91定量风险评价(QRA)0.93详尽的后果分析0.93故障树分析(FTA)0.94危险与可操作性研究(HAZOP)0.94故障类型和影响分析(FMEA)0.96环境、健康、安全和损失预防审查0.96如果……怎么样（what……if）0.98检查表评估0.98工艺、物质等变更审查管理定期开展上面所列的危险分析时可取系数，如果开展几种，一般取系数较低的一个。但如果只是在必要时才进行一些危险分析，可仔细斟酌后取较高一些的补偿系数。工艺控制的总补偿系数C1＝上述选取的各项补偿系数之积续表3表4：物质隔离补偿系数（C2）项目系数采用补偿系数(1)遥控阀0.98设有遥控阀可在紧急情况下迅速切断0.96至少每年更换一次阀门(2)备用卸料装置0.98备用储槽能安全的接受单元内的物料0.96备用储槽设置在单元外0.98有与火炬或受槽连接的正常排气系统(3)排放系统0.91土质2％硬质1％斜度，泄漏物可流至尺寸合适的排放沟，排放沟能容纳：最大储罐＋10％第二大＋1h消防水。只要排放设施完善能排尽储罐和设备下以及附近的泄漏物即可0.97排放设施能收集大量物料，但只能处理最大储罐容量50％的物料0.95能收集大量物料，能处理中等数量的物料(4)联锁装置0.98设置有联锁装置避免错误物流及由此引发的不必要反应。也适用于符合标准的燃烧器防火措施补偿系数（C3）项目系数采用补偿系数(1)泄漏检测装置0.98有只能报警和确定危险范围的可燃气体检测器0.94即能报警又能在达到爆炸下限之前启动保护系统(2)钢质结构0.98所有承重钢结构涂至少5m的防火涂层0.97所有承重钢结构涂至少5m～10m的防火涂层0.95所有承重钢结构涂＞10m的防火涂层0.98大容量水喷淋系统冷却钢结构涂层必须及时维护才能取系数，钢筋混凝土结构采用与防火涂层一样的系数(3)消防水供应0.94消防水压力≥690kPa（表压）0.97消防水压力≤690kPa（表压）0.97消防水能在最大供水量的条件下支持4h，危险性不大的装置可＜4h本项取系数的前提是消防水有独立于正常电源之外的其他动力源，且能提供最大水量。如柴油机泵，双路供电项目系数采用补偿系数(4)特殊系统0.91特殊系统（包括：CO2、卤代烷灭火及烟火探测器、防爆墙或防爆小屋等）的安全措施适合该单元的具体情况。另外地上储罐采用夹层壁结构，内壁漏时外壁能承受所有负荷(5)喷淋灭火系统0.99采用喷淋灭火系统室内生产区和仓库由基本补偿系数乘以面积修正系数(6)水幕0.98水幕至泄漏源的间距≥23m，设置最大高度为5m的单排喷嘴自动喷水幕0.97第一层之上2m内设第二层喷嘴(7)泡沫装置0.94远距离手动控制开启的泡沫喷洒系统0.92全自动泡沫喷射系统0.97保护浮顶罐密封圈设置的手动泡沫灭火系统0.94上面一行的泡沫灭火系统由火焰探测器控制0.95锥形顶罐配有地下泡沫系统和泡沫室续上表项目系数采用补偿系数(7)泡沫系统0.97可燃液体储罐外壁配有泡沫灭火系统，手动0.94上项泡沫系统为自动(8)灭火器水枪0.98配备了与火灾危险相适应的灭火器0.97安装了水枪（水炮）0.95能在安全地点远距离控制的水炮0.93水枪（水炮）带有泡沫喷射能力(9)电缆保护0.94电缆管埋在地下的电缆沟内0.98支架上的电缆由14～16号钢板金属罩保护，对金属罩设喷水装置或在金属罩上涂防火涂料。防火措施补偿系数C3＝上述选取的各项补偿系数之积总补偿系数C=C1×C2×C3第七部分工艺单元危险分析汇总一、暴露半径

R=0.84F&EIR——暴露半径，单位：米二、暴露区域暴露区域面积S=πR2

暴露区域体积V=SR=πR3储罐暴露区半径暴露区面积高度=暴露区半径体积三、暴露区域内财产价值更换价值

=0.82×原来成本×增长系数四、破坏系数危害系数是由单元危险系数F3和物质系数MF查表给出的，它代表了单元中物料泄漏或反应能量释放所引起的火灾、爆炸事故的综合效应。单元危险系数F3=F2×F1051015202530354010.90.80.70.60.50.40.30.20.1物质系数MF单元危害系数F3=8.0F3=7.0F3=6.0F3=5.0F3=4.0F3=3.0F3=2.0F3=1.0五、基本最大可能财产损失（BaseMPPD）BaseMPPD

=更换价值×破坏系数六、实际最大可能财产损失（ActualMPPD）ActualMPPD=BaseMPPD×C（安全措施补偿系数）七、最大可能工作日损失（MPDO）ActualMPPD

MPDO估算最大可能工作日损失是评价停产损失必须经过的一个步骤。停产损失常常等于或超过财产损失，这取决于物料储量和产品的需求状况。如：修理电缆支架上损坏的电缆所花费的时间与修理或更换小电动机、泵、及仪表的时间差不多，但是财产损失要小得多。更换的部件或单机难以买到或者遥远的厂家，会拖延修复日期。但是，个人认为最大可能损失工作日沿用表格法并不切合实际，还是根据实际情况进行计算分析。八、停产损失（BI）BI=MPDO（最大损失工日）/30×VPM×0.7VPM——每月产值；

0.7代表固定成本和利润九、工艺单元危险分析汇总项目获得数值单位火灾爆炸指数(F&EI)暴露半径米暴露面积平方米暴露区内财产价值万元危害系数基本最大可能财产损失(基本MPPD)万元安全措施补偿系数(C=C1C2C3)实际最大可能财产损失(实际MPPD)万元最大可能停产天数(MPDO)天停产损失(BI)万元十、生产装置危险分析汇总国家/地区:部门:场所:位置:生产单元:操作类型:评价人:生产单元当前价值:日期:工艺单元主要物质物质系数火灾爆炸指数F&EI影响区内财产价值基本MPPD实际MPPD停工天数MPDO停产损失BI十一、道化学火灾、爆炸指数法的作用风险分析在重大新建项目设计阶段进行的话，提供了采取措施减少MPPD的机会。达到目的最有效的方法就是根据结果改变平面布置，增大间距减少暴露区内的总投资或其他安全、易于维修、方便操作和成本效益兼顾的措施。显而易见，采取消除或减少危险的预防措施比增加更多的安全措施对最大可能财产损失有更大的影响。如果是针对现有生产装置进行检查时，改变平面布置或物料在存量是经济上难以接受的，明显减少MPPD有一定限度，这时重点就应放在增加安全措施上。所有有关的工艺单元都要单独列出“火灾、爆炸指数计算表”、“安全措施补偿系数表”及“工艺单元危险分析汇总表”。“生产单元危险分析汇总表”则集中了这些表格中的关键信息并被收入“风险分析数据包”中。生产单元危险分析汇总为确定下列各项而完成的F&EI表格简化的方框式工艺流程图标有暴露面积、气体检测、消防设备、紧急切断阀等的地图有关停产损失的数据化学物质暴露指数汇总现场损失预防安全措施报告书单元损失预防安全措施报告书最大的ActualMPPD原料或代用物的来源最大的MPDO和BI产品的包装和运输最大的F&EI基本的公用设施及可靠性关键设备及损坏时的对策安全措施如消防、供水、水喷洒设备、抑爆装置及消防部门应急响应的能力每套装置都要有关于各生产单元的最新的风险分析数据包。风险分析数据包被许多部门作为综合审查的一部分，并且作为保险公司火灾保险费率厘定的依据参考。案例应用：某公司拟建12台立式柴油储罐，6台为0＃柴油储罐，6台为～5＃柴油储罐，柴油储罐总容积30000m³，柴油是可燃性液体，属于丙A类火灾危险性物质，爆炸极限值为0.6～5.0，请用道化学火灾、爆炸危险指数法对柴油储罐进行火灾、爆炸危险性分析。（给出了安全措施补偿系数）以单个柴油储罐为一个评价单元，进行火灾、爆炸危险指数分析：1、物质系数（MF）的求取：物质系数（MF）是表示物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放的能量大小的内在特征，是火灾、爆炸危险计算及其他危险分析中最基础的数据。查道化学火灾、爆炸危险指数法物质系数和特征表得柴油得物质系数为10。2、一般工艺危险系数（F1）的计算：一般工艺危险系数是确定事故损害大小的主要因素。包括放热反应、吸热反应、物料处理与运输、封闭单元或室内单元、通道以及排放和泄漏控制等6个取值项。柴油储罐一般工艺危险系数的取值依次为:0.00、0.00、0.85、0.30、0.00、0.50。F1=基本系数+各系数之和=2.65。3、特殊工艺危险系数(F2)的计算：特殊工艺危险系数是影响事故发生概率的主要因素,特定的工艺条件是导致火灾、爆炸事故的主要原因。特殊工艺危险系数包括毒性物质、负压操作、粉尘爆炸、压力释放等12个取值项。柴油储罐特殊工艺危险系数的取值依次为:0.20、0.00、0.00、0.00、0.00、0.00、1.20、0.40、0.60、0.00、0.00、0.00。F2=基本系数+各系数之和=3.40。4、单元危险系数(F3)的计算：单元危险系数(F3)=一般工艺危险系数(F1)×特殊工艺危险系数(F2)=2.65×3.40=9.01。5、火灾、爆炸危险指数(FEI)的计算火灾、爆炸危险指数是用来估计生产过程中的事故可能造成的破坏。火灾、爆炸危险指数(FEI)=物质系数(MF)×单元危险系数(F3)=10×9.01=90.1

。本评价单元的火灾、爆炸危险指数的计算、求值结果见表1,FEI值及危险等级见表

。查表求得,单个柴油储罐的火灾、爆炸危险指数FEI=90.1,其值在61～96之间,属于较轻级危害等级。表1火灾爆炸危险指数计算项取值

确定MF的物质柴油MF=101.一般工艺危险危险系数范围采用