甲醇和二甲醚储罐区道化学评价法评价.docx
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甲醇和二甲醚储罐区道化学评价法评价
甲醇和二甲醚储罐区道化学评价法评价
1）甲醇储罐区子单元道化学火灾、爆炸危险指数法评价
①物质系数的确定
查道化学法（第七版）中附表中甲醇的物质系数为16。
因甲醇在常温下贮存，并设有喷淋设施，温度不会超过60℃，故不需要进行修正，甲醇的物质系数为16。
②确定工艺单元危险系数F3
工艺单元危险系数（F3）包括—般工艺危险系数（F1）和特殊工艺危险系数（F2），对每项系数都要恰当地进行评价。
—般工艺危险系数（F1）
基本系数：
1.00
放热反应：
系数范围0.30～1.25。
甲醇储存不属于放热反应，故不取系数。
吸热反应：
系数范围0.20～0.40。
甲醇储存不属于吸热反应，故不取系数。
物料处理与输送：
系数范围为0.25～1.25。
道化学法规定NF等于3或4的易燃液体或气体，储存在库房或露天存放时，包括罐装、桶装等，系数为0.85，甲醇NF=3且存放在露天，故系数为0.85。
封闭单元或室内单元：
系数范围为0.225～0.9。
甲醇的闪点为11℃，沸点为64.8℃，在该单元的处理温度为常温，大于闪点而小于沸点，处理量大于4540kg，故系数取0.45。
排放和泄漏控制：
系数范围为0.5。
甲醇储罐区设有堤坝，堤坝内的储罐为露天布置，故系数取0.50。
通道：
系数范围0.20～0.35。
甲醇储罐操作区域面积小于925㎡，通道符合要求，故不取系数。
特殊工艺危险系数（F2）
基本系数：
1.00
毒性物质：
系数为0.2×Nh。
甲醇的Nh=1，故系数为0.20。
负压操作：
系数0.50。
甲醇储存不属于负压操作，故不取系数。
燃烧范围或其附近的操作：
系数范围为0.30～0.80。
甲醇储罐贮存温度在闪点11℃以上，且无惰性气体保护，故系数取0.50。
粉尘爆炸：
系数范围0.25～2.00。
甲醇储存过程中不涉及粉尘爆炸，故不取系数。
压力释放：
系数范围0.86～1.50。
甲醇储存工序的工作压力为常压，故不取系数。
低温：
系数范围0.20～0.30。
甲醇储存工序不属于低温，故不取系数。
储存中的液体或气体：
甲醇的燃烧热为8.6×103Btu/b，甲醇罐区设8个储罐，单罐容积为20000m3，按充装量85%计折合13430t/个，道化学法中规定若两个或多个储罐共同设置在同一堤坝内，物质的能量用所有罐内的物质量总和，该罐区将8个甲醇储罐设置在了同一堤坝内，则该储罐区物质的总量用8个罐内的物质总能量，约合2026.87×109Btu，按照公式lgY=-0.403115+0.378703×lgX-0.046402×（lgX）2-0.015379×（lgX）3计算得系数为0.62（式中X为总能量值，单位为“英热单位×109”，Y为危险系数，下同）。
腐蚀：
系数范围0.10～0.75。
甲醇储罐在设计时已考虑了腐蚀余量，但因腐蚀引起的事故也有可能发生，该罐的腐蚀速率小于0.127mm/a，故系数取0.10。
泄漏-连接头和填料处：
系数范围0.10～1.50。
在甲醇储罐的法兰连接处可能会产生轻微的泄漏，系数取0.10。
明火设备的使用：
系数根据距离确定。
甲醇汽化工序不使用明火设备，故不取系数。
热油交换系统：
系数0.15～1.15。
甲醇汽化工序中没有热油交换系统，故不取系数。
转动设备：
系数0.50。
甲醇汽化工序中使用部分转动设备—泵的功率目前不确定，故先不取系数。
各确定的系数见表1。
表1甲醇罐区系数汇总表
位置：
厂区中南部偏西
单元：
甲醇储罐区
工艺设备中的物料：
操作状态：
停车
确定MF的物质：
甲醇
操作温度
物质系数：
16
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
0.30～1.25
B.吸热反应
0.20～0.40
C.物料处理与输送
0.25～1.05
0.85
D.密闭式或室内工艺单元
0.25～0.90
0.45
E.通道
0.20～0.35
F.排放和泄露控制
0.20～0.50
0.50
一般工艺危险系数（F1）
2.80
2.特殊工艺危险
基本系数
1.00
1.00
A.毒性物质
0.20～0.80
0.20
B.负压
0.50
C.接近易燃范围的操作：
惰性化、非惰性化
⑴罐装易燃液体
0.50
0.50
⑵过程失常或吹扫故障
0.30
⑶一直在燃烧范围内
0.80
D.粉尘爆炸
0.25～2.00
E.压力：
操作压力/kPa，（绝对）
释放压力/kPa，（绝对）
查道化学法图表或计算
F.低温
0.20～0.30
G.易燃及不稳定物质量/kg
物质燃烧热HC/J·kg-1
⑴工艺中的液体及气体
查道化学法图表或计算
⑵贮存中的液体及气体
查道化学法图表或计算
0.62
⑶贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘
查道化学法图表或计算
H.腐蚀与磨损
0.10～0.75
0.10
I.泄露一接头和填料
0.10～1.50
0.10
J.使用明火设备
K.热油、热交换系统
0.15～1.15
L.传动设备
0.50
特殊工艺危险系数（F2）
2.52
注：
*无危险时系数用0.00
③确定单元工艺危险系数
单元工艺危险系数F3是一般工艺危险系数F1和特殊工艺危险系数F2的乘积，即F3=F1×F2=2.80×2.52=7.056
④确定火灾、爆炸指数（F＆EI）
火灾、爆炸指数用来估算生产过程中事故造成的破坏程度，该指数是单元工艺危险系数和物质系数的乘积，即F＆EI=F3×MF=7.056×16=112.9
⑤确定单元危害系数DF
单元危害系数代表了单元中物料泄漏或反应能量释放引起的火灾、爆炸事故的综合效应，由F3和物质系数查图求取。
经查，甲醇储存单元的危害系数为0.72。
⑥确定暴露半径和暴露面积
▲计算暴露半径
暴露半径表明了生产单元危险区域的平面分布，它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。
每一个被评价的生产单元都可画出这样一个圆。
对业已计算出来的F&EI，可以用它乘以0.256转换成暴露半径，它的单位是m。
本单元暴露半径R=F&EI×0.256≈28.9m
▲计算暴露区域
暴露半径决定了暴露区域的大小，按下式计算暴露区域的面积（单位：
m2）：
暴露区域面积S＝πR2
本单元暴露区域面积为S=π×（28.9）2≈2622.6m2
⑦计算基本最大可能财产损失（BaseMPPD）
它是假定没有采取任何一种安全措施来降低损失。
基本最大可能财产损失（BaseMPPD）=暴露区域面积（S）×暴露区域财产价值（用A表示）
所以：
本单元基本最大可能财产损失（BaseMPPD）=2622.6A
⑧确定安全措施补偿系数
安全措施可以分为工艺控制、物质隔离、防火措施三类，其补偿系数分别为C1，C2，C3。
工艺控制C1：
应急电源：
系数0.98。
甲醇储罐中未设备用应急电源，故不取系数。
冷却：
系数0.97～0.99。
甲醇储罐上部设冷却系统，能保证10min的冷却能力，系数取0.97。
抑爆装置：
系数0.84～0.98。
甲醇储罐上在可行性研究阶段未说明采取了抑爆装置，故不取系数。
紧急停车装置：
系数0.96～0.99。
甲醇储罐区未采用紧急停车装置，故不取系数。
操作规程：
该罐区具有正常的开车、停车、检修后重开车和发生故障时的方案等操作规程，系数取0.97。
惰性气体保护：
系数0.94～0.96。
甲醇储罐上未采用惰性气体保护，故不取系数。
活性化学物质检查：
系数0.91～0.98。
该阶段未提供活性化学物质检查大纲，也未按要求检查，故不取系数。
其他工艺过程分析：
系数0.91～0.98。
在该阶段未用事故树、安全检查表等方法进行分析，故不取系数。
物质隔离C2：
远距离控制阀：
系数0.96～0.98。
甲醇储存工序未说明采用远距离控制阀，故不取系数。
备用泄料装置：
系数0.96～0.98。
甲醇储存工序未采用备用泄料装置，故不取系数。
排放系统：
系数0.91～0.97。
甲醇储存工序装置区未提及相应的排放系统，故不取系数。
联锁装置：
系数0.98。
甲醇储存工序未设计联锁装置，故不取系数。
防火措施C3：
泄漏检测装置：
系数0.94～0.98。
在甲醇罐区安装了可燃气体报警器，一旦发生危险，可迅速的反应，系数取0.98。
钢结构：
系数0.95～0.98。
在甲醇储存未设有防火涂层，故不取系数。
特殊系统：
系数0.91。
罐区设置了感温和感烟灭火装置，故系数取0.91。
泡沫装置：
系数0.92～0.97。
在罐区设置了全自动低倍数泡沫装置，一旦发生火灾事故可以迅速启动，故系数取0.92。
消防水供应：
系数0.94～0.97。
储罐区设有足够得消防用水供应，水压低于0.69MPa，系数取0.97。
喷洒系统：
系数0.74～0.97。
甲醇储罐上设有喷洒系统，防止甲醇罐温度过高，系数取0.97。
水幕：
系数0.97～0.98。
甲醇汽化工序未设水幕系统，故不取系数。
手提灭火器：
系数0.93～0.98。
罐区配备了相应的灭火器，系数取0.98。
电缆保护：
系数0.94～0.98。
甲醇汽化工序未提及电缆保护，故不取系数。
各补偿系数见表2。
表2各补偿系数汇总表
项目
补偿系数范围
采用补偿系数
项目
补偿系数范围
采用补偿系数
1.工艺控制
c.排放系统
0.91～0.97
a.应急电源
0.98
d.连锁装置
0.98
b.冷却装置
0.97～0.99
0.97
物质隔离安全补偿系数C2**
c.抑爆装置
0.84～0.98
3.防火设施
d.紧急切断装置
0.96～0.99
a.泄漏检验装置
0.94～0.98
0.98
e.计算机控制
0.93～0.99
b.钢结构
0.95～0.98
f.惰性气体保护
0.94～0.96
c.消防水供应系统
0.94～0.97
0.97
g.操作规程/程序
0.91～0.99
0.97
d.特殊灭火系统
0.91
0.91
h.化学活泼性物质检查
0.91～0.98
e.洒水灭火系统
0.74～0.97
0.97
i.其它工艺危险分析
0.91～0.98
f.水幕
0.97～0.98
工艺控制安全补偿系数C1**
0.94
g.泡沫灭火装置
0.92～0.97
0.92
2.物质隔离
h.手提式灭火器和喷水枪
0.93～0.98
0.98
a.遥控阀
0.96～0.98
i.电缆防护
0.94～0.98
b.排放系统
0.96～0.98
防火设施安全补偿系数C3**
0.90
安全措施补偿系数=C1×C2×C3
0.75
注：
安全措施补偿系数=C1×C2×C3
*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
⑨计算实际最大可能财产损失（ActualMPPD）
它表示在采取适当的防护措施后，事故造成的财产损失。
实际最大可能财产损失（ActualMPPD）=基本最大可能财产损失（BaseMPPD）×安全措施补偿系数
本单元实际最大可能财产损失（ActualMPPD）=2622.6A×0.75=1966.9A
⑩补偿后危险等级
该工序的危险系数为112.9，为中等级，补偿后为84.67，为较轻级。
2）二甲醚储罐区子单元道化学火灾、爆炸危险指数法评价
①物质系数的确定
查道化学法（第七版）中附表中二甲醚的物质系数为21。
因二甲醚在常温下贮存，温度不会超过60℃，故不需要进行修正，二甲醚的物质系数为21。
②确定工艺单元危险系数F3
工艺单元危险系数（F3）包括—般工艺危险系数（F1）和特殊工艺危险系数（F2），对每项系数都要恰当地进行评价。
—般工艺危险系数（F1）
基本系数：
1.00
放热反应：
系数范围0.30～1.25。
二甲醚储存工序不属于放热反应，故不取系数。
吸热反应：
系数范围0.20～0.40。
二甲醚储存工序不属于吸热反应，故不取系数。
物料处理与输送：
系数范围为0.25～1.25。
道化学法规定NF等于3或4的易燃液体或气体，储存在库房或露天存放时，包括罐装、桶装等，系数为0.85，二甲醚NF=4且存放在露天，故系数为0.85。
封闭单元或室内单元：
系数范围为0.225～0.90。
二甲醚沸点为-23.7℃，在该单元的处理温度为常温，大于沸点，处理量也大于4540kg，故系数取0.90。
排放和泄漏控制：
系数范围为0.5。
二甲醚储罐区设有堤坝，堤坝内的储罐为露天布置，故系数取0.50。
通道：
系数范围0.20～0.35。
二甲醚储罐区区域面积小于925㎡，通道符合要求，故不取系数。
特殊工艺危险系数（F2）
基本系数：
1.00
毒性物质：
系数为0.2×Nh。
二甲醚的Nh=2，故系数为0.40。
负压操作：
系数0.50。
二甲醚储存不属于负压操作，故不取系数。
燃烧范围或其附近的操作：
系数范围为0.30～0.80。
二甲醚储罐设有阀门和仪表，一旦失灵，有可能使二甲醚储罐处于燃烧范围或其附近，系数取0.30。
粉尘爆炸：
系数范围0.25～2.00。
二甲醚储存过程中不涉及粉尘爆炸，故不取系数。
压力释放：
系数范围0.86～1.50。
二甲醚储存过程中的工作压力为0.8MPa,查图6-1，系数为0.32，因二甲醚属于液化的易燃气体，危险系数用查到的系数乘以1.3，做为危险系数，得0.42。
低温：
系数范围0.20～0.30。
二甲醚储存工序不属于低温，故不取系数。
储存中的液体或气体：
二甲醚的燃烧热为12.4×103Btu/b，二甲醚罐区设8个5000m3的储罐，按充装量85%计折合22440t，约合612.9×109Btu，按照公式lgY=-0.289069+0.472171×lgX-0.074585×（lgX）2-0.018641×（lgX）3计算得系数为1.1。
腐蚀：
系数范围0.10～0.75。
虽然二甲醚本身无腐蚀性，但为防止发生事故，二甲醚储罐在设计时已考虑了腐蚀余量，但因腐蚀引起的事故也有可能发生，该罐的腐蚀速率小于0.127mm/a，故系数取0.10。
泄漏-连接头和填料处：
系数范围0.10～1.50。
在二甲醚储罐的法兰连接处可能会产生轻微的泄漏，系数取0.10。
明火设备的使用：
系数根据距离确定。
二甲醚储存不使用明火设备，故不取系数。
热油交换系统：
系数0.15～1.15。
二甲醚储存中没有热油交换系统，故不取系数。
转动设备：
系数0.50。
二甲醚储存中使用部分转动设备—泵的功率目前不确定，故先不取系数。
各系数见表3。
表3二甲醚罐区火灾、爆炸指数表
位置：
厂区中南部偏西
单元：
二甲醚储罐区
工艺设备中的物料：
操作状态：
停车
确定MF的物质：
二甲醚
操作温度
物质系数：
21
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
0.30～1.25
B.吸热反应
0.20～0.40
C.物料处理与输送
0.25～1.05
0.85
D.密闭式或室内工艺单元
0.25～0.90
0.90
E.通道
0.20～0.35
F.排放和泄露控制
0.20～0.50
0.50
一般工艺危险系数（F1）
3.25
2.特殊工艺危险
基本系数
1.00
1.00
A.毒性物质
0.20～0.80
0.40
B.负压
0.50
C.接近易燃范围的操作：
惰性化、非惰性化
⑴罐装易燃液体
0.50
⑵过程失常或吹扫故障
0.30
0.30
⑶一直在燃烧范围内
0.80
D.粉尘爆炸
0.25～2.00
E.压力：
操作压力/kPa，（绝对）
释放压力/kPa，（绝对）
查道化学法图表或计算
0.42
F.低温
0.20～0.30
G.易燃及不稳定物质量/kg
物质燃烧热HC/J·kg-1
⑴工艺中的液体及气体
查道化学法图表或计算
⑵贮存中的液体及气体
查道化学法图表或计算
1.10
⑶贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘
查道化学法图表或计算
H.腐蚀与磨损
0.10～0.75
0.10
I.泄露一接头和填料
0.10～1.50
0.10
J.使用明火设备
K.热油、热交换系统
0.15～1.15
L.传动设备
0.50
特殊工艺危险系数（F2）
3.42
注：
*无危险时系数用0.00
③确定单元工艺危险系数
单元工艺危险系数F3是一般工艺危险系数F1和特殊工艺危险系数F2的乘积，即F3=F1×F2=3.25×3.42=11.115，因11.115大于8，故工艺单元的危险系数为8，即F3=8。
④确定火灾、爆炸指数（F＆EI）
火灾、爆炸指数用来估算生产过程中事故造成的破坏程度，该指数是单元工艺危险系数和物质系数的乘积，即F＆EI=F3×MF=8×21=168。
⑤确定单元危害系数DF
单元危害系数代表了单元中物料泄漏或反应能量释放引起的火灾、爆炸事故的综合效应，由F3和物质系数查图求取。
经查，二甲醚储存单元的危害系数为0.83。
⑥确定暴露半径和暴露面积
▲计算暴露半径
暴露半径表明了生产单元危险区域的平面分布，它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。
每一个被评价的生产单元都可画出这样一个圆。
对业已计算出来的F&EI，可以用它乘以0.256转换成暴露半径，它的单位是m。
本单元暴露半径R=F&EI×0.256≈43m
▲计算暴露区域
暴露半径决定了暴露区域的大小，按下式计算暴露区域的面积（单位：
m2）：
暴露区域面积S＝πR2
本单元暴露区域面积为S=π×（43）2≈5808.6m2
⑦计算基本最大可能财产损失（BaseMPPD）
它是假定没有采取任何一种安全措施来降低损失。
基本最大可能财产损失（BaseMPPD）=暴露区域面积（S）×暴露区域财产价值（用B表示）
所以：
本单元基本最大可能财产损失（BaseMPPD）=5808.6B
⑧确定安全措施补偿系数
安全措施可以分为工艺控制、物质隔离、防火措施三类，其补偿系数分别为C1，C2，C3。
工艺控制C1：
应急电源：
系数0.98。
二甲醚储罐区未设置应急电源，故不取系数。
冷却：
系数0.97～0.99。
储罐区设有相应的冷却系统，出现故障时可以维持一定的时间，故系数取0.99。
抑爆装置：
系数0.84～0.98。
二甲醚储罐本身具有一定的抑爆作用，故系数取0.84。
紧急停车装置：
系数0.96～0.99。
二甲醚罐区设有紧急停车系统，在发生紧急情况时可实现境界停车，系数取0.98。
计算机控制系统：
二甲醚储罐设有DCS控制系统，一旦发生事故可与紧急停车系数连锁，具有保护功能，故系数取0.97。
操作规程：
该罐区具有正常的开车、停车、检修后重开车和发生故障时的方案等操作规程，系数取0.97。
惰性气体保护：
系数0.94～0.96。
二甲醚储存中未采用惰性气体保护，故不取系数。
活性化学物质检查：
系数0.91～0.98。
该阶段未提供活性化学物质检查大纲，也未按要求检查，故不取系数。
其他工艺过程分析：
系数0.91～0.98。
在该阶段未用事故树、安全检查表等方法进行分析，故不取系数。
物质隔离C2：
远距离控制阀：
系数0.96～0.98。
二甲醚储存中未说明采用远距离控制阀，故不取系数。
备用泄料装置：
系数0.96～0.98。
二甲醚储存中未采用备用泄料装置，故不取系数。
排放系统：
系数0.91～0.97。
二甲醚储存中未提及相应的排放系统，故不取系数。
联锁装置：
系数0.98。
二甲醚储存中未说明有联锁装置，故不取系数。
防火措施C3：
泄漏检测装置：
系数0.94～0.98。
在二甲醚罐区安装了可燃气体报警器，一旦发生危险，可迅速的反应，系数取0.98。
钢结构：
系数0.95～0.98。
在生产装置区内设有防火涂层，故系数取0.98。
特殊系统：
系数0.91。
罐区设置了感温和感烟灭火装置，故系数取0.91。
泡沫装置：
系数0.92～0.97。
在罐区设置了全自动低倍数泡沫装置，一旦发生火灾事故可以迅速启动，故系数取0.92。
喷洒系统：
系数0.74～0.97。
二甲醚储存中未设喷洒系统，故不取系数。
水幕：
系数0.97～0.98。
二甲醚储存中未设水幕系统，故不取系数。
消防水供应：
系数0.94～0.97。
储罐区设有足够得消防用水供应，水压低于0.69MPa，系数取0.97。
连锁装置：
系数0.98。
二甲醚储罐设有安全连锁装置，一旦发生事故，可通过计算DCS控制系统实现连锁启动紧急停车系统，系数取0.98。
手提灭火器：
系数0.93～0.98。
罐区配备了相应的灭火器，系数取0.98。
电缆保护：
系数0.94～0.98。
二甲醚储存中未提及电缆保护，故不取系数。
各补偿系数见汇总表4。
表4二甲醚储罐区补偿系数汇总表
项目
补偿系数范围
采用补偿系数
项目
补偿系数范围
采用补偿系数
1.工艺控制
c.排放系统
0.91～0.97
a.应急电源
0.98
d.连锁装置
0.98
0.98
b.冷却装置
0.97～0.99
物质隔离安全补偿系数C2**
0.98
c.抑爆装置
0.84～0.98
0.84
3.防火设施
d.紧急切断装置
0.96～0.99
0.98
a.泄漏检验装置
0.94～0.98
0.98
e.计算机控制
0.93～0.99
0.97
b.钢结构
0.95～0.98
0.98
f.惰性气体保护
0.94～0.96
c.消防水供应系统
0.94～0.97
0.97
g.操作规程/程序
0.91～0.99
0.97
d.特殊灭火系统
0.91
0.91
h.化学活泼性物质检查
0.91～0.98
e.洒水灭火系统
0.74～0.97
i.其它工艺危险分析
0.91～0.98
f.水幕
0.97～0.98
工艺控制安全补偿系数C1**
0.77
g.泡沫灭火装置
0.92～0.97
0.92
2.物质隔离
h.手提式灭火器和喷水枪
0.93～0.98
0.98
a.遥控阀
0.96～0.98
i.电缆防护
0.94～0.98
b.排放系统
0.96～0.98
防火设施安全补偿系数C3**
0.91
安全措施补偿系数=C1×C2×C3
0.69
注：
安全措施补偿系数=C1×C2×C3
*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
⑨计算实际最大可能财产损失（ActualMPPD）
它表示在采取适当的防护措施后，事故造成的财产损失。
实际最大可能财产损失（ActualMPPD）=基本最大可能财产损失（BaseMPPD）×安全措施补偿系数
本单元实际最大可能财产损失（ActualMPPD）=5058.6A×0.75=4008B
⑩补偿后危险等级
该工序的危险系数为168，为非常大级，补偿后为115.9，为中等级。
3）甲醇、二甲醚储罐区火灾、爆炸危险指数汇总及分析
甲醇和二甲醚储存子
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