甲醇和二甲醚储罐区道化学评价法评价.doc

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。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0.301.25。甲醇储存不属于放热反应，故不取系数。吸热反应：系数范围0.200.40。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0.251.25。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0.2250.9。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0.200.35。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0.2Nh。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0.300.80。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0.252.00。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0.861.50。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0.200.30。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8.6103Btu/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2026.87109Btu，按照公式lgY=-0.403115+0.378703lgX-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0.100.75。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0.101.50。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0.151.15。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：161.一般工艺危险危险系数范围采用危险系数基本系数1.001.00A.放热化学反应0.301.25B.吸热反应0.200.40C.物料处理与输送0.251.050.85D.密闭式或室内工艺单元0.250.900.45E.通道0.200.35F.排放和泄露控制0.200.500.50一般工艺危险系数（F1）2.802.特殊工艺危险基本系数1.001.00A.毒性物质0.200.800.20B.负压0.50C.接近易燃范围的操作：惰性化、非惰性化罐装易燃液体0.500.50过程失常或吹扫故障0.30一直在燃烧范围内0.80D.粉尘爆炸0.252.00E.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0.200.30G.易燃及不稳定物质量/kg物质燃烧热HC/Jkg-1工艺中的液体及气体查道化学法图表或计算贮存中的液体及气体查道化学法图表或计算0.62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0.100.750.10I.泄露一接头和填料0.101.500.10J.使用明火设备K.热油、热交换系统0.151.15L.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=F1F2=2.802.52=7.056确定火灾、爆炸指数（FEI）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FEI=F3MF=7.05616=112.9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。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&EI0.25628.9m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SR2本单元暴露区域面积为S=（28.9）22622.6m2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（Base MPPD）=2622.6A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0.970.99。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0.840.98。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0.960.99。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0.940.96。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0.910.98。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0.910.98。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0.960.98。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0.960.98。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0.910.97。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0.940.98。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0.950.98。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0.920.97。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0.940.97。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0.740.97。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0.970.98。甲醇汽化工序未设水幕系统，故不取系数。手提灭火器：系数0.930.98。罐区配备了相应的灭火器，系数取0.98。电缆保护：系数0.940.98。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0.910.97a.应急电源0.98d.连锁装置0.98b.冷却装置0.970.990.97物质隔离安全补偿系数C2*c.抑爆装置0.840.983.防火设施d.紧急切断装置0.960.99a.泄漏检验装置0.940.980.98e.计算机控制0.930.99b.钢结构0.950.98f.惰性气体保护0.940.96c.消防水供应系统0.940.970.97g.操作规程/程序0.910.990.97d.特殊灭火系统0.910.91h.化学活泼性物质检查0.910.98e.洒水灭火系统0.740.970.97i.其它工艺危险分析0.910.98f.水幕0.970.98工艺控制安全补偿系数C1*0.94g.泡沫灭火装置0.920.970.922.物质隔离h.手提式灭火器和喷水枪0.930.980.98a.遥控阀0.960.98i.电缆防护0.940.98b.排放系统0.960.98防火设施安全补偿系数C3*0.90安全措施补偿系数=C1C2C30.75注：安全措施补偿系数=C1C2C3*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计算实际最大可能财产损失（Actual MPPD）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（Actual MPPD）=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（Actual MPPD）=2622.6A0.75=1966.9A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。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0.301.25。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0.200.40。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0.251.25。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0.2250.90。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0.200.35。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0.2Nh。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0.300.80。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0.252.00。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0.861.50。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0.200.30。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12.4103Btu/b，二甲醚罐区设8个5000m3的储罐，按充装量85%计折合22440t，约合612.9109Btu，按照公式lgY=-0.289069+0.472171lgX-0.074585(lgX)2-0.018641(lgX)3计算得系数为1.1。腐蚀：系数范围0.100.75。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0.101.50。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0.151.15。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：211.一般工艺危险危险系数范围采用危险系数基本系数1.001.00A.放热化学反应0.301.25B.吸热反应0.200.40C.物料处理与输送0.251.050.85D.密闭式或室内工艺单元0.250.900.90E.通道0.200.35F.排放和泄露控制0.200.500.50一般工艺危险系数（F1）3.252.特殊工艺危险基本系数1.001.00A.毒性物质0.200.800.40B.负压0.50C.接近易燃范围的操作：惰性化、非惰性化罐装易燃液体0.50过程失常或吹扫故障0.300.30一直在燃烧范围内0.80D.粉尘爆炸0.252.00E.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0.42F.低温0.200.30G.易燃及不稳定物质量/kg物质燃烧热HC/Jkg-1工艺中的液体及气体查道化学法图表或计算贮存中的液体及气体查道化学法图表或计算1.10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0.100.750.10I.泄露一接头和填料0.101.500.10J.使用明火设备K.热油、热交换系统0.151.15L.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=F1F2=3.253.42=11.115，因11.115大于8，故工艺单元的危险系数为8，即F3=8。确定火灾、爆炸指数（FEI）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FEI=F3MF=821=168。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。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&EI0.25643m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SR2本单元暴露区域面积为S=（43）25808.6m2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（Base MPPD）=5808.6B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0.970.99。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0.840.98。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0.960.99。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0.940.96。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0.910.98。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0.910.98。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0.960.98。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0.960.98。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0.910.97。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0.940.98。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0.950.98。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0.920.97。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0.740.97。二甲醚储存中未设喷洒系统，故不取系数。水幕：系数0.970.98。二甲醚储存中未设水幕系统，故不取系数。消防水供应：系数0.940.97。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0.930.98。罐区配备了相应的灭火器，系数取0.98。电缆保护：系数0.940.98。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0.910.97a.应急电源0.98d.连锁装置0.980.98b.冷却装置0.970.99物质隔离安全补偿系数C2*0.98c.抑爆装置0.840.980.843.防火设施d.紧急切断装置0.960.990.98a.泄漏检验装置0.940.980.98e.计算机控制0.930.990.97b.钢结构0.950.980.98f.惰性气体保护0.940.96c.消防水供应系统0.940.970.97g.操作规程/程序0.910.990.97d.特殊灭火系统0.910.91h.化学活泼性物质检查0.910.98e.洒水灭火系统0.740.97i.其它工艺危险分析0.910.98f.水幕0.970.98工艺控制安全补偿系数C1*0.77g.泡沫灭火装置0.920.970.922.物质隔离h.手提式灭火器和喷水枪0.930.980.98a.遥控阀0.960.98i.电缆防护0.940.98b.排放系统0.960.98防火设施安全补偿系数C3*0.91安全措施补偿系数=C1C2C30.69注：安全措施补偿系数=C1C2C3*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计算实际最大可能财产损失（Actual MPPD）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（Actual MPPD）=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