一个化工装置或储罐除了满足基本的设计规定之 外, 根据经验提出的安全措施也已证明是有效的, 其安 全补偿方法可分为 3 类: 工艺控制、 物质隔离、 防火措 施, 相对应的修正系数分别是C 1、 2 、 3, 分别由若干个 C C 安全措施子项修正系数乘积所得; 单元安全措施补偿 系数C= C1 ×C 2 ×C 3。具体见表 9 所示。

  查取, 实际危险系数= 压力调整系数×操作压力修正 系数。 4) 易燃物料的量系数。 DOW 法“ ( 从 工艺中的液 体和气体” 贮存中的液体” 或“ 危险系数查取。5) 腐蚀。 ( 各单元内的设备有点腐蚀和局部腐蚀, 腐蚀速率小于 0. 127 m m / y , 各个单元该系数均为0. 10。 6) 连接头和 ( 填料处的泄漏。 单元在泵、 压缩机和法兰连接处产生正 常的一般泄漏, 各单元均取系数 0. 30。 2. 4. 3确定工艺单元危险系数 F 3 工艺单元危险系数 F 3 见表 5 所示。

  摘要: 利用火 灾爆炸指数 评价法( DO W 法) 对四氢 呋喃 ( T HF) 生产装置 6 个单元进 行安全评价。评价 结果指出, 其中 的 碳四分 离单 元的火 灾爆 炸危 险值达 132. 3, 危险 等级 为“ 很 大” 。分析碳四分离单元的 火灾爆炸危险, 从工艺控制、 物质隔 离和防火措施 三方面采取安全补 偿措施。经安全措施补 偿后, 火灾爆炸危险值为 83. 35, 危险等级为 “ 较轻” 且 暴露半径也降 , 至允许范围。表明 所采取的安全补偿 措施适用, 为化工企业预 防风险事故提供了科学依据。 关键词: 火灾风险评估; 火灾危险等级; 工艺防火 中图分类号: X913. 4, T U 276文献标志码: B 文章编号: 1009- 0029( 2009) 11- 0863- 04

  2. 2选取工艺单元 根据 DOW 法评价单元划分原则, 结合四氢呋喃 生产工艺流程, 涉及的主要评价单元见表 2 所示。 863

  表 2主要评价单元 评价单元 碳四分离塔单元 加氢反应器单元 氧化反应器单元 T HF 精馏塔单元 T HF 储罐单元 异丁烷储罐单元 主要包含的设备 碳四分离塔、 碳四分离塔回流罐和管道 加氢反应器和管道等 氧化反应器和管道等 THF 精馏塔、 HF 精馏塔回流罐和管道 T 500 m 3 T HF 储罐 500 m 3 的土 埋式卧 罐, 工 作温度 为常温, 操作 压力为 0. 6 M Pa

  加氢反应器单元和氧化反应器单元的火灾、 爆炸危险 等级均为“ 中等”在实际生产的全部过程中还有一些预防事 , 故的措施来保证安全生产, 实际危险等级还会更低些, 这种危险等级是能接受的, 因此对上述 5 个单元不再 作安全措施修正。以下仅对碳四分离塔单元( 火灾、 爆 炸危险等级为“ 很大” 进行安全措施修正。 )

  喃的生产。 由于四氢呋喃闪点很低, 加之生产的全部过程中使 用了氢气、 丁烷等易燃易爆气体, 其装置火灾危险性定 为甲类, 主要危险化学品的物性见表1 所示。 具体的生 产工艺流程见图 2 所示。

  自20 世纪80 年代安全系统工程引入我国, 安全评 价慢慢的受到大中型企业和行业管理部门的 高度重 视。安全评价是在系统安全分析的基础上研究系统中 薄弱的环节、 潜在的危险、 发生意外事故的概率和可能会产生 的后果。 决策者根据评价结果选择提高安全性的对策, 监察机关或政府相关职能部门可根据评价结果督促或 总结企业的安全状况。 道化学公司于 1964 年首次提出火灾、 爆炸指数评 价 法( 简称“ ) DOW 法”, 它是对化工工艺过程和生产 装置的火灾、 爆炸危险性进行评价并采取安全措施的 一种安全评价方法。该方法以相对成熟、 简单易操作、 实 用性强的特点在国内化工行业运用愈来愈普遍。 1DOW 法简介 1. 1DOW 法的内容 美国道化学公司开发的火灾、 爆炸危险指数评价 法, 是以物质系数 MF ( 由美国消防协会确定的物质可 燃性N f 和化学活泼性N r 确定, 多数可由DOW 法附表 查得) 为基础, 计算特定物质的一般工艺危险系数 F 1 及特殊工艺危险系数 F 2 , 求出火灾爆炸指数 F&EI , 根 据指数值分为不一样等级, 按各等级要求及火灾、 爆炸指 数分组采取对应的安全措施。 1. 2DOW 法的程序 火灾、 爆炸危险指数评价程序见图1 所示。 2 DOW 法在四氢呋喃生产的基本工艺安全评价中的应用 2. 1评价对象概况 某生产四氢呋喃( T HF ) 的化工企业, 年产四氢呋 喃10 万t , 其中出售4 万t , 其余6 万t 用于下游聚四氢呋

  2. 5工艺单元危险分析 F&EI 及危险等级对照表和火灾爆炸指数表分别 见表 6 和表 7 所示。

  消防科学与技术2009 年 11 月第 28 卷第 11 期 品名 氢气 正丁烷 异丁烷 四氢呋喃

  ( 1) 放热反应。加氢反应属于轻微放热反应, 加氢 反应器单元取该系数为 0. 30; 氧化反应属于中等放热 反应, 氧化反应器单元取该系数为 0. 50。 ( 2) 通道。各单元四周都有畅通的消防环道, 紧急 情况下便于施救, 故不取系数。 ( 3) 排放与泄漏控制。碳四分离塔单元、 加氢反应 器单元、 氧化反应器单元、 HF 精馏塔单元所属装置 T 周围均有围堰, 以防止泄漏液流到其他区域, 但堰内所 有设备均露天放置, 故各单元的修正系数均取 0. 50。 T H F 储罐单元四周有防护堤, 以防止泄漏液流到其他 区域, 但堤内所有设备露天放置时, 系数均取0. 50。异 丁烷储罐单元具有三面以上的防护堤, 能将泄漏液引 至蓄液池或封闭的地沟, 系数取 0. 25。 各单元的一般工艺危险系数 F 1 见表 3 所示。

  2. 3确定物质系数 对照 DOW 法附录: 物质系数和特性表确定各评 价单元所涉及危险物质的物质系数。 ( 1) 碳四分离塔单元。主要物料有正丁烷和异丁 烷, 其中正丁烷含量较大, 约 70% , 故取正丁烷作为重 要物质, 其物质系数为 21。 ( 2) 加氢反应器单元。主要物料为氢气和 T HF , 因氢气的危险性较大、 燃烧热较高, 而且含量较大, 故 取氢气作为重要物质, 其物质系数为 21。 ( 3) 氧化反应器单元。主要物料为正丁烷和马来 酸酐, 因正丁烷的危险性较大、 燃烧热较高, 故取正丁 烷作为重要物质, 其物质系数为 21。 ( 4) T HF 精 馏 塔 单 元。主 要 物 料 为 T HF ( 含 86% ) , 故取 T HF 作为重要物质, 其物质系数为 16。 ( 5) T HF 储罐单元。物料为 T HF, 故取 T HF 作为 重要物质, 其物质系数为 16。 ( 6) 异丁烷储罐单元。其中的物质为单一的异丁 烷, 故取异丁烷作为重要物质, 其物质系数为 21。 2. 4确定工艺单元危险系数 F 3 F 3 是由一般工艺危险系数 F 1 和特殊工艺危险系 数 F 2 确定的, F 3= F 1× F 2。 2. 4. 1确定一般工艺危险系数 F 1 F 1 是确定事故损失大小的重要的因素, 包括放热反 应、 吸热反应、 物质处理与输送、 封闭或室内单元、 通道 和排放与泄漏控制 6 项内容。基本危险系数与各项取 值之和即为一般工艺危险系数 F 1, T HF 装置涉及到放 热反应、 通道、 排放与泄漏 3 项内容。

  2. 4. 2确定特殊工艺危险系数 F 2 F 2 是影响事故发生频率的重要的因素, 特定的工艺 条件是导致火灾、 爆炸事故的根本原因, 它包括 12 项 内容, 与本评价有关的子项有 6 个, 分别是毒性物质、 燃烧范围或其附近的操作、 压力释放、 易燃物料的量系 数、 腐蚀、 连接头和填料处的泄漏, 取值见表 4 所示。 表 4 中, ( 1) 毒性物质的危险系数为 0. 2N h, N h 是 美国消防协会定义的物质毒性系数, 对于混合物取其 中最高的 N h 值。( 2) 燃烧范围或其附近的操作。某些 操作导致空气进入系统, 会形成易燃混合物, 进而导致 危险。( 3) 压力释放。操作压力高于大气压时, 高压会 使泄漏速度加快, 因此需采用危险系数。 高压的危险系 数从DOW 法“ 易燃、可以燃烧的液体的压力危险系数图” 中