4DOw方法计算说明 4.1选择工艺单元 确定评价单元:进行危险指数评价的第一步是确定评价单元,单元是装置的一个独立部分,与其他部分保持 定的距离,或用防火墙 定义: 工艺单元一一工艺装置的任一主要单元。 生产单元一—包括化学工艺、机械加工、仓库、包装线等在内的整个生产设施 恰当工艺单元—一在计算火灾、爆炸危险指数时,只评价从预防损失角度考虑对工艺有影响的工艺单元,简称 工艺单元。 选择恰当工艺单元的重要参数有下列6个。一般,参数值越大,则该工艺单元就越需要评价。 (1)潜在化学能(物质系数) (2)工艺单元中危险物质的数量 (3)资金密度(每平方米美元数) (4)操作压力和操作温度 (5)导致火灾、爆炸事故的历史资料; (6)对装置起关键作用的单元 选择恰当工艺单元时,还应注意以下几个要点: (1)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268kg或 2.2πm3,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0.454m,评价结果才有意义。 (2)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
6 4 DOW 方法计算说明 4．1 选择工艺单元 确定评价单元：进行危险指数评价的第一步是确定评价单元，单元是装置的一个独立部分，与其他部分保持一 定的距离，或用防火墙。 定义： 工艺单元——工艺装置的任一主要单元。 生产单元——包括化学工艺、机械加工、仓库、包装线等在内的整个生产设施。 恰当工艺单元——在计算火灾、爆炸危险指数时，只评价从预防损失角度考虑对工艺有影响的工艺单元，简称 工艺单元。 选择恰当工艺单元的重要参数有下列 6 个。一般，参数值越大，则该工艺单元就越需要评价。 (1)潜在化学能(物质系数)； (2)工艺单元中危险物质的数量； (3)资金密度(每平方米美元数)； (4)操作压力和操作温度； (5)导致火灾、爆炸事故的历史资料； (6)对装置起关键作用的单元。 选择恰当工艺单元时，还应注意以下几个要点： (1)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。 (2)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
(3)腰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。 (4)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。 4.2物质系数的确定 物质系数(MF是表述物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性,是一个最基础 的数值 物质系数是由美国消防协会规定的NF、NR(分别代表物质的燃烧性和化学活性)决定的。 通常,N}和N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,其内容见物质系数修正表 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NFPA32M 或NFPA49加以确定,并依照温度修正后,由表9—7确定其物质系数。对于可燃性粉尘而言,确定其物质系数时 用粉尘危险分级值(Sc)而不是NF 1)表外的物质系数 在求取附表、NFPA49和NFPA325中未列出的物质、混合物或化合物的物质系数时, 必须确定其可燃性等级(N)或可燃性粉尘等级(St),必须首先确定有表5左栏中的参数,液体和气体的N由闪 点求得,粉尘或尘雾的St值由粉尘爆炸试验确定。可燃固体的N值则依其性质不同在表5左栏中分类标示 表5物质系数取值表
7 (3)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。 (4)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。 4．2 物质系数的确定 物质系数(MF)是表述物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性，是一个最基础 的数值。 物质系数是由美国消防协会规定的 NF、NR(分别代表物质的燃烧性和化学活性)决定的。 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，其内容见物质系数修正表。 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 9—7 确定其物质系数。对于可燃性粉尘而言，确定其物质系数时 用粉尘危险分级值(Sc)而不是 NF。 1)表外的物质系数 在求取附表、NFPA49 和 NFPA325 中未列出的物质、混合物或化合物的物质系数时， 必须确定其可燃性等级(NF)或可燃性粉尘等级(St)，必须首先确定有表 5 左栏中的参数，液体和气体的 NF由闪 点求得，粉尘或尘雾的 St 值由粉尘爆炸试验确定。可燃固体的 NF值则依其性质不同在表 5 左栏中分类标示。 表 5 物质系数取值表
挥发性固体、液体、气体的 NFPA 反应性或不稳定性 易燃性或可燃性 NFPA4 NR 0 Na"1 Ne 2 Ng-3Na-4 Ne=0 暴露在816℃的热 142429 空气中5min不燃烧 FP.>93.3℃ FP,为闭杯闪点 37,8℃<FP≤93.3t N=210142429 FB<江℃且Pc36“ BP.为标准温度和 压力下的沸点 FP<28℃且队P<8℃№=4[21a2429 K值是用带强点火 S1-1(K。≤200brm/s) 161624 源的16L或更大的密 S1-2(K。=201~300barm/s) 40闭试验容器测定的, 见NFPA68 可燃性固体 包括50.8mm厚的 厚度>40mm,紧密的 Np-l 414242/4木板、锁锭、紧密的 固体堆积物、紧密的 纸张或废料薄膜卷 包括盟料颗粒、支 厚度<40mm,松的 N=210 2940粗粒状材料,以及聚 苯乙烯类不起尘的粉 泡沫材料、纤维、粉状物等N-=31616242940 包括轮胎、胶靴类 橡胶制品等 .I bera 10Pa
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物质、混合物或化合物的反应性等级NR根据其在环境温度条件下的不稳定性(或与水反应的剧烈程度),按 NFPA704确定 Ng=0:在燃烧条件下仍保持稳定的物质,通常包括以下物质: ①不与水反应的物质; ②在温度>300~500℃时用差热扫描量热计(DSC测量显示温升的物质 ③用DSC试验时,在温度≤500℃时不显示温升的物质 NR=1:稳定,但在加温加压条件下成为不稳定的物质,一般包括如下物质: ①接触空气、受光照射或受潮时发生变化或分解的物质 ②在>150~300℃时显示温升的物质。 Ng=2:在加温加压条件下发生剧烈化学变化的物质 ①用DSC做试验,在温度≤150℃时显示温升的物质 ②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,但需要强引发源或引发前必须在密闭状态下加热的物质: ①加温加热时对热机械冲击敏感的物质 ②加温加热时或密闭,即与水发生爆炸反应的物质。 NR=4:在常温常压下易于引爆分解或发生爆炸反应的物质。 注意:反应性包括自身反应性(不稳定性)和与水反应性。物质的NR指标由差热分析仪①DTA)或差示扫描量热计 (DSC)分析其温升的最低峰值温度来判断,按表6分类
9 物质、混合物或化合物的反应性等级 NR 根据其在环境温度条件下的不稳定性(或与水反应的剧烈程度)，按 NFPA704 确定。 NR=0：在燃烧条件下仍保持稳定的物质，通常包括以下物质： ①不与水反应的物质； ②在温度＞300～500℃时用差热扫描量热计(DSC)测量显示温升的物质； ③用 DSC 试验时，在温度≤500℃时不显示温升的物质。 NR=1：稳定，但在加温加压条件下成为不稳定的物质，一般包括如下物质： ①接触空气、受光照射或受潮时发生变化或分解的物质； ②在＞150～300℃时显示温升的物质。 NR=2：在加温加压条件下发生剧烈化学变化的物质： ①用 DSC 做试验，在温度≤150℃时显示温升的物质； ②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，但需要强引发源或引发前必须在密闭状态下加热的物质： ①加温加热时对热机械冲击敏感的物质； ②加温加热时或密闭，即与水发生爆炸反应的物质。 NR=4：在常温常压下易于引爆分解或发生爆炸反应的物质。 注意：反应性包括自身反应性(不稳定性)和与水反应性。物质的 NR 指标由差热分析仪(DTA)或差示扫描量热计 (DSC)分析其温升的最低峰值温度来判断，按表 6 分类：
表6温升与NR关系表 温升/℃ 30 ~500 ≤150 2,3,4 几个附加限制条件是: (1)若该物质为氧化剂,则NR再加1(但不超过4) (2)对冲击敏感性物质,NR为3或4; (3)如得出的NR值与物质的特性不相符,则应补做化学品反应性试验。一旦求出并确定NF、NR,就可以用表5 确定物质系数 2)混合物 工艺单元内混合物物质应按“在实际操作过程中所存在的最危险物质”原则来确定。发生剧烈反应的物质,如 氢气和氯气在人工条件下混合、反应,反应持续而快速,生成物为非燃烧性、稳定的产物,则其物质系数应根据初 始混合状态来确定。 混合溶剂或含有反应性物质溶剂的物质系数,可通过反应性化学试验数据求得;若无法取得时,则应取组分中 最大的MF作为混合物MF的近似值(最大组分浓度≥5%) 对由可燃粉尘和易燃气体在空气中能形成爆炸性的混合物,其物质系数必须用反应性化学品试验数据来确定 3)烟雾 易燃或可燃液体的微粒悬浮于空气中能形成易燃的混合物,它具有易燃气体一空气混合物的一些特性。易燃或 可燃液体的雾滴在远远低于其闪点的温度下,能像易燃蒸汽一空气混合物那样具有爆炸性。因此,防止烟雾爆炸的
10 几个附加限制条件是： (1)若该物质为氧化剂，则 NR 再加 1(但不超过 4)； (2)对冲击敏感性物质，NR 为 3 或 4； (3)如得出的 NR 值与物质的特性不相符，则应补做化学品反应性试验。一旦求出并确定 NF、NR，就可以用表 5 确定物质系数。 2)混合物 工艺单元内混合物物质应按“在实际操作过程中所存在的最危险物质”原则来确定。发生剧烈反应的物质，如 氢气和氯气在人工条件下混合、反应，反应持续而快速，生成物为非燃烧性、稳定的产物，则其物质系数应根据初 始混合状态来确定。 混合溶剂或含有反应性物质溶剂的物质系数，可通过反应性化学试验数据求得；若无法取得时，则应取组分中 最大的 MF 作为混合物 MF 的近似值(最大组分浓度≥5％)。 对由可燃粉尘和易燃气体在空气中能形成爆炸性的混合物，其物质系数必须用反应性化学品试验数据来确定。 3)烟雾 易燃或可燃液体的微粒悬浮于空气中能形成易燃的混合物，它具有易燃气体—空气混合物的一些特性。易燃或 可燃液体的雾滴在远远低于其闪点的温度下，能像易燃蒸汽—空气混合物那样具有爆炸性。因此，防止烟雾爆炸的