美國道化學公司火災爆炸指數評價法－評價程序：求特殊工藝危險性系數
特殊工藝危險性是導致事故發(fā)生的主要因素，包括毒性物質、負壓操作、在爆炸極限范圍內或其附近操作、粉塵爆炸、壓力釋放、低溫、易燃物質和不穩(wěn)定物質的數量、腐蝕、明火設備、油換熱系統(tǒng)、轉動設備、軸封和接頭處的泄漏等12項內容。各項取值見表7。
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工藝過程 |
條 件 說 明 |
修正系數 |
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①毒性物質 |
NFPA中所載Nh分類 Nh=0無毒且可燃 Nh=1有輕微危害 Nh=2有急性危害需醫(yī)療監(jiān)護 Nh=3可造成急性中毒和慢性影響 Nh=4短期接觸也能造成死亡或嚴重傷害 附示A中給出許多物質的Nh值，對混合物取Nh值最高的物質 |
0.2×Nh |
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②負壓操作 |
低于66.5kPa 工藝中已使用此項修正系數，則③、⑤項不再重復使用 |
0.5 |
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③爆炸芨限范圍或附近操作 |
a．貯存Nf=3或Nf=4的可燃液體的貯罐，卸空或驟冷時空氣可能進入 在閃點（閉杯）以上貯存可燃液體，且不封閉或真空系統(tǒng)開蓋或加非惰氣降低真空度時 注：如有蒸氣回收裝置且氣密良好，則不加系數 b． 只有在控制儀表失效情況下，才進入本項操作條件 用惰性氣體保持在爆炸范圍外的操作 運載可燃液體的船舶和槽車 c． 一直在爆炸極限內或附近的操作 |
0.5 0.5 0.3 0.3 0.3 0.8 |
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④運輸、研磨、包裝作業(yè)中的可燃性粉塵 |
粉塵修正系數，按 粒徑大小取值 @B16102.htm 注：所有的粉塵（經試驗證明不爆炸者除外）均應給定修正系數，有惰性氣體保護，上述修正系數應乘以0.5 |
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⑤壓力釋放 |
壓力與修正系數關系見圖2 |
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⑥低溫 |
碳鋼低于轉變溫度操作時（如未測過轉變溫度，可采用10℃為轉變溫度） 碳鋼以外的材質低于轉變溫度操作時 |
0.3 0.2 |
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⑦易燃和不穩(wěn)定物質量 a．工藝過程中的液體及氣體 |
物質主要包括： a）閃點（閉杯）低于60℃的可燃液體和易燃液體 b） 易燃液體 c） 易燃液化氣體 d） 閃點（閉杯）高于60℃，且操作溫度在閃點以上的可燃液體 e）Nr＞2的化學活潑性物質（不考慮可燃性） 考慮物質的量有三個方面：可能泄漏量，可能引起火災的量，發(fā)生化學反應事故的量。求修正系數時，理論上應是評價單元或相連管線在10分鐘內可能泄漏出的物質的量。實際應用時物料量可估算如下： a）評價單元中的物料量； b） 相連單元中的物料量； c） 各種容器、中間貯槽互相連接，應采用所有物料量之和，（如果用遙控截止閥切斷連接的容器，則可不計其物料量），將物料量乘以燃燒熱，從圖3中查出修正系數，對于Nr＞2的化學業(yè)活潑性物質，其熱值可以取6倍分解熱值和燃燒值之中較大者 |
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b． 貯存單元的液體和氣體（操作場所以外） |
可按貯存物料的總熱量，查圖4求出。多個可移動容器，應按容器中物料總量計算，同一防液堤內有二個或多個容器，且不能在30分鐘內將物料排放到無危險處所，則按容器中物料總量計算。如果貯存物料中有幾種，查圖時應按最高一條曲線取值 |
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c． 貯存的可燃固體和工藝過程中的粉塵 |
根據物質密度和點火能確定修正系數，用貯存的固體總量和粉塵總量按圖5查出如物質的堆積密度小于160kg/m3，用曲線A，大于則用曲線B 對于Nr＞2的不穩(wěn)定物質，則用6倍的物質總量，由曲線A確定近似的修正系數。 例：一座面積為1858m2，高為4.57m的庫房，不計通道空間體積為8495m3，若存放密度為35.2kg/m3的泡沫材料和紙板盒，求修正系數。 物質總量35.2kg/m3×8495m3=299024kg，平均密度小于160kg/m3，故用曲線A，查得修正系數為1.50 如果本庫房存放的是平均密度為448.5kg/m3的聚氯乙烯粉和纖維素粉，總重量為3810000kg，由于平均密度＞160kg/m3，故用曲線B，查得修正系數為0.92 |
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⑧腐蝕 |
a．點狀和局部腐蝕速度小于0.5mm/年 b． 腐蝕速度處于0.5~1mm/年 c． 腐蝕速度高于1mm/年 d． 如有斷裂危險的應力腐蝕時（長期接觸氯氣會產生應力腐蝕） e．防腐襯里裝置（防止產品被染色的襯里除外） |
0.10 0.20 0.50 0.75 0.20 |
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⑨軸封和接頭處的泄漏 |
a．泵密封和壓蓋密封有輕微泄漏時 b． 機泵、壓縮機的法蘭連接處出現周期性泄漏 c． 操作壓力和溫度發(fā)生周期性變化 d． 裝置中的介質為滲透劑或漿狀研磨劑，能夠引起密封周期性泄漏或工藝過程采用轉動軸封或填料時 e．具有玻璃視鏡、波紋管和膨脹節(jié)的化工單元裝置 |
0.10 0.30 0.30 0.40 1.5 |
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⑩明火設備 |
評價單元泄漏點到明火設備進氣孔距離的修正系數可由圖6查出 a．下列情況使用A-1曲線 a）單元中的危險物質在閃點以上操作，且有可能泄漏 b） 單元中的危險物質為易燃粉塵 b． 下列情況使用A-2曲線 單元中的危險物質操作溫度在沸點以上，且有可能泄漏 c． 如明火加熱器本身即是評價單元，則距離為0，如本加熱器加熱易燃或可燃物質，即使低于閃點 d． 使用“增壓燃燒器”的加熱設備，若進氣孔在3m以上，且不存在高溫泄漏危險，其修正系數要減半（評價單元本身是加熱設備無需作此處理） |
1.00 |
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⑾油換熱系統(tǒng) |
熱交換系統(tǒng)中的載熱體為可燃的油類，且在閃點或沸點以上使用時，就應給予修正系數 油量可用管線破裂時15分鐘溢出的量或熱油系統(tǒng)中的循環(huán)油量兩者中的較小者，然后根據油量從下表中查出修正系數 @B16201.htm |
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⑿轉動設備 |
評價單元中使用或本身是轉動設備 a．超過450kW的壓縮機 b． 超過56kW的機泵 c． 設備有可能發(fā)生攪拌器停止攪拌，循環(huán)泵中斷循環(huán)導致化學反應溫度上升的情況 d． 曾經發(fā)生過諸如離心機高速運轉設備的大型事故 |
0.5 |
表7 特殊工藝過程危險性修正系數表
圖2 閃點低于60℃的易燃和可燃液體泄放閥釋放壓力
圖3 工藝過程中的液體或氣體
圖4 貯存中的液體或氣體
圖5 貯存中的可燃固體和工藝過程中的粉塵
圖6 明火設備修正系數（位于裝置區(qū)域內）
圖4可以直接查出閃點低于60℃的可燃和易燃液體的修正系數。其他物質修正系數確定如下：①由圖2分別查出操作壓力和釋放壓力的修正系數。②校正操作壓力（初始壓力）修正系數，校正時如為高粘度物質（瀝青、重潤滑油等）初始值乘以0.7；壓力大于103kPa的壓縮氣體或承壓可燃液體，初始壓力乘以1.2；可燃性液化氣體（含沸點以上貯存的易燃物質）初始值乘以1.3；擠出和鑄模作業(yè)，不需校正。③求初始修正系數與釋放壓力修正系數之比。④用校正后的初始壓力修正系數乘以比值，即為實際壓力修正系數。
例：有一容器裝粘度較大的物質，容器的操作壓力為0.7MPa，爆破膜爆破壓力0.86MPa，求實際壓力修正系數。
查圖2得相應壓力修正系數分別為0.30和0.34，粘性物質需乘以0.7，則初始修正系數為0.30×0.70=0.21；操作壓力修正系數與釋放壓力修正系數比為0.30/0.34=0.88，則實際壓力修正系數為0.21×0.88=0.19。
當壓力超過7MPa時，其修正系數按下表取值
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壓 力/0.1MPa |
修 正 系 數 |
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105 140 175 210~700 ＞700 |
0.92 0.96 0.98 1.00 1.50 |