评价单元的划分及其原则

评价单元的划分及其原则

1.评价单元划分的原则

评价单元就是指在危险、有害因素识别与分析的基础上，根据评价目标和评价方法的需要，将系统分成有限的、确定围的评价单元。评价单元的正确划分直接关系到整个建设项目的安全预评价的顺利实施。

一个作为评价对象的建设项目、装置（系统），一般是由相对独立、相互联系的若干部分（子系统、单元）组成，各部分的功能、含有的物质、存在的危险因素和有害因素、危险性和危害性以及安全指标均不尽相同。以整个系统作为评价对象实施评价时，一般先按一定原则，根据评价目标和评价方法的需要，将评价对象分成若干有限、确定围的单元分别进行评价，然后再综合为整个系统的评价。

评价单元的划分，一般将生产工艺、工艺装置、物料的特点和特征与危险、有害因素的类别、分布有机结合进行划分，还可以按评价的需要将一个评价单元再划分为若干子评价单元或更细致的单元。评价单元的划分并不要求绝对一致。

常用的评价单元划分原则和方法如下。

（1）以危险、有害因素的类别为主划分评价单元

1）对工艺方案、总体布置及自然条件、环境对系统影响等综合方面的危险、有害因素的分析和评价，可将整个系统作为一个评价单元。

2）将具有共性危险因素、有害因素的场所和装置划为一个单元。

（2）以装置和物质特征划分评价单元

1）按装置工艺功能划分。

2）接布置的相对独立性划分。

3）按工艺条件划分评价单元。

4）按贮存、处理危险物品的潜在化学能、毒性和危险物品的数量划分评价单元。

5）根据以往事故资料，将发生事故能导致停产、波及围大、造成巨大损失和伤害的关键设备作为一个单元；将危险性大且资金密度大的区域作为一个单元；将危险性特别大的区域、装置作为一个单元；将具有类似危险性潜能的单元合并为一个大单元。

（3）依据评价方法的有关具体规定划分。

如ICI公司的蒙德火灾、爆炸、毒性指标法需要结合物质系数以及操作过程、环境或装置采取措施前后的火灾、爆炸、毒性和整体危险性指数等划分评价单元；故障假设分析方法按问题分门别类，例如按照电气安全、消防、人员安全等问题分类划分评价单元；再如模

糊综合评价法需要从不同角度（或不同层面）划分评价单元，再根据每个单元中多个制约因素对事物作综合评价，建立各评价集。

2.本建设项目评价单元的划分

本报告的评价对象是年产10000吨白聚醚生产线项目，其评价的容有：生产装置、储存装置、总平面布置、物料，等等。考虑到项目生产工艺、平面布置的完整性，应对其进行全面的安全评价，划分为以下几个单元：

1.生产单元

2.贮存单元

3.总平面布置单元

4.公用工程单元

评价方法的选用

按照安全评价结果的量化程度，安全评价方法可分为定性安全评价方法和定量安全评价方法。

按照安全评价的逻辑推理过程，安全评价方法可分为归纳推理评价法和演绎推理评价法。

按照安全评价要达到的目的，安全评价方法可分为事故致因因素安全评价方法、危险性分级安全评价方法和事故后果安全评价方法。

按照评价对象的不同，安全评价方法可分为设备(设施或工艺)故障率评价法、人员失误率评价法、物质系数评价法、系统危险性评价法等

1.评价方法的确定

对本建设项目的安全评价采用定性和定量的评价方法，本评价所采用的评价方法有：（1）预先危险性分析

（2）故障类型及影响分析

（3）事故树分析

（4）道化学火灾爆炸危险性指数评价法

（5）易燃、易爆、有毒重大危险源评价法

选择上述评价方法的原因如下：

（1）根据本建设项目的生产工艺特点、原料的贮存情况、生产装置特点及公用工程及配套设施所选择的。如，贮存单元采用易燃、易爆、有毒重大危险源评价法；工艺单元采用

道化学指数评价法；生产装置采用故障类型及影响分析；等等。

（2）定性评价和定量评价相结合，综合地评价出某工艺单元的危险程度，有利于企业及时采取整改措施。

2.评价单元所对应的评价方法

根据各个单元的危险、危害分析，对各单元采取针对性地评价方法：

（1）生产单元所采用的评价方法有：

对氮气输送系统采用预先危险性分析

生产单元采用道化学火灾爆炸指数分析法、预先危险性分析

真空泵生产装置采用故障类型及影响分析

（2）贮存单元

对原料储罐的苯乙烯和丙烯腈两个储罐采用事故后果火灾爆炸模拟性分析。

（3）公用工程

对供电系统采用故障类型及影响分析。

（4）总平面布置及外部环境单元

根据建设方所提供的总平面布置方案，按照《建筑设计防火规》等标准规进行综合性地安全评价。

选用的评价方法，分析如下：

1.对氮气输送系统采用预先危险性分析

预先危险性分析（PHA）也称初始危险分析，是在每项生产活动之前，特别是在设计的开始阶段，对系统存在危险类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析，尽可能评价出潜在的危险性。

根据事故原因的重要性和事故后果的严重度，来确定危险因素的危险等级，其危险等级为四级，如下：

空气中氮气含量过高，使吸入气氧分压下降，引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时，患者最初感胸闷、气短、疲软无力；继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，称之为“氮酩酊”，可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡；若遇高热，容器压增大，有开裂和爆炸的危险。氮气输送系统的预先危险性分析结果汇总见表：

生产单元的预先危险性分析

对本建设项目的生产单元进行预先危险性分析结果见下表：

3.道化学火灾爆炸指数评价法

火灾、爆炸指数是借以评估特定工艺过程最大潜在损失围的一种工具，可使人们预测事故可能导致的实际危害和停产损失。

针对此建设项目生产单元，活性物质较多，操作温度及压力高，还配有换热器、搅拌器等起至关重要的装置，容易引起火灾、爆炸的可能性极大等特征。因此，采用道化学火灾爆炸指数评价法是合理的。

评价步骤如下：

1.工艺单元的选择和物质系数的确定

白聚醚的生产工艺过程可以分为投料、聚合、单体回收、包装四个生产及贮存系统。根据具体情况或根据生产装置危险源的识别，对影响较大的生产装置进行安全评价。其单元划分见表，然后，选择恰当工艺单元的主要参数。

工艺单元

注：混合物的物质系数（MF）的确定，以最高者为宜。

2. 物质系数的确定

3. 安全措施补偿系数

（1）工艺控制安全补偿系统(C1)

a．应急电源0.98 0.98 f．惰性气体保护0．94—0.96 0.96 b．冷却装置0.97—O.99 0.97 g.操作规程／程序0．91—0．99 1 c．抑爆装置0.84—0.98 1 h．化学活泼性物质检查0．91—0.98 0.98 d．紧急切断装置 O.96—0.99 0.98 i.其他工艺危险分析0．91—0.98 0.94 e．计算机控制0.93～0.99 1 汇总C1=0.824

（2）物质隔离安全补偿系统(C2)

项目补偿系数围采用补偿

系数项目补偿系统围采用补偿

系数

a．控制阀 0．96—0．98 0.96 c．排放系统 0．91—0．97 0.91

b．卸料／排空装置 0．96—0．98 0.96 d. 联锁装置 0．98 0.98

汇总C2=0.822

（3）防火设施安全补偿系数(C3)

项目补偿系数围采用补偿系数项目补偿系统围采用补偿系

数

a．泄漏检测装置 0．94—0．98 0.94 f．水幕 0．97—0．98 1

b．结构钢 0．95-0．98 0.95 g.泡沫灭火装置 0．92—0．97 0.92

c．消防水供应系统0．94—0.97 0.94 h.手提式灭火器

材／喷水枪

0．93--0．98 0.93

d.特殊灭火系统0．91 1 i．电缆防护0．94—0．98 0.94 e．洒水灭火系统 0．74—0．97 0.74 汇总C3=0.5 注：无安全措施的安全补偿系数为1；

由于各单元的安全措施基本一致，故只列举一个单元的安全措施补偿系数；

4. 工艺单元危险分析汇总于下：

1．火灾、爆炸指数(F&E1) 294

2．暴露半径（ 0.84F&E1）246.96m

2

3．暴露面积（ S=3.14294.46）272259M

4．暴露区财产价值A1百万美元

5．危害系数0.78

6．基本最大可能财产损失——(基本MPPD)(暴露区财产价值x危害系数) 百万美元

7．安全措施补偿系数C——(Cl·C2·C3) 0.34

百万美元8．实际最大可能财产损失——(实际MPPD)(基本最大可能财产损失x安全措

施补偿系数)

9．最大可能停工天数——(MPDQ) 天

10．停产损失——(BI) 百万美元

注：建设方未提供原料及成品的具体生产成本，表中空白数值无法计算。

故障类型及影响分析

故障类型及影响分析是对系统的各个组成部分、元件进行分析的重要方法；系统的子系统或元件在运行过程中会发生障碍，而且往往可能发生不同类型的障碍。此方法的目的

是查明各种类型故障对邻近子系统或元件的影响以及最终对系统的影响，以及提出消除或控

制这些影响的措施。

1.本建设项目的供电系统中电机的故障类型及影响分析

2.

元素故障类型可能的原因对系统的影响

按钮卡住机械故障电机不转

接点断不开机械故障电机运行时间过长

操作人员没放下按钮短路会烧毁保险丝继电器接点不闭合机械故障电机不转

接点不断开机械故障电机的运行时间过长

经过接点的电流过大短路会烧毁保险丝保险丝不熔断质量问题短路时不能断开电路

保险丝过粗

2.本项目所使用的生产装置—真空泵的故障类型及影响分析

原料区泄漏爆炸事故后果模拟分析

本建设项目的贮存单元：原料库和成品库。储罐一旦发生泄露，将形成重大危险源，产生的事故后果是不堪设想的。相比较而言，原料库的库存的物质危险性较大，故只对原料库的贮存单元进行事故后果模拟分析。

丙烯腈和苯乙烯储罐发生破裂后，容器的压力降低至大气压，液体所释放出的能量用于器液体的蒸发，其蒸气容易燃烧，还会引起大面积的中毒。

原料区的贮存单元有两个储罐，分别是20t的丙烯腈和苯乙烯物质。下面分别对其进行分析：

原料区丙烯腈的最大贮存量为：

Wf = 20 10000 = 200000 （Kg）

TNT当量的计算公式为：W TNT = 1.8a Wf Qf /Q TNT

式中：1.8——地面爆炸系数

a——当量系数，取0.04

Q f——丙烯腈的爆热，取Q f =1757.7 18.88 =33164.2kJ/kg

Q TNT ——TNT的爆热，取4520 kJ/kg

因此，W TNT = 1.80.0420000033164.2/4520

= 105655.86（kg）

死亡半径R1为：R1 = 13.6（W TNT/1000） =13.6 4.726 =64.3（m）重伤半径由下列方程求解：

P s = 0.137 +0.119Z +.269/Z —0.019

Z = 0.005959 R2

P s = 44000/P o =0.4344

解得：

R2 = 183.89 (m)

轻伤半径由下列方程求得：

P s = 0.137 +0.119Z +.269/Z —0.019

Z = 0.005959 R3

P s = 17000/P o =0.1678

解得：

R3 = 329.2（m）

对于爆炸性破坏，财产损失半径R财的计算公式：

R财= K II W TNT（立方根）/（1+（3175/ W TNT）2）（1/6次方）

式中的K II为二级破坏系数，取值为4.6。

计算得：R财=217.5（m）

同理，苯乙烯（燃爆热为4376.9Kj/mol）的计算数值为：

R1 = 69.6(m) ,R2 = 183.89 (m) , R3 = 356.5（m）,R财=230.3（m）

针对原料区的两个储罐，泄漏后发生的蒸汽云爆炸，其破坏半径取最大值，故原料库爆炸的破坏半径（m）见下表：

总平面布置及外部环境单元

1. 总平面布置综合评价

根据建设方所提供的总平面布置图、爆炸危险区域划分图及消防设施布置图和其他的相关资料。本评价按照《建筑设计防火规》的要求对总平面布置情况进行综合评述。

（1）主要建筑物的火灾危险性及耐火等级

建筑物的火灾危险性和耐火等级主要取决于生产或储存的物质危险性。本项目的反应车间、配料车间的火灾危险性都属于甲类，原料贮存区的火灾危险性属于甲类，冷凝车间的火灾危险性也属于甲类。生产车间、贮存车间的耐火等级按照二级进行设计。

注：由于建设项目方提供的资料显示，对厂房（仓库）的层次未加标注，故不考虑耐火等级变更的情形。

（2）. 防火间距

评价所采用的标准是《建筑设计防火规》（GB50016—2006）。按照上述标准对本建设项目的建筑、设施间的防火间距做符合规性的评价，列表如下：

（3）消防通道

根据建设方提供的消防设施布置图来看，本建设项目的厂房、贮存区与周围的建筑物形成环形的消防通道，且消防车道的净宽度、净高度也不小于4m，符合《建筑设计防火规》第6.0.6条、6.0.9条的要求。

2. 本建设项目与周边环境的相互影响

见本评价报告“安全条件分析”。