DOW法在四氢呋喃生产工艺安全评价中的应用
基于DOW指数法的己内酰胺生产工艺安全分析_郭凡
评价单元特殊工艺危险系数 F2
环己烷氧化分 解反应单元 1． 0 0． 40 0． 50 0． 3 0． 35 0． 50 － 0． 10 0． 30 － 0． 50 3． 95 氨氧化 单元 1． 0 0． 60 － － 0． 26 － － 0． 10 0． 30 － － 2． 26 羟胺制 备单元 1． 0 0． 20 0． 50 － 0． 57 － 0． 13 0． 10 0． 30 － － 2． 80 肟化反应 单元 1． 0 0． 20 0． 50 0． 30 － － 1． 62 0． 10 0． 30 － － 4． 02 环己酮肟 重排单元 1． 0 0． 20 － 0． 30 0． 42 － － 0． 10 0． 50 － 0． 50 3． 02
评价单元危险系数 F3 是一般工艺危险系数 F1 与特殊工艺危险系数 F2 的乘积， 即 F3 = F1 × F2 。经计算每个评价单元的危险系数 F3 依次为
12． 600 、 10． 586 、 5． 310 、 6． 300 、 10． 452 、 5． 436 。 2． 4 计算火灾、 爆炸指数（ F ＆EI） 火灾、 爆炸指数是用来估算己内酰胺装置在
1988 年 2 月生， 211816 。 凡， 女， 硕士研究生。江苏省南京市，
第 41 卷 2 2． 1
第6 期
化
工
机
械
723
DOW 火灾、 爆炸指数法评价 选取评价单元
常压过程。 d． 羟胺制备单元。 该单元的主要物质是氨 气、 氨水、 磷酸、 硝酸及氢气等， 属于腐蚀环境， 反 温度为 55℃ ， 应要求达到 2 650kPa 的操作条件， 反应异常时， 危险性很大。 e． 肟化反应单元。 该单元中环己酮在甲苯 溶液中与磷酸、 羟胺进行肟化反应， 生成环己酮 肟， 反应温度为 50℃ ， 危险物质为甲苯及环己酮 等， 温度控制严格， 极易结晶堵塞。 f． 环己酮肟重排单元。 该单元的主要介质 为发烟硫酸、 转位酯、 肟及 SO3 等， 处于腐蚀环境， 165℃ ， 1 480kPa ， 温度 压力 极易发生副反应失
四氢呋喃工艺
四氢呋喃工艺：
四氢呋喃是一种重要的有机溶剂和化工原料，可用于合成各种聚合物、药物和其他有机化合物。
四氢呋喃的制备工艺有多种，以下是一些常见的制备工艺：
1.糠醛法：由糠醛脱羰基生成呋喃，再加氢而得。
这是工业上最早生产四氢呋喃的方
法之一。
糠醛主要由玉米芯等农副产品水解制造。
该法污染严重，不利于大规模生产，已逐步被淘汰。
2.顺酐催化加氢法：顺酐和氢气从底部进入内装镍催化剂的反应器，产物中四氢呋喃
与γ-丁内酯比例可通过调整操作参数加以控制。
该工艺可在0～（5∶1）范围内任意调整γ-丁内酯与四氢呋喃的比例，顺酐的单程转化率达100%，四氢呋喃选择性为85%～95%，产品含量达99.97%。
3.1，4-丁二醇脱水环化法：加入50t 1，4-丁二醇后，从反应器中排除约70kg焦质。
将焦质进行过滤，得到的硫酸水溶液可以重新使用，这一过程的四氢呋喃收率可以达到99%以上。
硫酸是四氢呋喃工业生产中使用最早的催化剂，也是现今生产中应用较多的催化剂。
4.二氯丁烯法：以1，4-二氯丁烯为原料，经水解生成丁烯二醇，再经催化加氢而得。
5.醇法：通过对1，4-丁二醇和催化剂进行加热反应，生成THF。
该工艺具有原料易得、
反应温度相对较低等优点，是THF生产的常用工艺之一。
但是，该方法的产率相对较低，并且催化剂的选择和副反应的产物处理比较复杂。
6.氢化法：通过对四氢呋喃醇进行氢化反应，生成THF。
该工艺优点在于产率高、反
应温度较低，并且反应过程中不需要加催化剂。
年产3000吨四氢呋喃项目安全条件论证报告
******化工有限公司年产3000吨四氢呋喃项目安全条件论证报告目录1.安全条件论证目的依据 (1)1.1安全条件论证目的 (1)1.2安全条件论证依据 (1)2. 建设项目概况 (2)2.1建设单位概况 (2)2.2项目名称 (2)2.3项目性质 (2)2.4建设项目简介 (2)2.5工艺技术方案： (2)2.6主要设备设施 (3)3. 建设项目内在的危险、有害因素对周边环境及社会活动影响 (5)3.1 建设项目涉及的危化品危险有害特性 (5)3.2主要危险物料包装、储存、运输要求 (7)3.3建设项目可能发生的事故危害分析 (8)3.4 重大危险源辨识 (10)3.5建设项目对周边环境及社会活动影响分析 (10)4. 周边单位生产、经营活动或者居民生活对建设项目的影响 (12)5. 当地自然条件对建设项目的影响 (12)5.1地理位置 (12)5.2自然条件 (12)5.3自然条件对建设项目的影响 (13)6. 论证结论 (14)1.安全条件论证目的依据1.1安全条件论证目的通过对该项目的安全条件论证，可以明确该项目内在的危险、有害因素对周边场所、区域的影响是否符合国家有关规范、标准和规定；周边的生产经营活动对该建设项目的影响是否符合国家有关规范、标准和规定；所在地的自然条件对该建设项目的影响是否在可接受和可控制的范围内。
1.2安全条件论证依据1.2.1法律、法规、部门规章（1）《中华人民共和国安全生产法》（国家主席令第70号）。
（2）《中华人民共和国消防法》（国家主席令第4号）。
（3）《中华人民共和国职业病防治法》（国家主席令第60号）（4）《中华人民共和国环境保护法》（国家主席令第22号）。
（5）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》（国家主席令第77号）。
（6）《危险化学品安全管理条例》（国务院344号令）（7）《安全生产许可证条例》（国务院令第397号）。
（8）《特种设备安全监察条例》中华人民共和国国务院令（2003）第373号（9）《危险化学品建设项目安全许可实施办法》（国家安全生产监督管理总局令第8号）（10）国家安全监管总局关于危险化学品建设项目安全许可和试生产（使用）方案备案工作的意见（安监总危化〔2007〕121号）（11）《危险化学品建设项目安全设施目录（试行）》（安监总危化〔2007〕225）（12）《危险化学品建设项目安全评价细则（试行）》(安监总危化〔2007〕255号) 1.2.2主要技术规范、规程、标准（1）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-1993）（2）《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）。
四氢呋喃的应用及生产与精制工艺
四氢呋喃的应用及生产与精制工艺四氢呋喃的应用和生产研究进展摘要：论述了四氢呋喃的应用及用途、生产工艺、生产废水的处理及废液的回收提纯，总结了目前对四氢呋喃的研究进展。
关键词：万能溶剂；四氢呋喃；重要原料四氢呋喃，又称1，4-环氧丁烷、氧杂环戊烷、四甲撑氧、一氧五环，简称THF ，分子式为C 4H 8O ，无色透明液体，有类似乙醚气味，凝固点为-65℃，沸点为66℃，相对密度为0.887(20℃)。
具有低毒、低沸点、流动性好的特点，空气中最高容许浓度为200×10-6。
它是最强的极性醚类之一，在化学反应和萃取时用做一种中等极性的溶剂，是一种重要的有机合成原料和优良的溶剂，具有着广泛的用途。
1应用及用途THF 是一种重要的有机合成原料且是性能优良的溶剂，有“万能溶剂”之称，对许多有机物和无机物有优良的溶解性，溶解除聚乙烯、聚丙烯及氟树脂以外的所有化合物，特别适用于溶解丁苯胺、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯，广泛地用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁带和薄膜涂料的溶剂，并用作反应溶剂，用于电镀铝液时可任意控制铝层厚度且光亮。
THF 与1，4-丁二醇缩聚生成聚四氢呋喃醚（PTMG ），自身可以缩聚（经阳离子引发开环在聚合）成聚四亚甲基醚二醇（PTMEG ），也称四氢呋喃均聚醚，PTMEG 与甲苯二异氰酸酯（TDI ）制成耐磨、耐油、低温性能好、强度高的特种橡胶；与对二本甲酸二甲酯和1，4-丁二醇制成嵌段聚醚聚酯弹性材料。
相对分子质量为2000的PTMEG 与对亚甲基双（4-苯基）二异氰酸酯（MDI ）制成聚氨酯弹性纤维（氨纶，即SPANDEX 纤维）、特种橡胶和一些特殊用途涂料的原料。
在合成溶液丁苯橡胶时，作为引发助剂的无规剂，协同丁基锂引发反应。
在有机合成方面，THF 可用于生产四氢噻吩，1，4-二氯乙烷、2，3-二氯四氢呋喃、戊内酯、丁内酯、和吡咯烷酮等。
在医药方面，THF 用作合成咳必清、利复霉素、黄体酮和一些激素药的原料。
道(DOW)化学公司火灾、爆炸危险指数评价法(第7版)：应用实例
道(DOW)化学公司火灾、爆炸危险指数评价法(第7版)：应用实例1 评价项目概述本书选取某化学工业公司年产12万t聚苯乙烯项目作为评价对象，该公司的12万t聚苯乙烯项目由三套聚苯乙烯生产装置组成。
聚苯乙烯生产工艺流程包括配料、预聚合、聚合、脱挥、造粒等工序和循环真空、导热油等辅助系统。
聚苯乙烯工艺流程示意图如图11所示。
图11 聚苯乙烯工艺流程简图2 选择评价单元该公司主要分为生产区和贮罐区两大部分。
现有的12万t聚苯乙烯项目共有3条生产线，每条生产线均由多个工艺系统组成，包括配料、聚合、脱挥、循环回收、真空、造粒和粉末脱除等部分。
依据对聚苯乙烯生产工艺过程的分析，可初步确定苯乙烯聚合阶段是整个生产过程中最具危险性的阶段，因此，生产主装置区应选取预聚合车间为代表性工艺单元。
此外，苯乙烯罐区和日用罐区也是该公司内主要的火灾、爆炸危险场所，应以此为危险单元进行事故后果评价。
各评价单元基本情况如下：(1) 聚苯乙烯生产装置区：由于3条生产线的布置相对独立，可选取其中一条生产线为代表性评价单元，本书选取3号生产线进行评价。
评价时考虑苯乙烯(SM)进入预聚釜进行聚合时的情况。
(2) 贮罐区：该公司球罐区有两组贮罐，其中一组包含2个6 000m3的液化石油气球罐、1个600m3的柴油贮罐和1个864m3的矿物油贮罐；另一组为2个1 000m3的乙二醇贮罐，两组贮罐用防火堤隔开。
罐区的火灾爆炸危险主要来自苯乙烯，故选取苯乙烯罐组为单元进行评价，考虑罐内填充系数为0〃85时的情况。
(3) 日用罐区：罐区内的主要危险物质是苯乙烯，一般存放量约为150t。
3 各单元火灾、爆炸事故经济损失评价3〃1 物质系数的确定以生产装置区为例，单元内存在的物质有苯乙烯、矿物油、聚丁二烯橡胶和抗氧剂等。
根据评价指南的规定，应选取火灾危险性较大或储运量较大的物质作为代表性物质，故代表物选定为苯乙烯，其物质系数为24。
考虑苯乙烯进入预聚合釜聚合时的温度为90～200℃，远超过其闪点(32℃)温度，应进行温度修正，所得物质系数仍为24。
道化学火灾爆炸危险指数评价法的应用
选取某海上油田井口平台油气处理工艺。该平台油气处理过程包含原油工艺系统流程和天然气工艺系统流程。
原油工艺系统流程：井口平台油井和油气井生产的流体经油嘴节流后进入生产管汇，单井产液进入油井测试分离器进行计量，计量后与生产管汇产液汇合，输至中心平台上的原油处理系统进行集中处理。
天然气工艺系统流程：气井生产的流体经气嘴一次节流后进入气井生产管汇，单井产液进入气井测试分离器进行计量，计量后与生产管汇产液汇合，输至中心平台上的气处理系统进行集中处理。工艺流程图2-1：
道化学火灾爆炸危险指数评价法的应用
作者：毛桂英
来源：《中国新技术新产品》2009年第06期
摘要：道化学火灾、爆炸危险指数评价法(简称DOW方法)是对工艺装置及所含物料的潜在火灾、爆炸和反应性危险按逐步推算的方法进行客观的评价。本文应用此评价方法对石油行业油气处理流程的工艺设备进行分析，分析过程中定量的依据是以往事故统计资料、物质的钱再能量和现行的安全防护措施，最后给出工艺设备的固有危险性等级，得出分析结论。
因此，在项目的设计中必须采取严格的安全防护措施，在工程正常运行过程中，应加强对设备的管理维护和完善各项管理制度，保证各个单元安全运行。
参考文献
[1]闪淳昌.建设项目（工程）劳动安全卫生预评价指南[M].大连：大连海事大学出版社，1999.
[2]国家安全生产管理总局安全评价煤炭工业出版社，2005
[3]蒋荣成,郭振龙.工业装置安全卫生预评价方法1化学工业出版社，2004
作者简介：毛桂英，1980.09，女，汉，双学士，安全工程专业（工商管理专业），主要工作内容为海洋石油安全评价。
海上油气开采是一项高危险的工作，通过对工艺设备的火灾爆炸指数模拟，了解各工艺设备的危险性等级，可以给予海上作业人员借鉴，了解设备的固有危险性等级，从而加强安全防护，降低事故发生概率。
DOW指数法在某油库安全评价中的应用
和 ．但此 处列 出的 ６项 不一 定 全部采 用
１ ． 确定 特殊 工 艺过程 危 险 系数 ３
火 灾爆 炸 指数 评价 方 法 中 ．物质 系 数 Ｆ是最 基 础 的数 据 ．它 表示 物质 在 由燃烧 或 化学 反应 引起 的燃爆 过 程 中潜 在 能 量 释放 的 尺度 。物 质 系数 Ｆ
现代 安 全管理 中关于 安全 分析 与评 价 的方 法很 多 ，如 因 果 分 析 法 、失 效 模 式 分 析 法 、 事 故 树 （ｖＡ）分 析 法 、事 件 树 （ Ｔ ｆ ｒ Ｅ Ａ）分 析 法 、爆 炸 指 数 （Ｏ Ｄ Ｗ）分析 法等 ｌ］ ｌ 。其 中 Ｄ Ｗ 分 析法诞 生 于 ＿ ３ Ｏ
活 泼性 联 合 求得 。
第 ３ ６卷第 ４期
汪剑 辉 等 ：Ｄ Ｗ 指 数 法 在某 油 库 安 全 评 价 中 的应 用 Ｏ
６ ７
不 一 定 全 部 采 用
２１ 确 定 评 价 单 元 ．
１ 计 算单 元危 险 系数 ． ４
是 反 映 所评 价 单 元 潜 在 危 险性 的 指 标 ．它
石
油
工
程
建
设
２１ ０ ０年 ８月
汪剑 辉 ，薛一江
（ 总参 工程兵科研 三所 ，河南 洛阳 ４ ２ ） ７０３ １
摘 要 ：介 绍 了 ＤＯ 火灾爆 炸 指数 评 价 法的 原理 、评 价 程序 及 计算 步骤 。 通过 在 某基 地 油库安 全 Ｗ
评价 中的 应 用 ，指 出该 评价 法是 一 种识 别和 筛选 油库重 大危 险 源的有 效 工具 ，可为 更深 层 次的 油库
DOW化学火灾爆炸指数法在某采油平台安全评价中的应用 孙红栋
DOW化学火灾爆炸指数法在某采油平台安全评价中的应用孙红栋摘要：采用DOW化学公司火灾爆炸指数评价法定量的对采油平台典型的工艺单元进行评价，确定各评价单元危险系数和安全等级，定量的计算各单元火灾爆炸可能导致的直接损失和间接损失，为风险评估和事故预防提供可靠的依据。
关键词：DOW；安全评价；火灾爆炸；采油海上采油平台空间狭小、设备运行繁多，在开采和处理过程中涉及原油、天然气、柴油等易燃易爆品，如果发生事故，由于设备密集，救援难度较大，易造成严重损失。
用DOW化学公司火灾爆炸指数评价法来确定采油平台各单元的潜在危险性，能够定量的计算各系统火灾爆炸的危害程度和停产损失[1]，为预防和决策提供依据。
1 DOW化学火灾爆炸指数评价方法简介1964年美国DOW化学公司首创了火灾、爆炸危险指数评价法，被公认为最成功的针对化工生产系统的综合性评价法[2]。
2 选取工艺单元、确定物质系数MFDOW评价方法中，把单元区分为生产单元和工艺单元。
本次评价选取采油平台较典型的工艺单元作为评价对象即生产分离器、燃油沉降罐、柴油柜、燃料气加热器四个工艺单元。
DOW化学火灾爆炸指数评价法第7版给出了近330种常见化合物的MF值，通过查表，得出四个单元介质的MF值。
具体参数见表1。
3 确定评价单元危险系数F3及火灾爆炸指数计算工艺单元的危险系数F3应选择物质在工艺单元中所处的最危险状态。
F3= F1XF2，其中F1为一般工艺危险系数，是确定事故损害大小的主要因素之一，F2为特殊工艺危险系数，是影响事故发生概率的主要因素。
4 计算安全补偿系数C安全补偿系数C由工艺控制安全补偿系数C1、物质隔离安全补偿系数C2和防火设施安全补偿系数C3的乘积计算。
a 应急电源：四个单元均没有提供应急电源，故此项系数为1。
b 冷却装置：除柴油柜外，另外三个单元有雨喷淋冷却装置，故三个单元补偿系数为0.98。
c 抑爆装置：四个评价单元均未安装抑爆装置，补偿系数为0。
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消防管理研究 DOW法在四氢呋喃生产工艺安全评价中的应用徐少波(上海市化工区消防支队,上海201507) 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 U276 文献标志码:B文章编号:1009-0029(2009)11-0863-04自20世纪80年代安全系统工程引入我国,安全评价越来越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、发生事故的概率和可能产生的后果。
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、操作简单、实用性强的特点在国内化工行业运用越来越广泛。
1 DOW法简介1.1 DOW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F1及特殊工艺危险系数F2,求出火灾爆炸指数F&EI,根据指数值分为不同等级,按各等级要求及火灾、爆炸指数分组采取相应的安全措施。
1.2 DOW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用于下游聚四氢呋喃的生产。
由于四氢呋喃闪点很低,加之生产过程中使用了氢气、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。
表1 主要危险化学品物性品 名分子式闪点/℃爆炸极限V氢 气H2-4%～75%正丁烷C4H10- 1.9%～8.5%异丁烷C4H10- 1.8%～8.5%四氢呋喃C4H8O-20 2.0%～11.8%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。
表2 主要评价单元评价单元主要包含的设备碳四分离塔单元碳四分离塔、碳四分离塔回流罐和管道加氢反应器单元加氢反应器和管道等氧化反应器单元氧化反应器和管道等T HF精馏塔单元THF精馏塔、T HF精馏塔回流罐和管道T HF储罐单元500m3T HF储罐异丁烷储罐单元500m3的土埋式卧罐,工作温度为常温,操作压力为0.6M Pa2.3 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THF,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THF作为重要物质,其物质系数为16。
(5)THF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F3F3是由一般工艺危险系数F1和特殊工艺危险系数F2确定的,F3=F1×F2。
2.4.1 确定一般工艺危险系数F1F1是确定事故损失大小的主要因素,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F1,THF装置涉及到放热反应、通道、排放与泄漏3项内容。
(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、T HF精馏塔单元所属装置周围均有围堰,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。
TH 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F1见表3所示。
表3 一般工艺危险系数单 元基本危险系数F1碳四分离塔单元 1.0 1.0+0.50=1.50加氢反应器单元 1.0 1.0+0.30+0.50=1.80氧化反应器单元 1.0 1.0+0.50+0.50=2.00T HF精馏塔单元 1.0 1.0+0.50=1.50T HF储罐单元 1.0 1.0+0.50=1.50异丁烷储罐单元 1.0 1.0+0.25=1.252.4.2 确定特殊工艺危险系数F2F2是影响事故发生频率的主要因素,特定的工艺条件是导致火灾、爆炸事故的主要原因,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、可燃液体的压力危险系数图”中表4 特殊工艺危险系数单 元毒性物质危险系数燃烧范围或其附近的操作压力释放实际危险系数易燃物料的量系数腐 蚀连接头和填料处的泄漏基本危险系数F2碳四单元0.200.300.46 1.840.100.30 1.0 4.20加氢单元0.400.300.350.180.100.30 1.0 2.63氧化单元0.60-0.260.160.100.30 1.0 2.42 T HF精馏0.400.300.39 1.210.100.30 1.0 3.70 T HF储罐0.400.300.160.870.100.30 1.0 3.13异丁烷储罐0.200.300.190.850.100.30 1.0 2.94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。
从DOW法“工艺中的液体和气体”或“贮存中的液体”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0.127m 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F3工艺单元危险系数F3见表5所示。
表5 单元工艺危险系数单 元计算公式F3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F3=F1×F21.50×4.20=6.301.80×2.63=4.732.00×2.42=4.841.50×3.70=5.551.50×3.13=4.691.25×2.94=3.682.5 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。
表6 F&EI及危险等级对照表F&E I值1～6061～9697～127128～158>158危险等级最轻较轻中等很大非常大表7 火灾爆炸指数表单 元计算公式F&E I值危险等级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F&EI=M F×F321×6.30=132.30很大21×4.73=99.33中等21×4.84=101.64中等16×5.55=88.80较轻16×4.69=75.04较轻21×3.68=77.28较轻2.6 火灾、爆炸的暴露半径及暴露区域暴露半径表明了单元危险区域的平面分布,它是以工艺设备的关键部位为中心,以暴露半径为半径的圆。
如果设备较大,则以从设备表面向外量取暴露半径,暴露区域加上评价单元的面积才是暴露区域的面积,高度是暴露半径,暴露体积即为围绕着工艺单元的圆柱体的体积。
DOW法计算公式为:R=F&E I×0.84×0.3048(R为暴露半径,m);暴露区域面积S= R2 (S为暴露面积,m2)。
根据表7中F&EI数值求得暴露半径R,见表8所示。
2.7 安全措施补偿系数C通过对照表7,发现T HF精馏塔单元、T HF储罐单元和异丁烷储罐的火灾、爆炸危险等级均为“较轻”;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。
表8 暴露半径及暴露面积单 元F&EI暴露半径R/m暴露面积S/m2碳四分离塔单元132.3033.873602加氢反应器单元99.3325.432031氧化反应器单元101.6426.022126T HF精馏塔单元88.8022.731622T HF储罐单元75.0418.911123异丁烷储罐单元77.2819.791130 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,其安全补偿措施可分为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C1、C2、C3,分别由若干个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×C2×C3。