道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法及應(yīng)用解析

1、道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法及應(yīng)用道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法及應(yīng)用 摘要 道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法應(yīng)用于確定物質(zhì)、 設(shè)備及作業(yè)場(chǎng)所潛在危險(xiǎn)性的原理和 步驟，定量計(jì)算事故可能導(dǎo)致的危害程度和停產(chǎn)損失。為事故的預(yù)測(cè)和防范提供了科學(xué)依 據(jù)，為安全生產(chǎn)管理評(píng)價(jià)工作提供了獨(dú)特的評(píng)價(jià)方法。 關(guān)鍵詞 火災(zāi)爆炸 指數(shù) 評(píng)價(jià) 應(yīng)用1 引言道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)法是美國道氏化學(xué)公司于 1964 年在化工過程及生產(chǎn)裝置的火災(zāi) 爆炸危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)法及其相應(yīng)措施中提出的。在以后的 20 多年里，該公司的火災(zāi)爆炸指 數(shù)法在第一版的基礎(chǔ)上，不斷對(duì)其的實(shí)用性與合理性進(jìn)行了調(diào)整，已先后修改了 5 次，并 于 1987 年發(fā)表了第六版。由于它方法獨(dú)特

2、，且易于掌握，對(duì)千差萬別的化工生產(chǎn)、貯運(yùn) 和使用過程的危險(xiǎn)性，都能較客觀地進(jìn)行評(píng)價(jià)，受到工業(yè)發(fā)達(dá)國家的重視。如在日本、英 國等國及有關(guān)企業(yè)，受其啟發(fā)，也先后開發(fā)、制定了適合本國及本企業(yè)的多種派生方法， 如“匹田教授法”、“蒙德（ Mond ）法”等。評(píng)價(jià)范圍也進(jìn)一步得到擴(kuò)展，除適用于化 工生產(chǎn)、貯運(yùn)外，還適用于供水（汽）系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及整流器、變壓 器、鍋爐、發(fā)電機(jī)等設(shè)備和具有一定潛在危險(xiǎn)的中試裝置等。道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法也在我國開始應(yīng)用，筆者僅做一些初步探討。2 道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法的原理及評(píng)價(jià)程序（第六版）1）道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法的原理利用工藝過程中的物質(zhì)、設(shè)備及物料

3、量等數(shù)據(jù)，通過逐步推算的方式，求出火災(zāi)、爆 炸危險(xiǎn)性大小的方法。評(píng)價(jià)過程中所使用的數(shù)據(jù)來自以往的事故統(tǒng)計(jì)、物質(zhì)的潛在能量及 現(xiàn)行防災(zāi)措施的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。2）火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)的目的 確定危險(xiǎn)場(chǎng)所的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性大??； 找出可導(dǎo)致事故發(fā)生及擴(kuò)大災(zāi)情的設(shè)備； 將潛在的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性納入安全管理。3）火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法的程序 確定評(píng)價(jià)單元 是指選擇評(píng)價(jià)的對(duì)象，依據(jù)的重要參數(shù)有： a. 物質(zhì)的潛在化學(xué)能； b.危險(xiǎn)物質(zhì)數(shù)量；c.資金密度；d.操作壓力與溫度；f.以往事故的發(fā)生情況等。 物質(zhì)系數(shù) 是表達(dá)物質(zhì)由于燃燒或化學(xué)反應(yīng)引起的火災(zāi)、 爆炸過程中潛在能量釋放的 尺度，用符合 MF 表示?？扇夹詺怏w及液

4、體的 MF 值可根據(jù)其可燃性等級(jí) Nr 和化學(xué)活性 （不 穩(wěn)定性）等級(jí) Nr 的值，通過查表求得；可燃性粉塵的 MF 值，可按粉塵的可燃性等級(jí) S 和化學(xué)活潑性等級(jí) Nr 查表獲得?；旌衔锏奈镔|(zhì)系數(shù)，一般用實(shí)驗(yàn)方法求取或選用混合物中 MF 最高的物質(zhì)值。 單元危險(xiǎn)系數(shù) F 是反映所評(píng)價(jià)單元潛在危險(xiǎn)性的指標(biāo)。 它等于一般工藝過程危險(xiǎn)系 數(shù) F 和特殊工藝過程危險(xiǎn)系數(shù) F 的乘積。即：F=F XF （1 ）F 之所以為 F 和 F 之積，是因?yàn)樗?F 和 F 中的“危險(xiǎn)因素”，具有交變作用。F 的值等于其基本系數(shù)（其值一般為 1 ）與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、物料的貯運(yùn)和輸送、封 閉結(jié)構(gòu)單元或室內(nèi)

5、單元、通道、排放和泄漏等 6 項(xiàng)內(nèi)容的危險(xiǎn)系數(shù)之和。 F 的值等于其基 本系數(shù)（其值一般為 1 ）與毒性物質(zhì)、負(fù)壓、在燃燒范圍內(nèi)或附近操作、粉塵爆炸、壓力 等 12 項(xiàng)內(nèi)容的危險(xiǎn)系數(shù)之和。 火災(zāi)爆炸指數(shù) 是反映火災(zāi)爆炸事故可能造成的破壞情況的指標(biāo)， 用符號(hào) F&E 表示。F&E=F X MF （ 2 ） 單元危害系數(shù) DF 表示單元中危險(xiǎn)物質(zhì)能量釋放造成火災(zāi)或爆炸事故的綜合效應(yīng)。 單元危害系數(shù) DF 是 F 和 MF 的非線性函數(shù)，可查圖獲得。 影響范圍 （影響區(qū)域） 是表示在所評(píng)價(jià)的單元內(nèi)發(fā)生火災(zāi)， 爆炸往往產(chǎn)生立體上的同心圓柱型破壞，因此，在考慮影響區(qū)域時(shí)，一般是計(jì)算影響區(qū)域半徑R。計(jì)算公

6、式為： R=0.256 X F&E （米）（3） 基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失（基本MPPD ）和實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失（實(shí)際 MPPD ）分別表示影響區(qū)域內(nèi)有關(guān)設(shè)備的價(jià)值基本損失值和實(shí)際損失值?；綧PPD=原成本X 0.82 X升級(jí)系數(shù) （4 ）實(shí)際MPPD=基本MPPD X安全修正系數(shù)（5 ）原成本X 0.82是根據(jù)大量統(tǒng)計(jì)得出的基本 MPPD的一個(gè)期望值，如影響區(qū)域內(nèi)設(shè)備 很新或很舊，設(shè)備參加保險(xiǎn)等，基本 MPPD 就會(huì)偏離這個(gè)期望值。故在式（ 4）中乘以一 個(gè)升級(jí)系數(shù)加以修正。安全措施修正系數(shù)是工藝控制系數(shù)C,危險(xiǎn)物質(zhì)隔離系數(shù) C、防火設(shè)施系數(shù) C 三者的乘積，其值范圍在 01 之間，它反映了

7、安全措施的好壞對(duì)事故可能造 成的損失的影響。 最大可能工作日損失 MPDO 表示事故引起的業(yè)務(wù)中斷天數(shù)，其值可根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)估算，也可查圖獲取。上述計(jì)算公式是根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)歸納出的經(jīng)驗(yàn)公式，實(shí)際應(yīng)用時(shí)按具體情況予以修正。3 道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法的應(yīng)用實(shí)例道氏火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法的應(yīng)用很廣，筆者以哈爾濱工業(yè)大學(xué)運(yùn)輸部汽油庫為例，說 明其評(píng)價(jià)應(yīng)用過程。1）汽油庫概況哈爾濱工業(yè)大學(xué)運(yùn)輸部汽油庫位于工大運(yùn)輸部汽車庫院內(nèi)，東南角，為半地下建筑形 式，占地面積 300 平方米，周圍 500 平方米內(nèi)無居民居住，也沒有工業(yè)性建筑。汽油庫 內(nèi)有儲(chǔ)油罐 6 個(gè)，其中每罐裝汽油 20 噸的有 4 個(gè)，裝柴油 8 噸的

8、 1 個(gè)，裝柴油 4 噸的 1 個(gè)。2）火災(zāi)爆炸指數(shù)的計(jì)算 F的計(jì)算：根據(jù)該汽油庫的具體情況，參照道氏法第六版有關(guān)系數(shù)的選擇及確定標(biāo) 準(zhǔn)，得到基本系數(shù)為 1 ，物質(zhì)處理和輸送的危險(xiǎn)系數(shù)為 1.05 ，封閉式結(jié)構(gòu)單元的危險(xiǎn)系數(shù) 為 0.90 ，通道修正系數(shù)為 0.35 ，其它修正系數(shù)為 0 ，則：F=1 1.05 0.90 0.35=3.30 F的計(jì)算：根據(jù)該汽油庫的具體條件及道氏法第六版的有關(guān)規(guī)定：得基本系數(shù)為1，負(fù)壓操作的修正系數(shù)為 0.50 ，低溫的危險(xiǎn)系數(shù)為 0.30 ，罐裝可燃性液體的修正系數(shù)為 0. 50 ，腐蝕與磨損危險(xiǎn)系數(shù)為 0.40 ，其余修正系數(shù)為 0，則：F=1 0.50

9、0.30 0.50 0.40=2.70 F的計(jì)算：根據(jù)式（1 ）得：F=3.30 X 2.70=8.91根據(jù)道氏第六版 F 最高值為 8，故這里的 F 的值只能取 8。 MF的計(jì)算：按汽油物質(zhì)系數(shù) MF值查道氏法第六版附錄 A :得MF=16。柴油的M F 值為 10 ，取最高值 MF=16 。 F&E的計(jì)算：根據(jù)式（2 ）得：F&E=8 X 16=1283）影響區(qū)域半徑 R 的計(jì)算，由式（ 3）得：R=0.256 X 128=32.77（米）影響區(qū)域的面積為 3372 平方米。4 ）單元危險(xiǎn)系數(shù) DF 的計(jì)算根據(jù) DF 與 F 和 MF 的關(guān)系曲線，查得 DF=0.685 ）基本 MPPD 和實(shí)際 MPPD 的計(jì)算 經(jīng)財(cái)務(wù)核算和估算，影響區(qū)域內(nèi)設(shè)備財(cái)產(chǎn)的價(jià)值約 450 萬元，升級(jí)系數(shù)取值為 1 ，安全措施修正系數(shù)經(jīng)計(jì)算得 0.45 ，根據(jù)式（ 4）和式（ 5）得到：基本 MPPD=450 X 0.82 X 1=369 （萬元）實(shí)際 MPPD=369 X 0.45=166 （萬元）按 1 美元約等于 8 元人民幣計(jì)算：166 - 8=20.75（萬美元）6） MPDO 損失日的確定根據(jù) MPPD 的值，查出 MPDO 曲線圖，知 MPDO 損失日為（ 415）天。 7）計(jì)算結(jié)果分析根據(jù) F&E 、R、DF 、MPP