[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,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
?、俅_定危險(xiǎn)場(chǎng)所的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性大?。?/p>
?、谡页隹蓪?dǎo)致事故發(fā)生及擴(kuò)大災(zāi)情的設(shè)備;
?、蹖撛诘幕馂?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
?、俅_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。
②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。可燃性氣體及液體的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。
③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×F (1)
F之所以為F和F之積,是因?yàn)樗薋和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)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。
④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×MF (2)
?、輪卧:ο禂?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。
?、抻绊懛秶ㄓ绊憛^(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)算公式為:R=0.256×F&E(米) (3)
?、呋咀畲罂赡茇?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。
基本MPPD=原成本×0.82×升級(jí)系數(shù) (4)
實(shí)際MPPD=基本MPPD×安全修正系數(shù) (5)
原成本×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0—1之間,它反映了安全措施的好壞對(duì)事故可能造成的損失的影響。
?、嘧畲罂赡芄ぷ魅論p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
①F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
?、贔的計(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+0.30+0.50+0.40=2.70
?、跢的計(jì)算:根據(jù)式(1)得:
F=3.30×2.70=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。
?、躆F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MF值為10,取最高值MF=16。
?、軫&E的計(jì)算:根據(jù)式(2)得:
F&E=8×16=128
3)影響區(qū)域半徑R的計(jì)算,由式(3)得:
R=0.256×128=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=0.68
5)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=450×0.82×1=369(萬元)
實(shí)際MPPD=369×0.45=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(4—15)天。
7)計(jì)算結(jié)果分析
根據(jù)F&E、R、DF、MPPD及停產(chǎn)損失的計(jì)算結(jié)果可知,在半徑為R=32.77米的園形影響區(qū)域內(nèi)遭70%破壞,停產(chǎn)的直接損失約282萬元人民幣。
由于F&E值達(dá)到128,高于一級(jí)危險(xiǎn)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)值120(注),所以該汽油庫被確定為一級(jí)危險(xiǎn)點(diǎn),應(yīng)按一級(jí)危險(xiǎn)點(diǎn)的要求實(shí)行安全管理。
注:危險(xiǎn)點(diǎn)等級(jí)表根據(jù)參考文獻(xiàn)《危險(xiǎn)點(diǎn)控制與管理》。