(1)單元項目危險度取值
?、?物質(zhì)的危險度
危險物質(zhì)系指原材料、中間體或生成物中危險程度最大的物質(zhì)(在具體分析評價時要注意爆炸性物質(zhì)、自燃性物質(zhì)、氧化性物質(zhì)、易燃性物質(zhì)、可燃?xì)怏w等)。有些危險物質(zhì)是混合物的組分,如高度危險的有機過氧物作為反應(yīng)引發(fā)劑時,要先經(jīng)溶劑分散處理后再加入反應(yīng)器,如果含量不到爆炸下限10%時,使用時可不考慮其危險性,但因爆炸下限不易確定,故應(yīng)慎重考慮,必要時可通過試驗研究測定。物質(zhì)項目的危險度按表8-1定量評價表評定等級。
?、?單元容量的危險度
單元容量的危險度根據(jù)單元內(nèi)危險物質(zhì)的容量,按表8-1定量評價表評定等級。
對充填了催化劑的反應(yīng)裝置,計算容量時要去掉催化劑所占空間體積。對氣液混合系的反應(yīng)裝置,按其反應(yīng)時的主要形態(tài),確定按氣體或液體計算,可按l0m3氣體相當(dāng)于1m3液體進(jìn)行換算。對不會引起放熱化學(xué)反應(yīng)的精制裝置和儲存裝置,可以降一級評等,但加入阻聚劑的單體儲罐不能按不發(fā)生放熱化學(xué)反應(yīng)考慮。對兩種有流體的熱交換器,如一種流體有危險,另一種流體無危險,應(yīng)按危險物質(zhì)的容量計算。
?、?溫度和壓力的危險度
對于加熱爐,一般不考慮燃燒部分的壓力和溫度,而是考慮被加熱流體的溫度和壓力。
對于熱交換器,只考慮危險物質(zhì)部分的溫度和壓力,如兩部分都是危險物質(zhì),則考慮險程度高的方面。溫度和壓力項目的危險度按表8-1定量評價表評定等級。
?、?操作的危險度
操作項目的危險度按表8-1定量評價表評定等級。在爆炸極限范圍附近操作是指操作條件改變時,有可能進(jìn)入爆炸范圍。然而加熱爐的燃燒操作不屬本條所指情況。反應(yīng)設(shè)備的冷卻系統(tǒng)故障失效時,放熱反應(yīng)的反應(yīng)溫度會迅速上升,具有危險性。溫度上升速度值按下式計算
式中:R- 溫度上升速度,℃/min;
Qr—反應(yīng)的發(fā)熱速度,kcal/min;
Cp— 反應(yīng)設(shè)備內(nèi)物質(zhì)的定壓比熱容,kcal/kg.℃;
ρ— 反應(yīng)設(shè)備內(nèi)物質(zhì)的密度,kg/m3;
V— 反應(yīng)設(shè)備的有效容積(反應(yīng)物料所占容積),m3。
對于間歇式的分批操作,溫度上升速度隨反應(yīng)時間而異,可以選反應(yīng)初期的情況進(jìn)行評價。反應(yīng)放熱可使反應(yīng)設(shè)備內(nèi)的物質(zhì)蒸發(fā),如蒸發(fā)物能安全地排出時,計算溫度上升速度值時,應(yīng)扣除排出蒸發(fā)物的蒸發(fā)潛熱。
工藝操作條件受許多因素影響,操作條件變化波動,如流量、溫度、壓力的變化,反應(yīng)速度也會變化,從而溫度上升速度值也會變化。條件發(fā)生變化時要立即查找原因,不能使變化較大時(如達(dá)到25%)再查找,一般變化達(dá)到10%,即要著手查找原因并進(jìn)行調(diào)整。
表1 危險度定量評價表
項? 目 | 分??? 值 | |||
A(10分) | B(5分) | C(2分) | D(O分) | |
物質(zhì)(系指單元中危險、有害程度最大之物質(zhì)) | 1.甲類可燃?xì)怏w① 2.甲A類物質(zhì)及液態(tài)烴類 3.甲類固體 4.極度危害介質(zhì)② | 1.乙類可燃?xì)怏w 2.甲B、乙A類可燃液體 3.乙類固體 4.高度危害介質(zhì) | 1.乙B、丙A、丙B類可燃液體 2.丙類固體 3.中、輕度危害介質(zhì) | 不屬左述之A、B、C項之物質(zhì) |
容量③ | 1.氣體1000 m3以上 2.液體100 m3以上 | 1.氣體500~1000 m3 2.液體50~100m3 | 1.氣體100~500m3 2.液體10~50m3 | 1.氣體<100m3 2.液體<10m3 |
溫度 | 1000℃以上使用。其操作溫度在燃點以上 ? | 1.1000℃以上使用,但操作溫度在燃點以下 2.在250~1000℃使用,其操作溫度在燃點以上 | 1.在250~l000℃使用。但操作溫度在燃點以下 2.在低于250℃時使用,操作溫度在燃點以上 | 在低于250℃時使用,操作溫度在燃點以下 |
壓力 | 100MPa | 20~100MPa | 1~20 MPa | 1MPa以下 |
操作 | 1.臨界放熱和特別劇烈的放熱反應(yīng)操作 2.在爆炸極限范圍內(nèi) 或其附近的操作 | 1.中等放熱反應(yīng)(如烷基化、酯化、加成、氧化、聚合、縮合等反應(yīng))操作 2.系統(tǒng)進(jìn)入空氣或不純物質(zhì),可能發(fā)生的危險、操作 3.使用粉狀或霧狀物質(zhì),有可能發(fā)生粉塵爆炸的操作 4.單批式操作 | 1.輕微放熱反應(yīng)(如加氫、水合、異構(gòu)化、烷基化、磺化、中和等反應(yīng))操作 2.在精制過程中伴有化學(xué)反應(yīng) 3.單批式操作。但開始使用機械等手段進(jìn)行程序操作 4.有一定危險的操作 | 無危險的操作 |
①見<石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范)(GB 50160一1992)(1999年修改版)中可燃物質(zhì)的火災(zāi)危險性分類。
?、谝?lt;壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險程度分類)(HG 20660一1991)表1、表2、表3。
?、塾杏|媒的反應(yīng),應(yīng)去掉觸媒層所占空間;氣液混合反應(yīng),應(yīng)按其反應(yīng)的形態(tài)選擇上述規(guī)定。
(2)單元累計危險度(W)
各單元項目危險度取值的算術(shù)和為累計單元危險度,按下式計算:
根據(jù)計算出的 值,其危險度分級見表2。
表2 危險度分級
總分值 | ≥16 | 11~15 | ≤10 |
等級 | I | II | III |
危險度 | 高度危險 | 中度危險 | 低度危險 |