(2)儲存中的液體或氣體(工藝操作場所之外)。
操作場所之外貯存的易燃和可燃液體、氣體或液化氣的危險系數比“工藝中的”要小,這是因為它不包含工藝過程,工藝過程有產生事故的可能。本項包括桶或儲罐中的原料、罐區中的物料以及可移動式容器和桶中的物料。
對單個貯存容器可用總能量值(儲存物料量乘以燃燒熱而得)查圖13—4確定其危險系數;對于若干個可移動容器,用所有容器中的物料總能量查圖13—4確定系數。
對于不穩定的物質,采取和F&EI表中G.1相同的方法進行計算,即取最大分解熱或燃燒熱的6倍作為HC,取燃燒熱值,其總能量計算如下:
340100 kg 苯乙烯 × 40.5×106J/kg = 13.8×1012J
340 100 kg 二乙基苯 × 41.9×106J/kg = 14.1×1012 J
272100kg 丙烯腈 × 31.9×l06J/kg = 8.7×1012 J
總能量=36.6× 1012 J
根據物質種類確定曲線:
苯乙烯 I類易燃液體(圖13—4曲線B)
丙烯腈 I類易燃液體(圖13—4曲線B)
二乙基苯 Ⅱ類可燃液體(圖13—4曲線C)
如果單元中的物質有幾種,則查圖13—4時,要找出總能量與每種物質對應的曲線中最高的一條曲線的交點,然后再查出與交點對應的系數值,即為所求系數。
在本例中總能量與各物質對應的最高曲線是曲線B,其對應的系數是1.00。
注:美國消防協會NFPA30要求用堤壩將這些易燃物質分開存放。
圖13—4中曲線A、B和c的總能量值(x)與系數(y)的對應方程分別為:(譯者注:公式中x的單位為“英熱單位×109”。)
曲線A:
lgY = -O.289 069+0.472 171( lgX) - 0.074 585(lgX)2 - 0.018 641(lgX)3
曲線B:
lgY = -0.403 115+0.378 703(lgX)-O.464 02( lgX) 2-O.0153 79(lgX) 3
曲線c:
lgY = - O.558 394 + O.363 321( lgX)-0.057 296(lgX) 2-O.010 759(lgX) 3
(3)儲存中的可燃固體和工藝中的粉塵(圖13—5)。
本項包括了儲存中的固體和工藝單元中的粉塵的量系數,涉及的固體或粉塵即是確定物質系數的那些基本物質。根據物質密度、點火難易程度以及維持燃燒的能力來確定系數。
用儲存固體總量(kg)或工藝單元中粉塵總量(kg),由圖13—5查取系數。如果物質的松密度小于160.2 kg/m3,用曲線A;松密度大于160.2 kg/m3,用曲線B。
對于NR=2或更高的不穩定物質,用單元中的物質實際質量的6倍,查曲線A來確定系數(參見下例)。
例:一座倉庫,不計通道時面積為1 860m2,貨物堆放高度為4.6 m,即容積為8 500m3。
若儲存物品(苯乙烯桶裝得多孔泡沫材料和紙板箱)的平均密度為35.2 kg/m3,則總質量為
35.2 kg/m3 × 8 500 m3=299 000 kg
由于平均密度<160.2 kg/m3,故查曲線A,得量系數為1 54。
假如在此場所存放的貨物是袋裝的聚乙烯顆?;蚣谆w維素粉末(其平均密度為449 kg/m3),則總質量為
449 kg/m3 × 8 500 m3=3 820 000 kg
由于平均密度>160.2 kg/m3,故用曲線B查得量系數為0.92。
泡沫或紙箱的火災負荷(依據總熱量和密度)比袋裝聚乙烯顆粒和甲基纖維素粉末要小得多,但與較重的物質相比,它們更容易被點燃并維持燃燒。總之,較輕物質比較重物質具有更大的火災危險,即使是存儲量較小,也應有較大的量系數。
圖13—5中曲線A、B的方程式分別為:(譯者注:直接引用原文公式,式中x的單位為磅)
曲線A:
lgY = 0.280423+0.464 559 ( lgX) - O.282 91 (lgX)2 + 0.06218 (lgX)3
曲線B:
lgY = -0.358 311 + 0.459 926 ( lgX) - 0.141 022 (lgX)2 +0 022 76 (lgX)3
8)腐蝕
雖然正規的設計留有腐蝕和侵蝕余量,但腐蝕或侵蝕問題仍可能在某些工藝中發生。
此處的腐蝕速率被認為是外部腐蝕速率和內部腐蝕速率之和。切不可忽視工藝物流中少量腐蝕可能產生的影響,它可能比正常的內部腐蝕和由于油漆破壞造成的外部腐蝕強得多,磚的多孔性和塑料襯里的缺陷都可能加速腐蝕。
腐蝕系數按以下規定選?。?
腐蝕速率(包括點腐蝕和局部腐蝕)小于0.127 mm/a,系數為0.10;
腐蝕速率大于0.127 mm/a,并小于0.254 mm/a,系數為O.20;
·腐蝕速率大于0.254 mm/a,系數為0.50;
·如果應力腐蝕裂紋有擴大的危險,系數為O.75,這一般是氯氣長期作用的結果;
·要求用防腐襯里時,系數為0.20。但如果襯里僅僅是為了防止產品污染,則不取系數。
9)泄漏——連接頭和填料處
墊片、接頭或軸的密封處及填料處可能是易燃、可燃物質的泄漏源,尤其是在熱和壓力周期性變化的場所,應該按工藝設計情況和采用的物質選取系數。
按下列原則選取系數:
·泵和壓蓋密封處可能產生輕微泄漏時,系數為0.10。
·泵、壓縮機和法蘭連接處產生正常的一般泄漏時,系數為0.30。
·承受熱和壓力周期性變化的場合,系數為0.30。
·如果工藝單元的物料是有滲透性或磨蝕性的漿液,則可能引起密封失效,或者工藝單元使用轉動軸封或填料函時,系數為0.40。
·單元中有玻璃視鏡、波紋管或膨脹節時,系數為1.50。
10)明火設備的使用
當易燃液體、蒸汽或可燃性粉塵泄漏時,工藝中明火設備的存在額外增加了引燃的可能性。分為兩種情況選取系數:一是明火設備設置在評價單元中;二是明火設備附近有各種工藝單元。從評價單元可能發生泄漏點到明火設備的空氣進口的距離就是圖13— 6中要采取的距離,單位用英尺表示。
圖13—6中曲線A一1用于:
①確定物質系數的物質可能在其閃點以上泄漏的任何工藝單元;
②確定物質系數的物質是可燃性粉塵的任何工藝單元。
圖中曲線A一2用于:確定物質系數的物質可能在其沸點以上泄漏的任何工藝單元。
系數確定的方法:按照圖13—6用潛在泄漏到明火設備空氣進口的距離與相對應曲線(A一1或A一2)的交點即可得到系數值。
曲線A一1,A一2中,可能的泄漏源距離(x)與系數(y)對應的方程為(式中x的單位為英尺):
曲線A一1:
lgY = -3.324 3(lgX/210) + 3.75127 (lgX/210)2 -1.43523(lgX/210)3
曲線A一2:
lgY = -0.3745(lgX/210)-2.70212(lgX/210)2 +2.09171(lgX/210)3
如果明火設備本身就是評價工藝單元,則到潛在泄漏源的距離為0;如果明火設備加熱易燃或可燃物質,即使物質的溫度不高于其閃點,系數也取1.00。
明火設備的使用系數不適用于明火爐。
本項所涉及的任何其他情況,包括所處理的物質低于其閃點都不用取系數
圖13—6明火設備的危險系數
如果明火設備在工藝單元內,并且單元中選作物質系數的物質的泄漏溫度可能高于閃點,則不管距離多少,系數至少取0.10。
對于帶有“壓力燃燒器”的明火設備,若空氣進氣孔為3 m或更大且不靠近排放口之類的潛在的泄漏源時,系數取標準燃燒器所確定系數的50%;但是,當明火加熱器本身就是評價單元時,則系數不能乘以50%。
11)熱油交換系統
大多數交換介質可燃且操作溫度經常在閃點或沸點之上,因此增加了危險性。此項危險系數是根據熱交換介質的使用溫度和數量來確定的。熱交換介質為不可燃物或雖為可燃物但使用溫度總是低于閃點時,不用考慮這個系數,但應對生成油霧的可能性加以考慮。
按照表13一10確定危險系數時,其油量可取下列兩者中較小者:油管破裂后15 min的泄漏量;熱油循環系統中的總油量。
熱交換系統中儲備的油量不計入,除非它在大部分時間里與單元保持著聯系。
建議計算熱油循環系統的火災、爆炸指數時,應包含運行狀態下的油罐(不是油儲罐)、泵、輸油管及回流油管。根據經驗,這樣做的結果會使火災、爆炸指數較大。熱油循環系統作為評價熱油系統時,則按“明火設備的使用”的規定選取系數。
12)轉動設備
單元內大容量的轉動設備會帶來危險,雖然還沒有確定一個公式來表征各種類型和尺寸轉動設備的危險性,但統計資料表明,超過一定規格的泵和壓縮機很可能引起事故。
評價單元中使用或評價單元本身是以下轉動設備的,可選取系數0.5:大于600馬力(1馬力=735.5 W)的壓縮機,大于75馬力的泵,發生故障后因混合不均、冷卻不足或終止等原因引起反應溫度升高的攪拌器和循環泵;其他曾發生過事故的大型高速轉動設備,如離心機等。
評價了所有的特殊工藝危險之后,計算基本系數與所涉及的特殊工藝危險系數的總和,并將它填人火災、爆炸指數計算表中的“特殊工藝危險系數(R)”的欄中。
特殊工藝危險系數的計算:
特殊工藝危險系數(F2)=基本系數+所有選取的特殊工藝危險系數之和
工藝單元危險系數的計算:
工藝單元危險系數(F3) = 一般工藝危險系數(F1)×特殊工藝危險系數(F2)
F3值范圍為:1~8,若F3>8則按8計。
計算火災、爆炸危險指數(F&EI)