(三) 火災、爆炸指數(shù)評價法(F&EI)的應用

火災、爆炸指數(shù)評價法為美國道化學公司所首創(chuàng)。它以物質(zhì)系數(shù)為基礎，同時考慮工藝過程中其他因素如：操作方式、工藝條件、設備狀況、物料處理量、安全裝置等情況的影響來計算評價單元的危險度數(shù)值。因此，它主要是對生產(chǎn)過程中固有危險的度量。在確定要評價的危險單元后，用火災爆炸指數(shù)評價法可以真實地量化危險單元潛在的火災、爆炸危險性和事故的預期損失，并可以幫助確定減輕潛在事故的嚴重性和總損失的有效而又經(jīng)濟的途徑。

在石油天然氣勘探開發(fā)生產(chǎn)中，所處理的物料主要是易燃易爆的原油和天然氣：最主要的危險因素為火災、爆炸危險，為了充分了解火災、爆炸的危險性，以及一旦發(fā)生事故的危害程度，做到有的放矢。

以下以天然氣開采作業(yè)為例，選用在評價火災、爆炸方面最具優(yōu)勢的“火災、爆炸危險指數(shù)評價法”，對采氣作業(yè)使用的甲醇儲罐和天然氣計量分離裝置進行評估(見表5-7評估單位選擇)。

在評估過程中，要依據(jù)工程方案提供的有關(guān)資料數(shù)據(jù)，針對工程特點，按照風險分析計算程序(見圖5-1)，計算儲存區(qū)的火災、爆炸危險指數(shù)，劃分危險等級，預測火災、爆炸事故可能導致的實際危害及財產(chǎn)損失。

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【舉例】

1. 選取評價單元

2. 甲醇儲罐單元火災、爆炸危險指數(shù)評價

將700m³浮頂罐作為一個評價單元，預測其發(fā)生火災、爆炸事故可能導致的實際危害及損失。

(1) 確定物質(zhì)系數(shù)

在火災、爆炸指數(shù)計算和危險性評價過程中，物質(zhì)系數(shù)MF是最基礎的數(shù)值，是表述物質(zhì)由燃燒或其他化學反應引起的火災、爆炸過程中釋放能量大小的內(nèi)在特性。

由《道化學公司火災、爆炸危險指數(shù)評價方法》(第七版)附錄A查得甲醇的物質(zhì)系數(shù)和特性，參數(shù)見表5-8。

上表確定物質(zhì)系數(shù)MF_甲醇=16。

(2) 求取工藝單元危險系數(shù)

① 一般工藝危險性

a. 物料處理和輸送

由《道化學公司火災、爆炸危險指數(shù)評價方法》(第七版)附錄A中查得，甲醇的易燃性NF=3，取其潛在的火災、爆炸危險系數(shù)0.85。

b. 排放和泄漏控制

設有防火堤以防止泄漏液流到其他區(qū)域，系數(shù)取為0.50。

c. 得出一般工藝危險系數(shù)F₁=1.00+0.85+0.50=2.35。

② 特殊工藝危險性

a. 毒性

由《道化學公司火災、爆炸危險指數(shù)評價方法》(第七版)附錄A中查得，甲醇的健康危害系數(shù)NH=1，故甲醇毒性危險系數(shù)為0.2×N_H=0.2×1=0.2。

b. 燃燒范圍或其附近操作

對N_F=3的易燃液體儲油罐，只有在儀表或裝置失靈時，儲罐才處于爆炸極限范圍內(nèi)，取系數(shù)為0.50。

c. 易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)的量

甲醇的密度1.11g/cm³，儲罐充裝系數(shù)取0.8，1座700m³儲罐的甲醇儲量為：

O.8×1.11×700×10³=621600kg

燃燒熱以8.6×10³BTU/1b(2.0×10⁷J·kg^-1)計，則單元中儲存的甲醇總能量為：

621600×2.2046×8.6×10³=1.18×10¹⁰BTU(1.2×10¹³J)

用儲罐總能量值查圖確定其危險系數(shù)，系數(shù)為1.20。

d. 腐蝕

儲罐內(nèi)部采取了防腐措施，根據(jù)類比工程，取設備腐蝕速率小于0.127mm/a，故取腐蝕系數(shù)為0.10。

e. 接頭和填料泄漏

假定儲罐、管道、閥門的接頭、填料連接處可能產(chǎn)生輕微泄漏，取泄漏系數(shù)為0.10。

特殊工藝危險系數(shù)為：

F₂=1.00+0.20+0.5+1.20+0.10+0.10=3.1

(3) 工藝單元危險系數(shù)

工藝單元危險系數(shù)為：

F₃=F₁×F₂=2.35×3.1=7.3

(4) 計算火災、爆炸指數(shù)(F&EI)

火災、爆炸危險指數(shù)用來估計生產(chǎn)過程中事故可能造成的破壞。

儲油的固有火災、爆炸危險指數(shù)為：

F&EI=MF×F₃=16×7.3=116.8。

表5-9是F&EI值與危險程度之間的關(guān)系。根據(jù)F&EI可確定評價單元的火災、爆炸危險等級。

根據(jù)表5-9可知，甲醇儲罐的固有火災、爆炸危險等級為中等。