道化学危险指数评价法是对工艺装置及所含无聊的潜在火灾、爆炸和反应性危险按逐步推算的方法进行客观的评价。评价过程中定量的依据是以以往事故的统计资料、物质的潜在能量和现行安全防灾措施的状况。
本论文研究的生产车间,其轧钢生产工艺中涉及大量煤气,存在火灾爆炸的危险性。
3.3.1 物质系数的确定
由于系统中的混合煤气及焦炉煤气是混合物,根据混合物物质系数确定的原则,工艺单元中的混合物物质系数应按“在实际操作过程中所存在的最危险物质”来确定,由于混合煤气及焦炉煤气中主要的成分为CO,而且CO也是其中的“最危险的物质”所以确定CO的物质系数为评价单元中的物质系数。从《道七》中,可以查得CO物质系数和特性,各类参数见表3.8所示。
表3-8 CO物质系数表
物质名称 物质系数MF 燃 烧 热Hc
kJ/mol MFPA分级 闪 点/℃ 沸点/℃
健康危害
N(H) 易燃性
N(F) 化学活性
N(R)
一氧化碳 21 283 3 4 0 <50 -191.4
其中,上表给出的燃烧热是纯CO本身的燃烧热,根据相关资料,该生产车间混合煤气实际的燃烧热为7524 kJ/m3,焦炉煤气的燃烧热为16720 kJ/m3。
3.3.2 一般工艺危险系数的确定
本次危险指数评价分为两个评价单元即:加热炉单元(包括热处理炉)和火焰切割单元(包括检修及切割废钢)。
1)基本危险系数:给定值为1.00。
2)放热反应:危险系数范围为0.30~1.25,由于混合煤气及焦炉煤气的燃烧均为剧烈的放热反应,一旦失控会出现严重的爆炸事故,参照美国道化学公司火灾爆炸指数法(第7版),各自取危险系数为1.00,1.00。
3)物料处理与输送:危险系数范围为0.25~1.05,由于煤气的NF=4,所以取危险系数分别为0.85、0.85。
4)密闭式单元或室内工艺单元:危险系数范围为0.25~0.90,由于这两个系统都采用合理的通风措施,则取危险系数为0.30、0.30。
5)通道:危险系数范围为0.20~0.35,该生产车间的两个评价单元都设计了足够的操作单元,且拟建设的火灾、爆炸的消防通道符合要求,所以通道系数取0,0。
6)排放和泄爆控制:该项系数是针对易燃、可燃液体溢出并危机周边设备的情况,由于本次评价单元内物质为气体,所以系数取0,0。
3.3.3 特殊工艺危险系数F2的确定
1)基本危险系数为1.00
2)毒性物质:毒性物质的危险系数为0.2NH,CO的NH为3, 故该项危险系数为0.60,060。
3)负压:该系数只适用于绝对压力小于500mmHg的情况,所以该系统不在其适用范围内所以系数取0,0。
4)燃烧范围或其附近的操作:加热炉煤气系统采用了惰性气体吹扫,可使其处于燃烧范围之外的操作,系数取0.30;火焰切割机单元安全系数更高,可保证其有效气密性所以系数取0。
5)粉尘爆炸:两个道七评价单元中都不存在易燃粉尘,所以系数取0,0。
6)释放压力:两个道七评价单元中采用低于大气压的低压煤气,所以系数取0,0。
7)低温:两个道七评价单元中的设备材质适于最低可能的操作温度,所以系数取0,0。
8)易燃和不稳定物质的数量: 加热炉单元10min内的泄漏量是21666.67Nm3,火焰切割单元10min内的泄漏量是25.00Nm3。加热炉单元10min内的泄漏量的热值为:21666.67Nm3×7524 kj/m3=1.63×108 kj;火焰切割单元10min内的泄漏量的热值为:25.00Nm3×16720 kj/m3=4.18×105 kj。 钢铁冶炼工艺的危险性分析及安全防范对策(14):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_526.html