(三) 火灾、爆炸指数评价法(F&EI)的应用

火灾、爆炸指数评价法为美国道化学公司所首创。它以物质系数为基础，同时考虑工艺过程中其他因素如：操作方式、工艺条件、设备状况、物料处理量、安全装置等情况的影响来计算评价单元的危险度数值。因此，它主要是对生产过程中固有危险的度量。在确定要评价的危险单元后，用火灾爆炸指数评价法可以真实地量化危险单元潜在的火灾、爆炸危险性和事故的预期损失，并可以帮助确定减轻潜在事故的严重性和总损失的有效而又经济的途径。

在石油天然气勘探开发生产中，所处理的物料主要是易燃易爆的原油和天然气：最主要的危险因素为火灾、爆炸危险，为了充分了解火灾、爆炸的危险性，以及一旦发生事故的危害程度，做到有的放矢。

以下以天然气开采作业为例，选用在评价火灾、爆炸方面最具优势的“火灾、爆炸危险指数评价法”，对采气作业使用的甲醇储罐和天然气计量分离装置进行评估(见表5-7评估单位选择)。

在评估过程中，要依据工程方案提供的有关资料数据，针对工程特点，按照风险分析计算程序(见图5-1)，计算储存区的火灾、爆炸危险指数，划分危险等级，预测火灾、爆炸事故可能导致的实际危害及财产损失。

 

 

【举例】

1. 选取评价单元

2. 甲醇储罐单元火灾、爆炸危险指数评价

将700m³浮顶罐作为一个评价单元，预测其发生火灾、爆炸事故可能导致的实际危害及损失。

(1) 确定物质系数

在火灾、爆炸指数计算和危险性评价过程中，物质系数MF是最基础的数值，是表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸过程中释放能量大小的内在特性。

由《道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法》(第七版)附录A查得甲醇的物质系数和特性，参数见表5-8。

上表确定物质系数MF_甲醇=16。

(2) 求取工艺单元危险系数

① 一般工艺危险性

a. 物料处理和输送

由《道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法》(第七版)附录A中查得，甲醇的易燃性NF=3，取其潜在的火灾、爆炸危险系数0.85。

b. 排放和泄漏控制

设有防火堤以防止泄漏液流到其他区域，系数取为0.50。

c. 得出一般工艺危险系数F₁=1.00+0.85+0.50=2.35。

② 特殊工艺危险性

a. 毒性

由《道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法》(第七版)附录A中查得，甲醇的健康危害系数NH=1，故甲醇毒性危险系数为0.2×N_H=0.2×1=0.2。

b. 燃烧范围或其附近操作

对N_F=3的易燃液体储油罐，只有在仪表或装置失灵时，储罐才处于爆炸极限范围内，取系数为0.50。

c. 易燃及不稳定物质的量

甲醇的密度1.11g/cm³，储罐充装系数取0.8，1座700m³储罐的甲醇储量为：

O.8×1.11×700×10³=621600kg

燃烧热以8.6×10³BTU/1b(2.0×10⁷J·kg^-1)计，则单元中储存的甲醇总能量为：

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

用储罐总能量值查图确定其危险系数，系数为1.20。

d. 腐蚀

储罐内部采取了防腐措施，根据类比工程，取设备腐蚀速率小于0.127mm/a，故取腐蚀系数为0.10。

e. 接头和填料泄漏

假定储罐、管道、阀门的接头、填料连接处可能产生轻微泄漏，取泄漏系数为0.10。

特殊工艺危险系数为：

F₂=1.00+0.20+0.5+1.20+0.10+0.10=3.1

(3) 工艺单元危险系数

工艺单元危险系数为：

F₃=F₁×F₂=2.35×3.1=7.3

(4) 计算火灾、爆炸指数(F&EI)

火灾、爆炸危险指数用来估计生产过程中事故可能造成的破坏。

储油的固有火灾、爆炸危险指数为：

F&EI=MF×F₃=16×7.3=116.8。

表5-9是F&EI值与危险程度之间的关系。根据F&EI可确定评价单元的火灾、爆炸危险等级。

根据表5-9可知，甲醇储罐的固有火灾、爆炸危险等级为中等。