(1)单元项目危险度取值
① 物质的危险度
危险物质系指原材料、中间体或生成物中危险程度最大的物质(在具体分析评价时要注意爆炸性物质、自燃性物质、氧化性物质、易燃性物质、可燃气体等)。有些危险物质是混合物的组分,如高度危险的有机过氧物作为反应引发剂时,要先经溶剂分散处理后再加入反应器,如果含量不到爆炸下限10%时,使用时可不考虑其危险性,但因爆炸下限不易确定,故应慎重考虑,必要时可通过试验研究测定。物质项目的危险度按表8-1定量评价表评定等级。
② 单元容量的危险度
单元容量的危险度根据单元内危险物质的容量,按表8-1定量评价表评定等级。
对充填了催化剂的反应装置,计算容量时要去掉催化剂所占空间体积。对气液混合系的反应装置,按其反应时的主要形态,确定按气体或液体计算,可按l0m3气体相当于1m3液体进行换算。对不会引起放热化学反应的精制装置和储存装置,可以降一级评等,但加入阻聚剂的单体储罐不能按不发生放热化学反应考虑。对两种有流体的热交换器,如一种流体有危险,另一种流体无危险,应按危险物质的容量计算。
③ 温度和压力的危险度
对于加热炉,一般不考虑燃烧部分的压力和温度,而是考虑被加热流体的温度和压力。
对于热交换器,只考虑危险物质部分的温度和压力,如两部分都是危险物质,则考虑险程度高的方面。温度和压力项目的危险度按表8-1定量评价表评定等级。
④ 操作的危险度
操作项目的危险度按表8-1定量评价表评定等级。在爆炸极限范围附近操作是指操作条件改变时,有可能进入爆炸范围。然而加热炉的燃烧操作不属本条所指情况。反应设备的冷却系统故障失效时,放热反应的反应温度会迅速上升,具有危险性。温度上升速度值按下式计算
式中:R- 温度上升速度,℃/min;
Qr—反应的发热速度,kcal/min;
Cp— 反应设备内物质的定压比热容,kcal/kg.℃;
ρ— 反应设备内物质的密度,kg/m3;
V— 反应设备的有效容积(反应物料所占容积),m3。
对于间歇式的分批操作,温度上升速度随反应时间而异,可以选反应初期的情况进行评价。反应放热可使反应设备内的物质蒸发,如蒸发物能安全地排出时,计算温度上升速度值时,应扣除排出蒸发物的蒸发潜热。
工艺操作条件受许多因素影响,操作条件变化波动,如流量、温度、压力的变化,反应速度也会变化,从而温度上升速度值也会变化。条件发生变化时要立即查找原因,不能使变化较大时(如达到25%)再查找,一般变化达到10%,即要着手查找原因并进行调整。
表1 危险度定量评价表
项 目 | 分 值 | |||
A(10分) | B(5分) | C(2分) | D(O分) | |
物质(系指单元中危险、有害程度最大之物质) | 1.甲类可燃气体① 2.甲A类物质及液态烃类 3.甲类固体 4.极度危害介质② | 1.乙类可燃气体 2.甲B、乙A类可燃液体 3.乙类固体 4.高度危害介质 | 1.乙B、丙A、丙B类可燃液体 2.丙类固体 3.中、轻度危害介质 | 不属左述之A、B、C项之物质 |
容量③ | 1.气体1000 m3以上 2.液体100 m3以上 | 1.气体500~1000 m3 2.液体50~100m3 | 1.气体100~500m3 2.液体10~50m3 | 1.气体<100m3 2.液体<10m3 |
温度 | 1000℃以上使用。其操作温度在燃点以上
| 1.1000℃以上使用,但操作温度在燃点以下 2.在250~1000℃使用,其操作温度在燃点以上 | 1.在250~l000℃使用。但操作温度在燃点以下 2.在低于250℃时使用,操作温度在燃点以上 | 在低于250℃时使用,操作温度在燃点以下 |
压力 | 100MPa | 20~100MPa | 1~20 MPa | 1MPa以下 |
操作 | 1.临界放热和特别剧烈的放热反应操作 2.在爆炸极限范围内 或其附近的操作 | 1.中等放热反应(如烷基化、酯化、加成、氧化、聚合、缩合等反应)操作 2.系统进入空气或不纯物质,可能发生的危险、操作 3.使用粉状或雾状物质,有可能发生粉尘爆炸的操作 4.单批式操作 | 1.轻微放热反应(如加氢、水合、异构化、烷基化、磺化、中和等反应)操作 2.在精制过程中伴有化学反应 3.单批式操作。但开始使用机械等手段进行程序操作 4.有一定危险的操作 | 无危险的操作 |
①见<石油化工企业设计防火规范)(GB 50160一1992)(1999年修改版)中可燃物质的火灾危险性分类。
②见<压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类)(HG 20660一1991)表1、表2、表3。
③有触媒的反应,应去掉触媒层所占空间;气液混合反应,应按其反应的形态选择上述规定。
(2)单元累计危险度(W)
各单元项目危险度取值的算术和为累计单元危险度,按下式计算:
根据计算出的 值,其危险度分级见表2。
表2 危险度分级
总分值 | ≥16 | 11~15 | ≤10 |
等级 | I | II | III |
危险度 | 高度危险 | 中度危险 | 低度危险 |