10 ICI蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法

　　10.1 方法概述

　　1974年英国帝国化学工业公司(ICI)蒙德(Mond)部在道化学指数评价法的基础上引进了毒性概念，并发展了一些新的补偿系数，提出了“蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法”。

　　蒙德法在对现有装置及计划建设装置的危险性研究中，尤其是在新设计项目的潜在危险评价时，有必要对道化学公司方法进行改进和补充。其中最重要的两个方面是：

　　(1)引进了毒性的概念，将道化学公司的“火灾、爆炸指数”扩展道包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性指数”的初期评价。

　　(2)发展了新的补偿系数，进行装置现实危险性水平再评价。

　　10.2 蒙德法的评价步骤

　　(1)评价单元的确定

　　“单元”是装置的—个**部分，而不是与装置在一起的其余部分，如有一定间距、挡火墙、防护堤等隔开的装置的一部分设施，也可作为单元。在选择装置的部分作为单元时，要注意邻近的其他单元的特征及是否存在有不同的特别工艺和有危险性物质的区域。

　　装置中具有代表性的单元类型有：原料贮区、供应区域、反应区域、产品蒸馏区域、吸收或洗涤区域、半成品贮区、产品贮区、运输装卸区、催化剂处理区、副产品处理区、废液处理区、通入装置区的主要配管桥区。此外，还有过滤、干燥、固体处理、气体压缩等，合适时也可将装置划分为适当的单元。

　　将装置划分为不同类型的一些单元就能对装置不同单元的危险特性进行评价。否则，整个装置或装置的大部分就会带有其中最危险单元的特征。此外，通过单元划分，可对装置中最危险的单元向其他投资多的单元发生事故蔓延时的界限加以考虑。

　　评价贮存区时，单元通常由—个堤坝和共同堤坝内的全部贮罐等组成。其他用堤坝分开的区域，如液化气、高着火性液体、可燃性液体和有自聚危险性、可能产生过氧化物、有凝聚相爆炸危险等特殊危险性物质，可作不同单元处理，以便能正确识别其相对危险性。

　　装置区中主要配管桥不同于装置工艺或贮存单元，应作为—个**单元来考虑，其危险性主要是支柱或架设在架台间的管桥长度及在其上支撑的钢管。

　　(2)单元内的重要物质及其物质系数的确定

　　①选取单元内的重要物质

　　单元内往往有原料、中间产品、产品、副产品、催化剂、溶剂等多种物质的存在，这些物质的危险性潜能和在单元内的存在数量是不同的。选用不同的物质对单元的危险性进行评价，其评价结果是不同。因此，在选择单元中以较多数量存在的、危险性潜能较大的物质作为单元内的重要物质对单元进行评价。

　　若装置、单元中存在一种以上的重要物质时，必须对各重要物质作不同评价，并选用最危险的那个作为该单元危险性的代表为最终评价的依据。若装置内的物质是混合物且组成保持一定，在装置内具有主要火灾、爆炸、反应或毒性的潜在危险性时，亦可取混合物作为重要物质。

　　②重要物质系数的确定

　　物质系数是指重要物质在标准状态(25℃，0.1MPa)下的火灾、爆炸或放出能量的危险性潜能的尺度。进行总效果计算时物质系数(MF)用符号B表示。

　　Ⅰ、一般可燃性物质 其物质系数是重要物质在标准状态下由空气中的燃烧热决定的。

　　Ⅱ、缘可燃性物质 边缘可燃性重要物质或在输送条件下不燃的重要物质的物质系数，因可由反应的燃烧热计算，故不能为零，其值可由重要物质的生成热和气相燃烧生成物的生成热的差计算而得，物质系数可由燃烧热计算可得。边缘可燃性物质有三氯乙烯、1，1，1-三氯乙烷、过氯乙烷、氯仿、二氯甲烷等。

　　Ⅳ、燃性物质 这种物质是与氧气不会发生放热反应的物质，如水、砂、氮气、氦、四氯化碳、二氧化碳、六氯乙烷等。为维持方法的有效性，对物质系数为零的物质，给出MF=0.1。

　　Ⅴ、加入稀释剂的可燃性物质混合物 若在可燃性物质混合物中加入了组分一定的稀释剂，可用可燃性强或爆炸性强的这种成分的物质系数;可以用非活性成分的MF=0.1及组分中的成分比求出混合物的物质系数。对于边缘可燃物质，采用比非活性物质的物质系数要适当高的值。

　　Ⅵ、燃性固体和粉尘 多数固体求不出恰当的燃烧热。如在单元内被选作重要物质的木块和大体积的金属固体等，只有这种固体在微粒状、粒状或粉尘状态其危险性比大体积状态高得多时才可以用MF=0.1。在粉状等高危险性时，必须用燃烧热作为物质系数。

　　Ⅶ、组成的不明物质 燃料气、特殊用途的物质、医药品等的混合粉末、面粉及煤等各种粉尘类物质，要经实验测定其燃烧值。在某些情况下，若能得到该物质在密封容器中的爆炸压力数据。

　　Ⅷ、物质的混合危险 当物质混合时，大量氧化剂和还原剂在装置内混合所放出的反应热比可燃性物质的燃烧值大，如铝热反应、金属粉末和卤化碳反应、硝化反应、磺化反应等，则计算的反应热必须变换为物质系数。

　　Ⅸ、具有凝聚相爆炸或分解的潜在危险性物质 这类物质(如硝基甲烷、二基苯、乙炔、硝化丙烷、浓过氧化氢、有机过氧化物、四氟乙烯等)在使用时应了解其燃烧值是否比爆炸值或分解热大，要采的值计算物质系数。

　　重要物质暴露在空气中或在其他条件下可变为具有凝聚相爆炸或分解的潜在危险性的混合物或生成物时，由于在操作单元中变化的物质任何时候都不会存在，因此在计算物质系数时可忽略不计。

　　(3)单元危险性的初期评价

　　①特殊物质的危险性

　　物质危险性时，对重要的物质的特殊性质、重要物质在单元内与催化剂等其他物质混合的情况要重新进行评价。要根据该单元内重要物质的数量、在火灾或可能出现火灾的条件下对其特定性质所产生的影响来决定特殊物质危险性系数的标准。

　　危险性系数是所研究的特定单元内重要物质在具体使用环境中的一个函数，不能用孤立的重要物质的性质来定义。因此，不同单元中某一物质危险系数可强可弱，如单元不同，即使是同样的重要物质也需要对特殊物质危险性系数加以改变。

　　②一般工艺过程危险性

　　这类危险性与单元内进行的工艺及其操作的基本类型有关。其操作过程包括：纯物理变化、单一连续反应、单一间歇反应、反应多重性、同一装置中进行不同的工艺操作、物质运输、可搬动容器。

　　③殊工艺过程危险性

　　在重要物质或基本工艺和操作性质所评价的评分基础上，有些操作过程及其工艺会使总体的危险性增加。它们包括：低压、高压、低温、高温及腐蚀和侵蚀的危险性、接头和填料的危险性、振动及循环负荷疲劳危险性、难控制工艺反应、爆炸极限附近的操作、粉尘或雾滴爆炸的危险性、使用强气相氧化剂工艺、静电危险性等。

　　(4)数量的危险性

　　处理大量的可燃性和分解性物质时，要给予附加的危险性系数。

　　计算所研究的单元中物质总量应考虑反应器、管道、供料槽、塔等设备内的全部物料数量。可以根据物质质量直接计算，也可以根据体积和密度计算。根据气体、固体、液体及其混合物的质量，可以进行危险性的比较。

　　(5)布置上的危险性

　　单元布置引起的危险性系数所考察的重要项目是大量可燃性物质在单元内存在的高度。单元的高度是指装置工艺单元和输送物质配管顶部从地面开始的高度，排气管、梁式升降机的横梁构造物不能用于决定高度;但一定要考虑蒸馏塔和反应塔的主配管位置、生成物塔顶冷凝器、上部供料容器等。在计算中，高度用H(m)表示。

　　工艺单元的通常作业区域是指和单元有关的构造物的计划区域。需要包括上述作业区域以外的泵、配管、装置等时可予以扩大。由周围单元的构造物以及有关的辅助设施用最小限度长度的墙围起来的领域可视为作业区域，用N(m2)表示。评价主管桥单元的通常作业区系指管桥的最大宽度与支架或架台中心的间距相乘所得面积。评价带堤坝的贮罐单元的通常作业区系指贮罐自身的实际计划区域与单元内的泵及有关配管所占的区域，堤坝内总的区域不能算作通常作业区。地下贮罐的通常作业区由地下贮罐所处位置决定，在更深处贮藏洞的通常作业区是指地表或地下10m以上的入孔及配管连接部的位置。

　　(6)毒性的危险性

　　它是关于毒性危险性的相对评分及其对综合危险性评价的影响。对健康的危害性可根据造成的原因和程度来考虑，有的可归因于维护及工艺不能控制或易发生火灾等异常工艺条件;有来自接头、基础、工艺排气等处经常发生的细微泄漏;还有由氮气、甲烷、二氧化碳等窒息性气体造成的对健康的危害。

　　瓦斯、蒸气、粉尘的毒性一般是以每周40h、每天劳动7～8h为标准的时间负荷值(TLV)表示。对于短时间接触，用TLV乘以一定系数，而用更大的值。有的物质即使在短时间内接触也必须控制在比TLV值低的范围。

　　一般泄漏造成的危险性及通常的维修或者工艺操作引起的危害性，用TLV值评价，异常高的泄漏、装置控制系统的故障、火灾条件等用高短时间的浓度值评价。

　　重要装置项目上的放射线源和热等物理因素与上述直接毒性一起，必须作为复合毒性危险性来考虑。发生异常混乱状态时，影响采取正确的动作速度和形式的问题也应考虑。

　　(7)初期评价结果的计算

　　对所记录的各种系数先进行小计，再根据DOW最初确定的方法变换为DOW/ICI的全部指标。

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