摘要：环氧乙烷具有易燃易爆、有毒、易自聚的特性，在储存过程中的安全及环境风险问题突出。以某化工园区内环氧乙烷储罐为例，采用美国道化学公司“火灾爆炸危险指数法”(第七版)对其风险防范措施进行了定量分析。

关键词：环氧乙烷储罐；火灾爆炸危险指数法；防范措施

一、引言

环氧乙烷又称氧化乙烯，主要用于制造乙二醇、表面活性剂、洗涤剂、增塑剂以及树脂等。环氧乙烷的化学性质非常活泼又极易聚合，闪点为-17.8℃，与空气极易形成爆炸性混合气体，爆炸极限为3％(下限)~100％(上限)。环氧乙烷还是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物，其气体的Lc₅₀为2631.6mg/m³。因此，环氧乙烷在储存过程中的安全及环境风险问题突出。

二、环氧乙烷储存系统危险性识别

本文以某化工园区的单台150m³环氧乙烷储罐(卧罐)作为一个工艺单元进行评价，按照《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)的规定，该环氧乙烷储罐单罐储存量为81t(远大于10t的临界量)，属重大危险源，详见表1。

本文采用美国道化学公司“火灾爆炸危险指数法”(第七版)对其危险性进行了定量的分析评价，并给出了安全措施补偿系数。

三、火灾爆炸危险指数的确定

3.1物质系数(MF)的确定

物质系数是表述物质在燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸时释放能量大小的内在特征，是火灾、爆炸危险计算及其他危险分析中最基础的数据。查物质系数和特性取值表，得环氧乙烷的物质系数为29。

3.2一般工艺危险系数(F1)的求取

一般工艺危险系数是确定事故损害大小的主要因素，该环氧乙烷储罐一般工艺危险系数F₁的取值=基本系数+各系数之和=2.25。

3.3特殊工艺危险系数(F2)的求取

特殊工艺危险系数是影响事故发生概率的主要因素，特定的工艺条件是导致火灾、爆炸事故的主要原因，该环氧乙烷储罐的特殊工艺危险系数F₂的取值=基本系数+各系数之和=2.60。

3.4工艺单元危险系数(F3)的求取

工艺单元危险系数(F₃)=一般工艺危险系数(F1)×特殊工艺危险系数(F₂)=2.25×2.60=5.85。

3.5火灾爆炸危险指数(F&EI)的确定

火灾爆炸危险指数(F&EI)是用来估计事故可能造成的破坏F&EI=（MFXF₃)=29×5.85=169.65。本次评价环氧乙烷储罐的火灾爆炸危险指数的计算、取值见表2。

F&EI值与危险等级的关系见表3。

从表3可以看出，环氧乙烷储罐的火灾爆炸危险指数为F&EI=169.65(＞159)，属于非常大的危险等级。

四、安全措施补偿系数的确定

按照美国道化学公司“火灾爆炸危险指数法”(第七版)，安全措施包括工艺控制(C₁)、物质隔离(C₂)、防火措施(C₃)三个方面[。三类安全措施补偿系数之积为该评价单元的安全措施补偿系数(C)，即：C=C₁×C₂×C₃。

采取安全措施，不仅能预防火灾、爆炸、有毒有害物质泄漏事故的发生，还能降低火灾、爆炸事故的频率和危害。本例中环氧乙烷储罐采取的安全措施包括三个方面。

4.1工艺控制措施

(1)采用双回路供电方式。

(2)储罐压力设计按系统可能失去冷却的最高环境温度40℃选取0.4MPa以上。

(3)环氧乙烷储罐采用冷冻机组确保工作温度低于5℃。

(4)采用氮封隔离系统，并保证罐内压力大于0.4MPa，避免环氧乙烷与空气接触形成爆炸性混合气体。

(5)构建事故状态下水体污染的“三级”预防与控制体系，完善排水系统，设置足够容量的事故污水池。

(6)制定环境风险应急预案并定期演练。

4.2物质隔离措施

(1)三罐运行，确保一个备用罐，当一个罐发生泄漏时可进行物料切换。

(2)设置防火堤，堤内采取防渗措施，避免泄漏物料对土壤和地下水造成污染。

(3)进出储罐的管道处设计为双阀门，从而有效地防止危险物料的泄漏。

(4)罐体材料采用不锈钢或不锈钢复合板材料，选用密封性能好的阀门，输送管道采用焊接方式，法兰连接处采用可靠的密封垫片，减少爆炸混合气体聚集的几率。

4.3防火措施

(1)罐区周围设置可燃气体、有毒有害气体报警器。

(2)在环氧乙烷罐区按照相关规范要求设置防火堤，堤内侧采取喷涂隔热防火涂料等防火措施。

(3)设置泡沫灭火和手提式灭火系统，泡沫泵房按设计储存备用泡沫；设置消防水池，并保障供水量大于环氧乙烷泄漏量的24倍。

(4)环氧乙烷储罐区阀门、接头等处设置水喷淋吸收装置(水幕)，并设环氧乙烷浓度自动检测装置，一旦环氧乙烷浓度达到一定程度，自动启动水喷淋系统，使环氧乙烷溶于水，达到安全浓度。

(5)在罐区围堤内应设导流沟，将发生事故产生的含环氧乙烷污水导入事故污水池。

本次评价安全措施补偿系数计算结果详见表4。

单个环氧乙烷储罐采取安全措施补偿后的火灾、爆炸危险指数(F&EI′)等于采取安全措施补偿前的火灾、爆炸危险指数(F&EI)与安全措施补偿系数c的乘积。

F&EI′=F&EIxC=169.65x0.56=95。

采用以上安全措施补偿后，单个环氧乙烷储罐的火灾、爆炸危险等级从非常大的危险等级降至较轻的危险等级，安全和环境风险问题得到有效解决。

五、结语

(1)环氧乙烷具有易燃易爆、有毒、易自聚的特性，在储存过程中存在火灾、爆炸、中毒等安全及环境风险问题。

(2)采用美国道化学公司“火灾爆炸危险指数法”(第七版)，对单个环氧乙烷储罐进行了定量分析，在未采取安全措施补偿时，其火灾爆炸危险指数为169.65，属非常大的危险等级；采取安全措施补偿后，火灾爆炸危险指数为95，降至较轻的危险等级，安全和环境风险问题得到有效解决。

(3)实际工作中综合运用安全措施和环境风险防范措施，可最大程度地避免环氧乙烷储罐储存过程中发生安全及环境污染事故。

往期文章

连载：地球长寿之王、致癌毒物——PFAS的前世今生（一）！

连载：永生不灭的分子PFAS–从崭露头角到原形毕露（二）

连载：永生不灭的分子PFAS–众矢之的又成漏网之鱼（三）

连载：多方立法禁止“C8”-消防泡沫技术何去何从（四）？

整体认识PFAS——系谱图

欧盟对PFOS（全氟辛烷磺酰基化合物）的管理法令

C8污染“魔影”!!!（深度调查长文）

——————————————————————————

本文主要内容来自于：幺洪波(葫芦岛市环境保护监测中心站，辽宁葫芦岛125000)

中图分类号：X592文献标识码：A文章编号：1674—1021(2013)10—0067—03

版权归属于原作者。

---------------------------------------

德国斯坦默公司全系列灭火剂产品

均不含PFOA和PFOS

符合所有当前限制条件！

---------------------------------------

众多客户选择的

斯坦默

全球认证

斯坦默 

关于PFAS(PFOS、PFOA等）消防领域更多危害科普文章如下：

不务正业的转载：《黑水DARKWATER》影评

高能预警||水成膜泡沫灭火剂致土壤污染的健康风险分析

松花江水系江水中全氟辛烷磺酸和全氟辛酸污染现状调查

水成膜泡沫（清水/轻水泡沫）AFFF消防泡沫的遗留问题

明知PFAS污染严重，两年来MDL基地无动于衷

驻日冲绳基地泄漏强致癌物，美军：一点点消防泡沫，你也有意见？

全氟辛烷磺酸对雄性鹌鹑生殖毒性影响

在21世纪，消防所面临的挑战日益严峻并且仍在不断发生变化。这不仅涉及灭火材料本身的性能，而且对灭火解决方案的环保性、社会认同性方面提出了更高的要求。预防性和防御性的消防任务特别复杂，并且解决方案需要考虑到各种细节。特别是在工业方面，只能通过丰富多样、成熟的产品，来实现灭火效率更高，成本更低廉的解决方案。从早期Richard.Sthamer博士创立公司，直至现在公司第5代管理人，我们的目标始终如一：提供高标准、高质量的产品，并且始终尽最大努力满足各类客户的不同需求。自公司于1886年成立于汉堡起，我们始终致力于研制优质的泡沫灭火剂。如今，Dr.Sthamer公司已经是主流的泡沫灭火剂制造商之一。作为一家中型、家族式企业，Dr.Sthamer具备充分的灵活性是商业成功并且使世界各地客户均满意的保证。

现在，Dr.Sthamer泡沫灭火剂已成为灭火材料的代名词。这既是我们的职责所在，也是激励我们不断前进的动力所在。 

欢迎关注JLH公众号，共同保护我们的家园，请使用环保无毒灭火剂。