危險化學品重大危險源車間在線量的計算摘要：重大危險源,是指長期地或者臨時生產、搬運、使用或者儲存危險物品,且危險物品的數量等于或者超過臨界量的單元(包括場所和設施)，根據相關法規、法規，文章提出一些在辨識過程中的計算方法及要點。關鍵詞：重大危險源；在線量；計算引言重大危險源的辨識、分級根據《危險化學品重大危險源辨識》GB18218-2018進行，在該標準的第4.2節列出了辨識方法。在實際應用過程中，準確計算各生產、儲存單元物質實際存在量是辨識過程的關鍵。儲存單元如儲罐、倉庫，其物質存在量計算相對簡單，根據企業提供的設備數據、物料表可以很快計算得出。與儲存單元不同的是，車間涉及不同設備，設備內物料種類多，因而生產單元車間在線量的計算就相對繁瑣。在工作中還遇到過有一部分工程人員對計算方法不熟悉，直接估算。對此，本文給出一些計算方法供參考。1推薦的計算方法反應釜等生產設備根據生產裝置的容積、物質密度及實際生產情況進行估算，具體數值由企業提供，設備內若涉及多種物質，則根據投料量、物料平衡分別計算各具體物質在線量。氣體的質量計算采用理想氣體狀態方程（克拉珀龍方程）方法計算：PV=nRT（1）其中：P—壓力，單位：Pa；V—體積，單位m3；n--物質的量，單位：mol；T--溫度，單位：K；R--摩爾氣體常數，8.3145J·mol-1·K-1。液體物料采用下列計算公式：m=ρV（2）其中：m—質量，單位kg；ρ—密度，單位kg/m3；V—體積，單位m3下面以某廠合成氣凈化裝置為例，描述具體的計算過程。該合成氣凈化裝置列入辨識的物質包括氫氣、氨、甲醇、硫磺等多種物質，下面以涉及氫氣、液氨的部分設備為例，其規格參數見表1：表1涉及辨識物質的設備規格一覽表（部分）序號設備名稱規格型號工作介質操作壓力Mpa操作溫度℃數量材質原料氣冷卻器ⅠDN2580×5300(H)，V=18.1m3管程：氨合成氣/純CO2/不純CO2殼程：原料氣粗煤氣管程：6.2/0.6殼程：6.2管程：10/30殼程：40/231SS304L液氨排放槽1.68m3氨,水+油0.2-30℃1/具體計算如下：氣體（以原料氣冷卻器Ⅰ為例）：首先根據表1，介質為氫氣，查得V=18.1m3，T=35℃，P=5.6MPa；根據物料平衡表（來自企業提供的工藝包、環評等資料），原料氣冷卻器Ⅰ內氫氣含量為52.308%；然后根據式（1），算得n=20923.82mol，再乘以相對分子質量，即得在線量，為0.042t。液體（以液氨排放槽為例）：根據表1，介質為液氨，查得V=1.68m3；根據T=-45℃，P=2.2MPa，查液氨溫度與壓力、密度對照表（參考相關設計手冊），得密度約為0.7t/m3；根據物料平衡表（來自企業提供的工藝包、環評等資料），液氨排放槽內液氨含量為20%；然后根據式（2），算得在線量為0.24t。固體固體物料參照企業提供的原輔材料表即可。計算結果匯總見表2：表2生產單元計算結果匯總表序物質名稱設備名稱成分含量相態容積操作狀態液相占比在線量t總計t溫度℃最高壓力MPa1氫氣原料氣冷卻器Ⅰ52.308氣18.1355.60/0.0420.102洗氨塔52.308氣24.4155.60/0.0604氨液氨排放槽100液1.68-452.2200.241.808液氨管道100液2.24//1001.568注：1、甲醇密度約為0.79t/m3，液氨密度約為：0.7t/m3；2、生產場所最大在線量是根據生產裝置的容積、物質密度及實際生產情況進行估算，具體數值由企業提供。表2中的液氨管道內物料計算方法與生產設施計算類似，在此不再贅述。表2中液氨管道的容積為凈化裝置的生產單元所有液氨管道的總容積，液氨管道具體參數見表3。表3凈化裝置的生產單元液氨管道參數設備名稱位號規格型號工作介質容積m3總容積m3液氨管道B.LΦ150mm×117530mm氨2.0762.24液氨管道AL-110001Φ80mm×11090mm氨0.0557液氨管道AL-110001Φ50mm×11520mm氨0.0226液氨管道AL-110001Φ80mm×16480mm氨0.08282、特殊計算方法一、氣態物料對于管道內氣體物料量的計算，還有兩種計算方法：1、管道系統內的物料在線量按10分鐘計算。例如，某項目設置50000m3干式煤氣柜，管道系統中高爐煤氣在線量按10分鐘計算，高爐煤氣產生量1.36×109Nm3/a，高爐煤氣密度為1.30Kg/Nm3，年運行時數8400h，計算過程如下：在線量=(1.36×109÷8400÷6)×1.30=35853.17Kg≈35.8t這種計算方法與采用理想氣體狀態方法計算相比，結果一般偏大，并且多見于安全評價報告中，在缺少設備、管道參數、物料平衡表等情況下，計算相對簡單，并且也能得到項目所在地應急管理部門（原安監部門）、當地專家的認可。隨著新的重大危險源辨識標準GB18218-2018的頒布實施及安全監管的深入，這種方法使用的場景在逐步減少。2、按公式P1V1/T1=P2V2/T1計算上式實際上是式（1）的變形，其中下標1為標況狀態，2為實際狀態。采用該式得到計算標況下氣體體積（即V2），乘以氣體密度即得到在線量。例如，某項目鍋爐房涉及天然氣，天然氣作為鍋爐房的燃料使用，不儲存，僅存在于管道內，流量200m3/h，壓力5-20kPa（本次以20kPa計算），涉及到的天然氣管道以燃氣調壓箱切斷閥為本單元的界限，長度約60m，計算見下表：表3鍋爐房涉及的主要天然氣管路序號管路規格管路長度/m管道計算容積/m3工況MPa/℃天然氣密度kg/Nm3天然氣存有量Nm3/kg備注1DN80600.3014420kPa/常溫0.71740.0603136/0.0432128二、液體物料針對液體物料，也有將不超過一晝夜的暫存量作為車間內在線量的做法，并且也能得到相關部門、專家的認可，專家參照的條文是《建筑設計防火規范[2018年版]》GB50016-2014第3.3.6條。3、特殊規定部分車間涉及使用鋼瓶，如氧氣鋼瓶、液氨鋼瓶、乙炔鋼瓶等，在計算車間在線量也要一并計算，并需要考慮一些特殊規定。一、壓縮氣體鋼瓶如氧氣、氫氣、甲烷鋼瓶，鋼瓶充裝量僅與壓力有關，《壓縮氣體氣瓶充裝規定》GB/T14194-2017中第5.7條表1規定了壓縮氣體鋼瓶在指定溫度下的最大充裝壓力，因此計算鋼瓶內物料量時按照GB/T14194-2017或者企業提供的資料確定壓力、容積，根據式（1），即可計算出鋼瓶內物料量。二、液化氣體鋼瓶如液氯、液氨、丙烷鋼瓶，該類鋼瓶內物料為氣液混合物，不能用式（1）計算，《液化氣體氣瓶充裝規定》GB14194-2009第5.5條表1、5.7條表2分別規定了低壓液化氣體、高壓液化氣體的充裝系數，根據充裝系數及企業提供的鋼瓶容積即可計算鋼瓶內物料量。結束語車間在線量的計算繁瑣，在GB18218-2018實施以前，很多項目都是進行簡單的估算，隨