基于絕熱加速量熱方法的危險化學品的熱危險性評定及統計分級方法

劉 宏

中國人民武裝警察部隊學院基礎部，河北廊坊 065000

0 引言

在獲得這些數據后，可以對這些危險化學品的危險性有一個了解，還有一個任務就是要對這些危險品的危險性進行分級。以往人們多采用聚類分析的方法進行分級。這種方法的缺點在于把各項指標的重要性看作一樣重要，其效果可想而知了。也有采用統計綜合評價方法，這種方法是把一項指標線性的映射到〔0，100〕。這和實際的情況有較大的出入。還有其它的分類方法，比如非線模糊處理方法等。本文采用降半正態分布、升半正態分布對各項指標進行標準化處理，然后對各項指標的重要性進行排序，采用降半正態分布得到各項指標的權重，最后采用統計方法對危險化學品進行分級。

1 各項指標的標準化處理

f(x)的函數值隨x 的增大而減少。

f(x)的函數值隨x 的增大而增大。

對于初始放熱溫度T0（℃），把樣本的數據從小到大進行排序，最小值為28.48 度，最大值為411.4 度，中值為246.14 度。由于初始放熱溫度T0（℃）其值越小越危險，所以采用降半正態分布。把28.48 所對應的危險性設為1，246.14 所對應的危險性設為0.5， 411.4 所對應的危險性設為0.1，通過解方程得到對應函數：

其圖像如下圖所示：

圖1 初始放熱溫度T0（℃）標準化函數圖像

同理可以得到最高溫升速率溫度、最高溫升速率時間的對應函數。

其圖像如下圖所示：

圖2 最大溫升速率標準化函數圖像

同理可以得到絕熱溫升、最高放熱溫度、初始放熱溫升速率的對應關系。

2 各個危險性因素標準化

讓最重要因素的比重設為1，第3 個的比重設為0.5，第7個的權重設為0.1。可以解得權重函數：

即比重值分別為：1， 0.901， 0.709， 0.499， 0.319， 0.186， 0.099.

把它們歸一化后為：0.269，0.243，0.191，0.135，0.086，0.050，0.027.

3 采用統計方法進行分級

4 本文方法的優點

本文方法的優點體現在四個方面。一是對各個指標的量化。聚類分析把每一個危險化學品的各個指標數值看成是同等重要的，而實際情況是初始放熱溫度T0（℃）的重要性是最大的，它代表危險化學品開始反應的溫度。統計綜合評價方法是把一項指標線性的映射到〔0，100〕，這和實際情況有很大的出入。比如初始放熱溫度T0（℃）的最小值是28.48℃，最大值為411.4℃。把28.48℃的危險性設為1，200℃的危險性為0.552.在平時生活的環境中，28.48℃是很容易達到的溫度，而200℃相應的就比較難達到。用本文的量化方法，200℃的危險性為0.2195.這一數值更合理一些。

二是對其余的危險化學品進行實驗后，所得的結果可以代入到相應的對應函數中，得到該危險化學品的危險性數值。比如初始放熱溫度T0（℃）的數值小于28.48℃時，它的危險性為1；初始放熱溫度T0（℃）大于411.4℃時，也可以代入公式得到它的危險性。

三是實驗的指標增多時，本文的方法具有可擴展性、簡單易用性。文獻[4]給出的指標體系有五項：初始放熱溫度、最大功密度、絕熱反應溫升、熱自燃溫度、沸點。本文給出的指標體系有七項。如果用層次分析法構造判斷矩陣，那是一個比較麻煩的工作，并且還需要進行一致性檢驗。當指標的多少變更時，需要重新進行構造判斷矩陣及一致性檢驗的工作。在對指標的重要性排序后，用降半正態分布給出各指標的權重，具有可擴展性、簡單易用性的特點。

四是把危險化學品分為五類符合人們的認知規律。本文的分類結果是中等危險的危險化學品占比最大，其次是較高危險的危險化學品和中等危險的危險化學品，占比最小的是高危險的危險化學品和低危險的危險化學品。經本專業的專家對分類結果的鑒別，認為分級比較合理，有很好的實用價值。

[1]馮長根，傅智敏，等.絕熱方法評價熱安定性的改進模型與應用.北京理工大學學報，2003，2：23-25.

[2]楊春筍，等.化學品危險性鑒別分類研究的現狀與展望.中國安全科學學報，2009，3： 67-70.

[3]李榮平，李劍玲.多指標統計綜合評價方法研究.河北科技大學學報：2004，68：85-87.

[4]顧靜.典型危險化學品反應危險性分級與預防措施研究.青島科技大學，2010，6.