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1、绪论,闫玉玉,指定教材：化工安全工程概论 许文编 化学工业出版社 2002年版化工环境工程概论 汪大翚、徐新华编 化学工业出版社 2002年版 成绩：过程考核成绩占30%其中：过程考试：20%，平时10%,重点：第二节 化学工业的危险与安全,一、化学工业的危险因素,据瑞士再保险公司的统计：,结论：在化学工业中：第一位危险：设备缺陷第二位：对加工物质的危险性认识不足第三位：误操作问题,二、化工装置紧急状态,可划分为5个等级：,三、化学工业安全措施,是否按相应的安全标准、规范进行设计,1,是否按设计说明书正确制造,2,是否有适当的安全防护装置,3,维护、检查的程序是否完善,4,1、设备安全,需考虑
2、以下因素,压力容器,泵和压缩机,加热器加热炉,自动化仪表化,设计时，除标准外，还需要考虑结构材料、施工方法、设计强度、金属厚度等因素。,处理可燃液体和气体：尽可能设在室外，且必须采用防振的配管和支撑方法进行安装。,务必不得设置在散发可燃气体的危险区域。就配管系统而言，应在适当的地点安装紧急切断阀；必须防止倒流，安装止逆阀。,是化工装置安全运行的重要因素。所有的仪表都应该是可靠的，且具有良好的耐腐蚀性和耐候性。仪表安装时应考虑到易于检查和维修。,2物料加工和操作安全,应该建立原料、中间体、产物和副产物的完整的物性数据档案 对各种物质的状态、闪点、沸点、熔点、爆炸极限、燃点等性质数据，以及操作、贮
3、运、应急处置等，都应该有清晰地了解,加工和操作安全,对于操作程序，可分为有化学反应的和无化学反应的两种类型。对可能发生的误操作，以及一旦发生所造成的后果，应分门别类地进行分析和评价。特别是对可能造成重大损失或损害的操作要格外注意。,3装置布局安全,对于大量处理可燃液体的石油和化工企业，装置布局和设备间距应该注意以下8点：,(4)装置事故不能直接影响水、电、气(汽)等公用工程设施；(5)因各种原因有可能使装置界区内浸水时，应该设置防水设备；(6)应该特别注意公路、铁路在装置附近的情况；(7)对于道路的设置，应该注意在发生事故时能较方便地接近装置；(8)在装置的边界和出入口，应该安装监视设施。,生
4、产设备遭受重大损失的原因：,防止设备因受火灾和爆炸而损失的对策：,要留有足够的安全距离，使火灾和爆炸危险不至于波及到相邻的装置或区域；,对策,对危险性高的工艺装置，应设置泄爆设施，设置混凝土或钢板的防爆墙,第二章 物质性质、物化原理与安全,一、学习目的与要求通过本章学习，正确理解化学物质的危险分类和危险表征，了解化学反应系统的热力学行为和物化特性，明确化工操作原理与危险性。,二、考核知识点与考核目标（一）化学物质危险分类（重点）理解：物理危险、生物危险和环境危险。应用：化学物质危险分类。（二）化学物质的性质和危险表征（重点）识记：易燃物质和毒性物质性质。理解：易燃物质和毒性物质的危险表征。应用
5、：化学物质的性质和危险表征。（三）化学反应系统特性（重点）识记：温度与液体蒸汽压的关系；物质相变过程中的体积变化；不同物质的蒸汽和液体密度的差别；化学反应类型。理解：反应物质的物化特性；化学反应的危险性。,第一节化学物质及其危险概述,具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等性质,在运输、装卸和储存保管过程中易造成人员伤亡和财产损失,需要特别防护,一、危险化学品分类 危险化学品是具有不同程度的燃烧、爆炸、毒害、腐蚀、放射性等危险性质的化学品。其特征如下：,一、危险化学品分类,1.爆炸品 指在受热、撞击等外界作用下，能发生剧烈化学反应，瞬时产生大量气体和热量，使周围压力急剧上升而发生爆炸的物品。,化学
6、反应速度极快,产生大量热,产生大量气体，造成高压,无需外界供氧,爆炸特征,具有整体爆炸危险的物质和物品,具有抛射危险但无整体爆炸危险的物质和物品,具有燃烧危险和较小爆炸或较小抛射危险或两者危险兼有但无整体爆炸的物质和物品,无重大危险的爆炸物质和物品,爆炸品按其危险性可分为以下5类,非常不敏感的爆炸物质和物品,一、危险化学品分类,2.压缩气体和液化气体 压缩气体和液化气体是指压缩、液化或加压溶解的气体，其状态条件符合下列两种情况之一者：（1）临界温度低于或等于50、而蒸气压大于294kPa的压缩或液化气体。（2）温度在21.1和54.4、压力分别大于275kPa和715kPa的压缩气体；或在37
7、.8、蒸气压大于275kPa的液化气体或加压溶解气体。,分类,有毒气体,侵入人体引起中毒甚至死亡,如氯、光气、氟化氢、液氨、溴甲烷等,易燃气体,极易然烧，与空气能形成爆炸混合物，有些还有毒性。如一氧化碳、氢、甲烷、乙炔、丙烯、石油气等。,不燃气体,性质稳定，无毒，但对人体有窒息性。如氮、二氧化碳和惰性气体等。本身不会燃烧，有扩大火灾的危险性。如压缩空气、氧、一氧化二氮等,按其物理性能可分为,压缩气体和液化气体的危害特性,气体泄漏逸散到空气中，易引起燃烧、爆炸和中毒事故。,气体受热或撞击后，体积会随之膨胀，产生巨大压力，可能引起物理爆炸。,危害特性,一、危险化学品分类,3.易燃液体 易燃液体是指
8、易燃的液体、液体混合物或含有固体物质的液体，但不包括由于其危险特性已列入其他类别的液体。闪点就是可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。易燃液体按其闪点分为3类：(1)闪点低于-18的低闪点液体；(2)闪点在-1823的中闪点液体；(3)闪点在2361的高闪点液体。,危害特性：易挥发性：蒸汽与空气易形成爆炸混合物遇着火源会引起爆炸，发生火灾的危险性较大。易流动扩散性：有蔓延扩大火灾的危险性。受热膨胀性：易造成“胀桶”。对盛装易燃液体的容器，总要留有不少于5%的空隙，夏天要储存于阴凉处或是在低温条件下储运。带电性：是电介质，易产生静电火花，有
9、引起燃烧和爆炸的危险。有害性：具有毒性，通过人体的呼吸道、消化道和皮肤进入人体，造成人身中毒。,一、危险化学品分类,4.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品(1)易燃固体是指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃、燃烧迅速并能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体，但不包括已列入爆炸品的固体。危害特性：燃点低，易自燃：对明火、热源、摩擦、撞击比较敏感。遇酸、氧化剂易燃易爆：能发生剧烈反应，立即引起着火或爆炸。本身或燃烧产物有毒：很多易燃固体本身具有毒性或燃烧后能产生有毒气体的物质。兼有遇湿易燃性：如硫的磷化物类，五硫化二磷等遇水能产生具有腐蚀性和毒性的可燃气体硫化氢。自燃危险性：如硝化棉在40的条
10、件下就会分解。,4.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品(2)自燃物品是指自燃点低、在空气中易被氧化、能放出热量自行燃烧的物品。危害特性：易氧化：自燃的发生是由于物质的自行发热和散热速度处于不平衡状态而使热量积蓄的结果，如果散热受到阻碍，就会促进自燃。自燃物品与空气接触，发生氧化反应，产生的热使温度上升，达到其自燃点而燃烧。遇湿易分解：在潮湿、热等影响下会分解放热，促使温度升高引起自燃或爆炸。积热自燃：在常温下能缓慢分解，达到自燃点而发生燃烧；接触氧化剂和金属粉末均能增大自燃危险；助燃物的存在会增大自燃危险。,一、危险化学品分类,4.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品(3)遇湿易燃物品是指遇水或受潮
11、时发生剧烈化学反应、释放出大量易 燃气体和热量的物品，有些不需要火源即能燃烧或爆炸。危害特性：这类物质的共性是遇水分解。活泼金属、碳的金属化合物和磷化物遇水或空气中的水分会发生剧烈反应，放出易燃气体和热量，即使当时不发生燃烧爆炸，放出的易然气体也可能在一定空间形成爆炸混合物。某些物质遇酸或氧化剂反应更加剧烈，发生燃烧爆炸的危险性比遇水时更大。对人体皮肤有强烈的腐蚀性，有的遇水还会产生毒性。,一、危险化学品分类,5.氧化剂和有机过氧化物(1)氧化剂是指处于高氧化态、具有强氧化性、易分解并释放出氧和热量的物质，氧化剂还包括无机过氧化物。(2)有机过氧化物是指分子中含有过氧基的有机物，本身易燃、易爆
12、、易分解，对热、振动或摩擦极为敏感。氧化剂的危害特性：氧化性：化学性质活泼，遇酸、碱、潮湿、高热、还原剂，与易燃物品接触或经摩擦、撞击均能迅速分解，并放出氧和大量热，引起燃烧爆炸。有些氧化剂，特别是活泼金属的过氧化物，遇水或吸收空气中的二氧化碳和水蒸气能分解出助燃气体，导致可燃物燃烧、爆炸。氧化剂一般都具有不同程度的毒性，有的还具有腐蚀性。,一、危险化学品分类,5.氧化剂和有机过氧化物 有机过氧化物的危害特性：易燃易爆性：对热、震动、冲击、摩擦都极为敏感，受到轻微的外力作用时即分解爆炸。伤害性：主要表现在对人的眼睛的伤害，眼睛接触后，会造成眼角膜的严重损伤。,6.有害物品和有毒感染性物品（有毒
13、品）指进入肌体并累积到一定量后能与体液或器官组织发生生物化学或生物物理学作用，扰乱或破坏肌体的正常生理功能，引起器官和系统暂时性或持久性病变，乃至危及生命的物品。危害特性：溶解性：毒物在水中溶解度越大，毒性越大，容易被人体吸收而中毒。挥发性：毒物挥发产生的蒸气可通过人的呼吸器官进入人体，造成中毒。颗粒度：固体毒物粒子越小，越易被人吸入而中毒。毒物不仅毒性大，还具有易燃易爆性、遇湿易燃性和氧化性（腐蚀性）。毒物越无嗅无味，越易中毒。,7.放射性物品 凡具有自发的放出射线特征的物质，称为放射性物质。射线种类很多，主要有射线、射线、射线三种。危害特性：射线主要是通过对机体产生电离，造成损伤。射线的穿
14、透力较弱，但电离作用很强。射线的穿透力较强，但电离作用较弱。射线的穿透力很强，比射线大1万倍，对生物组织损伤很大。中子流的穿透力很强。对人体的危害主要是红血球减少等。,一、危险化学品分类,8.腐蚀品 指能灼伤人体组织、对金属等物品亦能造成损坏的固体或液体，即与皮肤接触在4h内出现可见坏死现象，或温度在55时，对20号钢的表面年平均腐蚀速率超过6.25mm的固体或液体。危害特性：腐蚀性：对人体、物品都有腐蚀作用，能造成人体化学灼伤，能与金属、布匹、木材、建筑物等发生化学反应而使之腐蚀损坏。毒害性：大多有毒，有的还是剧毒。氧化性：无机腐蚀品的氧化性较强，与可燃物接触或遇高温时，都有着火或爆炸的危险
15、；与还原剂或有机物接触时发生反应，放出大量的热，容易引起燃烧。易燃性有机腐蚀物遇明火极易燃烧。,二、化学物质的危险性 化学物质危险参考前欧共体危险品分类可划分为物理危险、生物危险和环境危险3个类别。1物理危险：3种（爆炸性危险、氧化性危险和易燃性危险）(1)爆炸性危险 指物质或制剂在明火影响下或是对震动或摩擦比二硝基苯更敏感会产生爆炸。可燃物质爆炸的三个要素是：可燃物质；空气或任何其他助燃剂；火源或高于着火点的温度。,(2)氧化性危险 指物质或制剂与其他物质，特别是易燃物质接触产生强放热反应。氧化性物质依据其作用可分为中性的，如氧化铅等；碱性的，如高锰酸钾、氧等；酸性的，如硫酸等三种类别。绝大
16、多数氧化剂都是高毒性化合物。按照其生物作用，刺激性气体，如硫酸等，窒息性气体，如硝酸烟雾、氯气等。,第一节化学物质及其危险概述,(3)易燃性危险 易燃性危险可以细分为极度易燃性、高度易燃性和易燃性3个危险类别。极度易燃性是指闪点低于0、沸点低于或等于35的物质或制剂具有的特征。高度易燃性是指无需能量，与常温空气接触就能变热起火的物质或制剂具有的特征。易燃性是指闪点在2155的液体物质或制剂具有的特征。,第一节化学物质及其危险概述,2生物危险：(2)腐蚀性和刺激性危险 腐蚀性物质是指能够严重损伤活性细胞组织的一类物质。刺激性是指物质和制剂与皮肤或粘膜直接、长期或重复接触会引起炎症。刺激性的作用对
17、象不包括无生物。虽然腐蚀性作用常引起深层损伤结果，而刺激性一般只有浅表特征，但两者之间并没有明确的界线。,第一节化学物质及其危险概述,2生物危险：(3)致癌性和致变性危险 致癌性是指一些物质或制剂，通过呼吸、饮食或皮肤注射进入人体会诱发癌症或增加癌变危险。致变性是指一些物质或制剂可以诱发生物活性。致变性又称变异性。受其影响的如果是人或动物的生殖细胞，受害个体的正常功能会有不同程度的变化；如果是躯体细胞，则会诱发癌变。前者称为生物变异，可传至后代；后者称为躯体变异，只影响受害个体的一生。,第一节化学物质及其危险概述,3环境危险：主要是水质污染和空气污染，是指物质或制剂在水和空气中的浓度超过正常量
18、，进而危害人或动物的健康以及植物的生长。对策：为了评价化学物质对环境的危险，必须进行全面评估，考虑化学物质的固有危险及其处理量，化学物质的最终去向及其散落入环境的程度，化学物质分解产物的性质及其所具有的新陈代谢功能。,Thank You!,1工厂选址,(1)易遭受地震、洪水、暴风雨等自然灾害；(2)水源不充足；(3)缺少公共消防设施的支援；(4)有高湿度、温度变化显著等气候问题；(5)受邻近危险性大的工业装置影响；(6)邻近公路、铁路、机场等运输设施；(7)在紧急状态下难以把人和车辆疏散至安全地。,2工厂布局,(1)工艺设备和贮存设备过于密集；(2)有显著危险性和无危险性的工艺装置间的安全距离
19、不够；(3)昂贵设备过于集中；(4)对不能替换的装置没有有效的防护；(5)锅炉、加热器等火源与可燃物工艺装置之间距离太小；(6)有地形障碍。,3结构,(1)支撑物、门、墙等不是防火结构；(2)电气设备无防护措施；(3)防爆通风换气能力不足；(4)控制和管理的指示装置无防护措施；(5)装置基础薄弱。,4对加工物质的危险性认识不足,(1)在装置中原料混合，在催化剂作用下自然分解；(2)对处理的气体、粉尘等在其工艺条件下的爆炸范围不明确；(3)没有充分掌握因误操作、控制不良而使工艺过程处于不正常状态时的物料和产品的详细情况。,5化工工艺,(1)没有足够的有关化学反应的动力学数据；(2)对有危险的副反
20、应认识不足；(3)没有根据热力学研究确定爆炸能量；(4)对工艺异常情况检测不够。,6物料输送,(1)各种单元操作时对物料流动不能进行良好控制；(2)产品的标示不完全；(3)风送装置内的粉尘爆炸；(4)废气、废水和废渣的处理；(5)装置内的装卸设施。,7误操作,(1)忽略关于运转和维修的操作教育；(2)没有充分发挥管理人员的监督作用；(3)开车、停车计划不适当；(4)缺乏紧急停车的操作训练；(5)没有建立操作人员和安全人员之间的协作体制。,8设备缺陷,(1)因选材不当而引起装置腐蚀、损坏；(2)设备不完善，如缺少可靠的控制仪表等；(3)材料的疲劳；(4)对金属材料没有进行充分的无损探伤检查或没有经过专家验收；(5)结构上有缺陷，如不能停车而无法定期检查或进行预防维修；(6)设备在超过设计极限的工艺条件下运行；(7)对运转中存在的问题或不完善的防灾措施没有及时改进；(8)没有连续记录温度、压力、开停车情况及中间罐和受压罐内的压力变动。,9防灾计划不充分,(1)没有得到管理部门的大力支持；(2)责任分工不明确；(3)装置运行异常或故障仅由安全部门负责，只是单线起作用；(4)没有预防事故的计划，或即使有也很差；(5)遇有紧急情况未采取得力措施；(6)没有实行由管理部门和生产部门共同进行的定期安全检查；(7)没有对生产负责人和技术人员进行安全生产的继续教育和必要的防灾培训。,
