化工工艺与安全工程培训讲座

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,化工工艺与安全工程,主 讲：朱 鹏,第一章 概 论,1.化工行业的发展概况,化学工业是国民经济的基础工业，是我国的主要支柱产业之一,化工生产与安全,2.化工生产的特点,化工生产过程,原料预处理,过程（物理化,学处理）,化学反应过,程（包括物理,、化学过程）,反应产物分,离、提纯（物,理处理）,未反应原料循环,产物,副产物,原,料,化工生产的特点,化工物料绝大多数具有潜在的危险性,生产工艺过程复杂、工艺条件苛刻,生产规模大型化、生产过程连续性强,生产过程自动化程度高,事故应急救援难度大,3.化工生产中常见的安全事故类别及特点,常见安全事故,燃烧与爆炸,燃烧是可燃物与助燃物发生的一种发光放热的化学效应。爆炸是物质发生急剧的物理、化学变化，在瞬间释放出大量的能量并伴随有巨大声响的过程。,化工生产中常见的安全事故类别及特点,常见安全事故,电气事故,触电事故,依照其作用方式的不同可分为,电击,和,电伤,两种类型。电击是全身伤害，但一般不在身体表面留下大面积明显伤痕。电伤是电能转变为热能、化学能、机械能等其它形式的能，能对人体造成伤害。,火灾和爆炸,也是电气灾害的主要形式。,化工生产中常见的安全事故类别及特点,常见安全事故,静电和雷电事故,静,电,固体静电,液体静电,粉尘静电,气体静电,人体静电,雷电的危害：,爆炸和火灾、电击、毁坏设备和设施、造成,停电,事故等,绝缘材料现在越来越多地用于化工生产设备和构件，,这类材料(例如，流经塑料管道的粉体流或液体流等,）很容易通过接触起电而带电。绝缘材料的带电给生,产带来的,危害有两方面,：一是,由于电场力作用使生产,不能顺利进行,；二是,对化工生产环境中存在可燃气体,的场合，静电放电可成为引燃引爆的点火源。后者是,十分危险的。,固体静电,当液体带电时，电场存在于其内部及周围空间，当场,强足够高时，就会发生放电。一般来说，发生在液体,内部的放电没有引燃危险，但可以引起化学变化，这,种变化能改变液体的性能或引起有关设备的腐蚀。空,气中的放电是危险的，油罐内部液面与接地罐壁或其,他金属构件之间的场强超过击穿强度时，即发生放电,。,液体静电,当尘云中所产生的场强足够高时，就会发生尘云内部,放电或尘云对大地的放电，它可引燃非常敏感的混合,物，如悬浮的细微粉尘或可燃混合气体。而对于结块,粉体放电，随着粉体结块的形成，其电荷密度及周围,电场强度将会增高，发生静电放电的概率也会相应增,大。,粉尘静电,纯净,气,气体,或,或气,体,体混,合,合物,的,的运,动,动，,产,产生,静,静电,的,的数,量,量是,极,极,小的,。,。然,而,而悬,浮,浮在,气,气体,中,中的,液,液体,或,或固,体,体颗,粒,粒能,够,够产,生,生,和携,带,带较,多,多的,静,静电,电,电荷,，,，带,电,电是,由,由粒,子,子的,接,接触,而,而产,生,生,的。,气体,静,静电,人体,的,的体,电,电阻,率,率很,低,低，,可,可视,为,为导,体,体。,当,当人,体,体穿,着,着绝,缘,缘,鞋或,站,站在,绝,绝缘,地,地板,上,上时,，,，人,体,体能,够,够通,过,过感,应,应而,带,带电,，,，,也能,与,与其,他,他带,电,电体,接,接触,而,而带,电,电，,其,其危,害,害主,要,要有,人,人体,火,火,花放,电,电和,衣,衣物,放,放电,。,。,人体,静,静电,化工,生,生产,中,中常,见,见的,安,安全,事,事故,类,类别,及,及特,点,点,常见,安,安全,事,事故,职业,中,中毒,与,与尘,肺,肺,职业,中,中毒：是,指,指在,生,生产,劳,劳动,过,过程,中,中由,于,于接,触,触化,学,学毒,物,物引,起,起的,中,中毒,。,。在,职,职业,中,中毒,中,中，,毒,毒性,物,物质,主,主要,是,是通,过,过呼,吸,吸道,和,和皮,肤,肤侵,入,入人,体,体的,。,。,尘肺：是,由,由于,长,长期,从,从事,粉,粉尘,作,作业,，,，尘,肺,肺患,者,者两,肺,肺产,生,生进,行,行性,、,、弥,漫,漫性,的,的纤,维,维组,织,织增,生,生，,逐,逐渐,发,发展,影,影响,呼,呼吸,机,机能,及,及其,它,它器,官,官的,功,功能,。,。它,是,是最,常,常见,、,、危,害,害最,严,严重,的,的一,类,类职,业,业病,。,。,化工,生,生产,中,中常,见,见的,安,安全,事,事故,类,类别,及,及特,点,点,常见,安,安全,事,事故,压力,容,容器,爆,爆炸,对于,压,压力,容,容器,，,，反,应,应、,分,分离,、,、传,热,热、,储,储运,等,等化,工,工过,程,程，,都,都在,其,其中,进,进行,，,，并,伴,伴随,有,有一,定,定的,化,化学,腐,腐蚀,和,和热,学,学环,境,境，,所,所处,理,理的,工,工艺,介,介质,多,多数,易,易燃,、,、易,爆,爆、,有,有毒,，,，一,旦,旦发,生,生事,故,故，,所,所造,成,成的,损,损害,要,要比,常,常温,常,常压,机,机械,设,设备,大,大得,多,多，,而,而且,易,易引,发,发中,毒,毒、,火,火灾,、,、爆,炸,炸等,次,次生,灾,灾害,。,。对,压,压力,容,容器,而,而言,，,，其,常,常见,的,的失,效,效形,式,式是破裂失效。,化工生产中,常,常见的安全,事,事故类别及,特,特点,常见安全事,故,故,压力容器爆,炸,炸,破,裂,失,效,韧性破裂,脆性破裂,疲劳破裂,应力腐蚀破,裂,裂,蠕变破裂,是指压力容,器,器壳体承受,过,过高的应力,，,，以致超过,或,或远远,超过其屈服极限和强度极限，使壳体产,生,生较大的塑,性,性,变形，最终,导,导致破裂。,韧性破裂,它是压力容,器,器未发生明,显,显塑性变形,就,就破坏的破,裂,裂形式,。化工容器,常,常发生低应,力,力脆断，主,要,要原因是热,学,学环境,、载荷作用,和,和容器本身,结,结构缺陷所,致,致。所处理,的,的介质,易造成容器,应,应力腐蚀、,晶,晶间腐蚀、,氢,氢损伤、高,温,温腐蚀,、热疲劳、,腐,腐蚀疲劳、,机,机械疲劳等,，,，使焊缝和,母,母材原,发缺陷易于,扩,扩展开裂，,或,或在应力集,中,中区易产生,新,新的裂,纹并扩展开,裂,裂，使容器,承,承受的应力,低,低于设计应,力,力而破,坏。,脆性破裂,压力容器长,期,期在交变载,荷,荷作用下运,行,行，其承压,部,部件发,生破裂或泄,漏,漏，容器外,观,观没有明显,的,的塑性变形,，,，而且,是突发性的,破,破裂，它往,往,往发生在应,力,力较高或存,在,在材料,缺陷处，如,果,果容器材料,强,强度较低而,韧,韧性较好，,不,不一定,发生破裂，,而,而是疲劳裂,纹,纹穿透器壁,发,发生泄漏。,如,如果容,器材料强度,偏,偏高而韧性,较,较差，则会,发,发生爆破事,故,故。,疲劳破裂,所谓应力腐,蚀,蚀破裂是指,容,容器材料在,特,特定的介质,环,环境中,，在拉应力,作,作用下，经,一,一定时间后,发,发生开裂或,破,破裂的,现象。由于,压,压力容器广,泛,泛使用在石,油,油、化工等,工,工业部,门，因此腐,蚀,蚀破裂是压,力,力容器破裂,的,的最常见的,形,形式。,由于许多压,力,力容器材料,对,对应力腐蚀,敏,敏感，所以,应,应力腐,蚀是压力容,器,器最重要的,一,一种腐蚀形,式,式。,应力腐蚀破,裂,裂,在高温下运,行,行的压力容,器,器，当操作,温,温度超过一,定,定限度,，材料在应,力,力作用下发,生,生缓慢的塑,性,性变形，塑,性,性变形,经长期累积,，,，最终会导,致,致材料破裂,。,。蠕变破裂,有,有明显,的塑性变形,和,和蠕变小裂,纹,纹，断口无,金,金属光泽呈,粗,粗糙颗,粒状，表面,有,有高温氧化,层,层或腐蚀物,。,。,蠕变破裂,化工生产中,常,常见的安全,事,事故类别及,特,特点,常见安全事,故,故,化工厂腐蚀,造,造,成的事故,在化工生产,中,中，所用原,料,料及中间产,品,品、成品等,大,大部分具有,腐,腐蚀性，对,建,建（构）筑,物,物、机械、,设,设备、仪表,、,、电气设施,，,，均会造成,腐,腐蚀破坏，,严,严重影响生,产,产安全。按,照,照腐蚀机理,可,可分为缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破,裂,裂、氢损伤、腐蚀疲劳、选择性腐蚀七类。,即在电解液,中,中，金属与,金,金属、金属,与,与非金属之,间,间构成,窄缝空腔内,发,发生的一种,腐,腐蚀。化工,生,生产中，管,道,道连接,处，衬板、,垫,垫片处，设,备,备污泥沉积,处,处及设备外,部,部尘埃,、腐,蚀,蚀产,物,物的,附,附着,处,处，,易,易产,生,生此,类,类腐,蚀,蚀。,当,当金,属,属涂,层,层,破损,时,时，,金,金属,与,与涂,层,层之,间,间也,会,会发,生,生缝,隙,隙腐,蚀,蚀。,缝隙,腐,腐蚀,即集,中,中于,金,金属,表,表面,个,个别,小,小点,上,上深,度,度较,大,大的,腐,腐蚀,。,。其,腐,腐,蚀机,理,理是,金,金属,表,表面,由,由于,露,露头,、,、错,位,位、,介,介质,不,不均,匀,匀等,缺,缺,陷，,使,使其,表,表面,膜,膜的,完,完整,性,性遭,到,到破,坏,坏，,成,成为,点,点蚀,源,源。,该,该,点蚀,源,源在,某,某段,时,时间,内,内是,活,活性,状,状态,，,，电,极,极电,位,位为,负,负，,与,与,表面,其,其他,部,部位,构,构成,局,局部,腐,腐蚀,微,微电,池,池。,在,在大,阴,阴极,小,小阳,极,极,的条,件,件下,，,，点,蚀,蚀源,的,的金,属,属迅,速,速被,溶,溶解,形,形成,孔,孔洞,。,。,孔,蚀,蚀,即一,种,种沿,金,金属,晶,晶粒,间,间的,分,分界,面,面向,内,内部,扩,扩展,的,的腐,蚀,蚀，,它,它,可以,在,在外,观,观无,变,变化,的,的情,况,况下,，,，完,全,全丧,失,失金,属,属的,强,强度,。,。,其机,理,理是,由,由于,金,金属,材,材料,在,在腐,蚀,蚀环,境,境中,，,，晶,粒,粒表,面,面和,内,内,部的,物,物理,化,化学,和,和电,化,化学,性,性能,有,有差,异,异时,，,，会,在,在它,们,们之,间,间,构成,腐,腐蚀,电,电池,，,，使,腐,腐蚀,沿,沿晶,粒,粒边,界,界向,前,前发,展,展，,致,致使,材,材,料的,晶,晶粒,间,间失,去,去结,合,合力,。,。,晶间,腐,腐蚀,包括,氢,氢腐,蚀,蚀和,氢,氢脆,。,。氢,腐,腐蚀,是,是在,高,高温,高,高压,下,下，,氢,氢引,起,起,钢组,织,织的,化,化学,变,变化,，,，使,其,其机,械,械性,能,能受,损,损，,被,被腐,蚀,蚀的,钢,钢,强度,、,、塑,性,性下,降,降，,宏,宏观,是,是脆,断,断。,氢,氢脆,是,是由,于,于氢,扩,扩散,到,到,金属,内,内部,，,，使,材,材料,发,发生,脆,脆化,的,的现,象,象。,氢,损,损,伤,伤,材料,在,在腐,蚀,蚀环,境,境中,，,，受,交,交变,应,应力,作,作用,产,产生,的,的破,坏,坏。,腐蚀,疲,疲劳,选择,性,性腐,蚀,蚀,合金,腐,腐蚀,时,时，,其,其某,种,种组,分,分有,选,选择,性,性的,溶,溶解,。,。常,见,见的,有黄,铜,铜脱,锌,锌和,铸,铸铁,石,石墨,化,化等,。,。,化工,生,生产,中,中常,见,见的,安,安全,事,事故,类,类别,及,及特,点,点,化工,事,事故,统,统计,特,特点,爆炸,事,事故,屡,屡见,不,不鲜,泄漏,事,事故,普,普遍,发,发生,相同,事,事故,接,接连,不,不断,恶性