化工安全工程概论复习要点.docx

第一章 绪论化学工业危险因素：工厂选址；工厂布局；结构；对加工物质的危险性认识不足；化工工艺；物料输送；误操作；设备缺陷；防灾计划不充分。工厂选址：易遭受地震、洪水、暴风雨等自然灾害；水源不充足；缺少公共消防设施的支援；工厂布局：工艺设备和贮存设备过于密集；昂贵设备过于集中；有地形障碍；结构：支撑物、门、墙等不是防火结构；电气设备无防护措施；防爆通风换气能力不足；对加工物质的危险性认识不足：对处理的气体、粉尘等在其工艺条件下的爆炸范围不明确；化工工艺：没有足够的有关化学反应的动力学数据；对有危险的副反应认识不足；物料输送：各种单元操作时对物料流动不能进行良好控制；产品的标示不完全；误操作：忽略关于运转和维修的操作教育；设备缺陷：因选材不当而引起装置腐蚀、损坏；防灾计划不充分：没有得到管理部门的大力支持；责任分工不明确；化工装置紧急状态：运转失灵；故障；异常；事故；灾害。化学工业安全措施：设备安全；物料加工和操作安全；装置布局安全。设备安全：是否按照相应的安全标准、规范进行设计；是否按照设计说明书正确进行制造；是否有适当的安全防护装置；维护、检查的程序是否完善；物料加工和操作安全：对可能发生的误操作，以及一旦发生所造成的后果，应分门别类的进行分析和评价；装置布局安全：需要留有足够的空地以把工艺单元可能的火灾控制在最小范围；对于极为重要的单系列装置，要保留足够高的空间，或用其他方法进行防护；危险性极大地区域应该与其他部分保持足够的安全距离；装置事故不能直接影响水电气等公用工程设施；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；应该特别注意公路、铁路在装置附近的情况；对于道路的设置，应该注意在发生事故时能较方便的接近装置。化工危险性评价：经验系统化方法：安全检查表法；危险性预先分析法；Dow化学公司法；系统解剖分析法；逻辑推导法；人的失误分析法：设计安全、自动防止故障的安全设备，即使操作失误也不会发生事故；从人机工程学的原理设计控制室的操作程序，尽量减少失误行为。人机工程学研究内容：人机协作；改善工作条件；改进机具设施；提高工作技能；因人制宜。第二章 物质性质、物化原理与安全危险化学品分类：爆炸品；压缩气体和液化气体；易燃液体；易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品；氧化剂和有机过氧化物；有毒物品；放射性物品；腐蚀品。爆炸品：在受热、受压、撞击等外界作用下，能发生剧烈化学反应，瞬间产生大量气体和热量，使周围压力急剧上升而发生爆炸。化学物质的危险性：物理危险：爆炸性危险、氧化性危险、易燃性危险；生物危险：毒性危险、腐蚀性和刺激性危险、致癌性和致变性危险；环境危险。易燃物质的性质：闪点：易挥发可燃物质表面形成的蒸汽和空气的混合物遇火燃烧的最低温度；着火点：蒸汽和空气的混合物在开口容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度；自燃温度：使某种物质受热发生的最低温度就是该物质的自然点；爆炸范围：爆炸范围也称为爆炸极限或燃烧极限。使可燃蒸汽或气体与空气的混合物遇引爆源引爆即能发生爆炸或燃烧的浓度范围，用爆炸下限和爆炸上限表示。易燃物质的类别和火险等级：美国国家防火协会：“0”不能燃烧的物质；“1”必须预热方能引燃的物质；“2”必须适度加热或暴露在相当高的环境温度中方能引燃的物质；“3”在任意温度环境下都能引燃的液体和固体；“4”在常温大气压下能够迅速或完全汽化，或容易分散到空气中，并且容易燃烧的物质。美国科学院“0”无危险；“1”闪点在60以上；“2”闪点在3860之间；“3”闪点在38以下，而沸点在38以上；“4”闪点在38以下，沸点也在38以下。毒性物质的类别：粉尘；烟尘；烟雾；蒸汽；气体。毒性物质的临界限度：临界限度表示所有工人日复一日的重复暴露在环境中而不会受到危害所承受的最高浓度。毒性物质的毒性等级和危险等级：“U”未知；“0”无毒性：在任何应用条件下都不会引起伤害的物质；“1”轻度毒性；“2”中度毒性；“3”重度毒性。美国科学院：“0”无毒性；“1”实际无毒性；“2”轻度毒性；“3”中度毒性；“4”毒性。过压问题产生的原因（不同情形的过压问题）：超常吸热引起的过压；化学反应引起的过压；故障或失误引起的过压。相变引起的体积变化：蒸气“爆炸”引起物料喷射；少量引燃或毒性液体在有限空间内气化；蒸气冷凝或被其他液体吸收引起的内爆。化工操作安全问题：蒸馏：易燃热体的组成在不断变化，其闪点使不固定的，有危险性；蒸馏塔需要配置真空或压力释放装置。水偶然进塔，而塔温和塔压又足以使大量水即刻蒸发，相当危险。吸收：如用碱溶液洗涤氯气，用水排出氨气，液流的失控会造成严重事故。第三章 化工厂设计和操作安全危险的划分：可以分为潜在和和直接的两种类型。前者为一级危险，后者为二级危险。一级危险：在正常条件下不会造成人身或财产的损害，只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。典型的一级危险：有易燃物质存在；有热源存在；有火源存在；有富氧存在；有压缩物质存在；有毒性物质存在；人员失误的可能性；机械故障的可能性；人员、物料和车辆在厂区的流动以及由于蒸汽云降低能见度等。二级危险：一级危险失去控制就会发展成为二级危险，造成对人身或财产的直接损害。二级危险为：火灾；爆炸；游离毒性物质的释放；跌伤；倒塌；碰撞。三道防护线：第一道防护线是为了解决一级危险，并防止二级危险的发生；第二道防护线：对于二级危险，为了把生命和财产的损失降至最小程度；第三道防护线：提供有效的应急和医疗措施，使受到伤害的人员得到迅速救治。三道防护线的构筑方法：一些可利用自然条件，而另外一些须人为构筑。工厂的定位问题（遵循的基本原则）：有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件；有贮存、公用工程和生活措施等方面良好的协作环境；靠近水量充足、水质优良的水源；有便利的交通条件；有良好的工程地质和水文气象条件。工厂应避免定位在下列地区：发震断层地区和基本烈度9度以上的地震区；厚度较大的级自重湿陷性黄土地区；易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的地区；有开采价值的矿藏地区；对机场、电台等使用有影响的地区；国家规定的历史文物、生物保护盒风景游览地区；城镇等人口密集地区工厂选址的安全问题：工厂高构筑物可能的坍塌是对社区的一种潜在危险；工厂会产生需要排除的废液；对工厂的进出口要格外小心；邻近工厂可能会释放毒性或易燃气体；充足的水源会增强灭火能力；厂区内不应有洼地；社区对工厂及其工作人员可能会构成某些确定的危险。工厂布局的安全问题：工艺装置区；罐区；公用设施区；运输装卸区；辅助生产区；管理区。工艺装置区：加工单元可能是工厂中最危险的区域，这里有很多设备，容易发生故障，加上人员可能的失误而使其充满危险。罐区：贮存容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质；一个是罐壳可能破裂，很快释放出全部内容物；另一个是当含水物料的贮罐加热高过水的沸点。公用设施区：锅炉设备和配电设备可能会成为引火源，冷却塔释放出的雾气会影响人的视线。工艺路线的选择：有潜在危险的过程；反应过程的安全分析；有潜在危险的操作；间歇过程和连续过程比较。工艺设计安全校核：物料和反应的安全校核；过程安全的总体规范；非正常操作的安全问题。单元区域规划：流程线状布置；分组布置；架空布置。压力容器设计基础：设计压力和设计温度；最小板材厚度；外压或真空；材料选择；非压力负荷；支撑；封头。压力容器检验内容：外部检查；内外部检验；全面检验。压力容器安全附件：安全阀；爆破片；压力表；液位计；泄压装置非燃火压力容器分类：反应压力容器（R），主要用于完成介质的物理、化学反应的压力容器；换热压力容器（E），主要是用于完成介质的热量交换的压力容器；分离压力容器（S），主要是用于介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器；储存压力容器（C，球罐为B），主要是用于储存、盛装气体、液体、净化气体等介质的压力容器。我国现行规程中提出了压力容器的综合分类方法：压力容器按照设计压力p和容积V，结合容器的工艺功能和其中物料的危险，划分为、三个类型。通常压力容器是指固定式压力容器，即安装在固定位置使用的压力容器。容器内作业：容器必须由操作人员彻底清洗；所有连接管线必须断开并进行必要的封堵；所有电力驱动设施必须在断路开关处切断电源；采集空气试样检验证明其中无易燃物质。需要证明自重含有正常量的氧；操作和维护监察签发容器进入许可证；进入容器的工人和观察者必须系上安全带和绳索；在绝大多数情况下，进入容器的工人和观察者都需要空气面罩和新鲜空气的供应，还需要身体隔离的化学品防护服装；在容器出口要有一个观察者，一直保持与容器内工人的联系，在容器内至少还有有另一个工人，一个工人不得单独进入。当直梯不能应用时，可以应用木制或金属横档连起来的绳梯或链梯，应该避免无撤退设施时进入容器；为防止一旦出现紧急情况无法迅速撤退，不允许工人通过挤缩进入容器，标准开口直径为0.56m。水、电、气安全问题（1）电气设施：防止爆炸性气氛的形成；所有建筑钢筋和露天构架等应接地消除静电；为了避免控制仪表和设备的使用失误，被控制设备的电压、名称和序号应该明显标示；尽量安装和使用防爆电话。（2）水和蒸汽设施：热水温度应该确知并标示出来，所有管线都要在混合器和出口处签上名称加以识别；洗浴或冲洗皮肤使用的热水务必不得由蒸汽和水直接混合产生，只能使用有热交换的水加热器；在处理腐蚀性或毒性物料的区域应该安装安全淋浴器；水供应的饮用安全。（3）供氧空气和辅助气体设施：供氧空气在输送过程中仍然需要不被污染，任何供氧空气都应该由各自的系统供应。（4）废料处理设施：从排风系统或烟囱排放出的有害气体和悬浮颗粒，必须在环境法规规定的允许浓度限度之下；加工易燃挥发性物料，应用地下管道系统输出废液，防止任何挥发性废液进入密闭的地下下水管线。第四章 燃烧和爆炸与防火防爆安全技术燃耗要素：燃料；氧和热；火源。常见火源类型：明火；电源；过热；热表面；自燃；电气火花；静电；摩擦。燃烧形式：均相燃烧和非均相燃烧；混合燃烧和扩散燃烧；蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧。燃烧类型和特征参数：燃烧可分为闪燃、点燃和自燃三种类型。三种特征参数：闪燃和闪点；点燃和着火点；自燃和自燃点。液体燃烧速率取决于液体的蒸发。轻爆：爆炸传播速度在每秒零点几米之间的爆炸过程。爆炸：爆炸传播速度在每秒十米至数十米之间的爆炸过程。爆轰：爆炸传播速度在每秒1千米至数千米以上的爆炸过程。影响爆炸极限的因素：初始温度；初始压力；惰性介质或杂质；容器的材质和尺寸；能源。爆炸：物质发生急剧的物理、化学反应，在瞬间释放出大量能量并伴有巨大声响的过程。防火防爆措施：（1）易燃易爆物质的安全处理：例：气体限制易燃气体组分的浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上；用惰性气体取代空气；把氧气浓度降至极限值之下。液体：在液面之上施加惰性气体覆盖；降低加工温度。（2）点火源的安全控制：明火：应避免采用明火；摩擦和撞击；高温热表面；电气火花。第五章 职业毒害与防毒措施毒性物质：有些物质进入机体并积累到一定量后，通过一定条件与机体组织和体液发生生物化学或生物物理学作用，扰乱或破坏机体的正常生理功能，进而引起暂时性的或永久性的病变，甚至危及生命。毒性物质的分类：金属、类金属及其化合物；卤素及其无机化合物；强酸和碱性物质；氧、氮、碳的无机化合物；窒息性惰性气体；有机毒物；农药类毒物；染料及其中间体。绝对致死剂量或浓度：引起全组染毒动物全部（100%）死亡的毒性物质的最小剂量或浓度。半数致死剂量或浓度：引起全组染毒动物半数（50%）死亡的毒性物质的最小剂量或浓度。化学物质毒性的影响因素：化学结构对毒性的影响；物理性质对毒性的影响（溶解性、挥发性、分散度）；环境条件对毒性的影响（浓度和接触时间、生产环境和劳动强度、多种毒物的联合作用）；个体因素对毒性的影响。毒性物质侵入人体途径：经呼吸道侵入；经皮肤侵入；经消化系统侵入。毒性物质毒理作用：对酶系统的破坏；对DNA和RNA合成的干扰；对组织或细胞的损害；对氧的吸收、输运的阻断作用。职业中毒：在化工生产过程中，由于接触化学物质而引起机体、组织、系统的损坏和病变，从而产生的中毒叫做职业中毒。职业中毒分类：急性职业中毒：指一个工作日或更短的时间内接触高浓度毒物所引起的中毒；慢性职业中毒：指长时期不断接触某种较低浓度工业毒物所引起的中毒；亚急性职业中毒：指介于急性和慢性中毒之间的职业中毒；亚临床型职业中毒：指工业毒物在人体内蓄积至一定量，对机体产生了一定损害，但在临床表现上上午明显症状和阳性体征。急性职业中毒的现场处理：救护者的防护；切断毒物来源；防止毒物继续吸收。防止职业毒害的技术措施：替代或排除有毒或高毒物料；采用危害性小的工艺；密闭化、机械化、连续化措施；隔离操作和自动控制。第六章 压力容器和机电设备安全动机械安全事故产生原因：（1）人的不安全行为：操作失误；误入危区；（2）动机械的不安全状态：动机械危险源；动机械不安全状态原因。动机械不安全状态原因：设计阶段的原因；制造、安装阶段的原因；使用、维修阶段的原因。动机械安全防护：防止人的不安全行为；提高动机械的安全可靠性：零部件安全、控制系统安全、操纵器安全、操作人员安全防护；预防人身伤害的防护装置或设施。第七章 工业腐蚀与预防措施腐蚀：指材料在周围介质中最常见的是气体和液体的作用下由于化学变化、电化学变化和物理溶液的作用下产生的破坏。腐蚀机理：化学腐蚀；电化学腐蚀；物理腐蚀。常见的化学腐蚀有金属氧化、高温硫化、渗碳、脱碳、氢腐蚀等。物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏。工业腐蚀的典型类型：全面腐蚀：指金属结构的整个表面或大面积的程度相同的腐蚀，也称作均匀腐蚀；缝隙腐蚀：在电解质溶液中，金属与金属、金属与非金属之间的狭缝内发生的腐蚀；孔腐蚀：是金属表面个别小点上深度较大的腐蚀；氢损伤：氢腐蚀和氢脆。氢腐蚀：在高温高压下，氢引起钢组织结构变化，使其力学性能恶化。氢脆：指在某些介质中，因腐蚀或其他原因而产生的氢原子扩散到金属内部。腐蚀监测技术：（1）电参数监测法：电阻法；极化阻力法；电位法；涡流技术；（2）物理监测技术：超声波技术；氢监测技术；（3）腐蚀环境监测法：化学法；挂片法。设计和选材的防腐考虑：（1）防腐设计：在结构设计、连接形式上，应采取合理结构，避免出现缝隙，设计时应尽量减少设备死角，消除积液对设备的腐蚀。（2）选材防腐考虑：防止或减缓腐蚀的重要途径是正确的选择工程材料。防腐措施有哪些（材料的防腐措施）：（1）电化学保护：将被腐蚀金属通以阳极电流，在其表面形成有很强耐腐蚀性的钝化膜，借以保护金属；（2）缓蚀剂的作用：组织腐蚀介质对金属的腐蚀或降低腐蚀速率；（3）金属表面保护层：保护层及其类型：金属表面保护层是指由较强耐腐蚀性的金属或合金；有衬里金属层、表面合金化金属层、化学镀金属层、离子镀金属层、喷镀金属层、热浸镀金属层、电镀金属层等。化学转化膜：发蓝：钢铁氧化膜，其转化工程。（4）非金属保护层：防腐衬里：常用的有玻璃钢衬里、橡胶衬里、塑料衬里。防腐涂层：涂层是涂料涂刷于物体表面后，形成一种坚韧、耐磨、耐腐蚀的保护层。第八章 普通工业安全卫生静电条件：接触起电；附着起电；感应起电；极化起电防静电基本原则：静电引发火灾或爆炸的五个必不可少的条件：要有产生静电荷的条件；积聚足够的电荷，具备产生火花放电的电压；有能引起火花放电的合适间隙；电火花要有足够的能量；在放电间隙及周围环境中有易燃易爆混合物，而且具备足够的浓度。消除静电危害的五项基本对策：从工艺改进着手尽量少产生静电，如减少摩擦，在允许范围内降低扬料流速；利用泄露导走的方法迅速排出静电，如设备接地、防静电地面的使用以及防静电服；对绝缘体产生的静电，接地导除是无效的，通常采用的方法是离子中和或静电屏蔽，如在工作环境中用离子风机，利用中和电荷的方法减少静电累积；用静电屏蔽的方法可削弱外界因感应而导致的静电；提高空气湿度。辐射：不能引起原子或分子电离的辐射称为非电离辐射；电离辐射是指能引起原子或分子电离的辐射。非电离辐射的危害与防护：紫外线的危害与防护：可直接造成眼睛和皮肤的伤害。能引起结膜炎和角膜溃疡，对人体的呼吸道和中枢神经有刺激。防护：佩戴能吸收或反射紫外线的防护面罩和眼镜，在发生源附近设立屏障。射频辐射的危害与防护：致热性和穿透性，导致组织深部发热，引起中枢神经机能障碍表现为头疼、记忆力减退等，造成眼镜和视网膜的伤害。