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1、化工安全工程概论化工安全工程概论 一第一章一第一章 1 化学工业危险因素化学工业危险因素 工厂选址工厂选址 工厂布局工厂布局 结构结构 对加工物质的危险性认识不足对加工物质的危险性认识不足 化工工艺化工工艺 物料输送物料输送 误操作误操作 设备缺陷设备缺陷 防灾计划不充分防灾计划不充分 2 化工装置紧急状态化工装置紧急状态运输失灵运输失灵 故障故障 异常异常 事故事故 灾害灾害 3 化工安全措施化工安全措施设备安全设备安全 物料加工和操作安全物料加工和操作安全 装置布局安全装置布局安全 第二章第二章 1，危险化学品分类，危险化学品分类 爆炸品爆炸品 压缩气体和液化气体压缩气体和液化气体 易燃液
2、体易燃液体 易燃固体、自然物品和遇湿物品易燃固体、自然物品和遇湿物品 氧化剂和有机过氧化物氧化剂和有机过氧化物 有害物品和有毒感染性物品有害物品和有毒感染性物品 放射性物品放射性物品 腐蚀品腐蚀品 2，化学物质的危险性包括三个类别，化学物质的危险性包括三个类别 物理危险物理危险 生物危险生物危险 环境危险环境危险 3，易燃物质的性质，易燃物质的性质 闪点闪点 易挥发可燃物质表面形成的蒸气和空气的混合物遇到火燃烧的最低温度。易挥发可燃物质表面形成的蒸气和空气的混合物遇到火燃烧的最低温度。 着火点着火点 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蒸汽和空气的混合物在开口容器中可以点
3、燃并持续燃烧的最低温度 自燃温度自燃温度 物质无火源自动起火并持续燃烧的温度物质无火源自动起火并持续燃烧的温度 蒸气相对密度蒸气相对密度 蒸气密度与空气密度之比蒸气密度与空气密度之比 熔点熔点 固液两相平衡共存的温度固液两相平衡共存的温度 沸点沸点 分子式分子式 爆炸范围爆炸范围 可燃蒸气或气体与空气的混合物遇易爆源引爆既能发生爆炸或燃烧的浓度范围可燃蒸气或气体与空气的混合物遇易爆源引爆既能发生爆炸或燃烧的浓度范围 蒸气潜热蒸气潜热 单位质量的液体完全汽化所需要的热量单位质量的液体完全汽化所需要的热量 燃烧热燃烧热 单位质量的物质在单位质量的物质在 255的氧中燃烧释放出的热量。的氧中燃烧释放
4、出的热量。 3,3,化学物质的反应性能化学物质的反应性能 自然性质自然性质 过氧化性质过氧化性质 水敏性质水敏性质 4,4,反应物质的氧差额反应物质的氧差额 氧差额定义为系统的氧含量与系统中的碳、氢和其他可氧化元素完全氧化所需的氧量之间的差值氧差额定义为系统的氧含量与系统中的碳、氢和其他可氧化元素完全氧化所需的氧量之间的差值 三三 第三章第三章 1,1,危险和防护的一般考虑危险和防护的一般考虑 它们划分为潜在的和直接的两种类型，潜在的危险也称一级危险：有易燃物质存在它们划分为潜在的和直接的两种类型，潜在的危险也称一级危险：有易燃物质存在 有热源存在有热源存在 有火源存在有火源存在 有富氧存有富
5、氧存 在在 有压缩物质存在有压缩物质存在 有毒性物质存在有毒性物质存在 人员失误的可能性人员失误的可能性 机械故障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人员、物料和车辆在厂区的流动 由于蒸由于蒸 汽云降低能见度汽云降低能见度 。 直接的危险称二级危险，一级危险失去控制就会发展成为二级危险：直接的危险称二级危险，一级危险失去控制就会发展成为二级危险： 火灾火灾 爆炸爆炸 游离毒性物质的释放游离毒性物质的释放 跌伤跌伤 倒倒 塌塌 碰撞碰撞 工厂的布局和规划中也有助于构筑第一道防护线的内容工厂的布局和规划中也有助于构筑第一道防护线的内容 如：如： （1）根据主导风向，把火源置于易燃
6、物质可能释放点的上风侧根据主导风向，把火源置于易燃物质可能释放点的上风侧 （2）为人员、物料和车辆的流动提供充分通道。为人员、物料和车辆的流动提供充分通道。 工厂的选址和规划方面采取措施：工厂的选址和规划方面采取措施： （1）把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开 （2）把关键部位安放灭火器材把关键部位安放灭火器材 2,化工厂定位一般遵循的基本原则：化工厂定位一般遵循的基本原则： （1）有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件）有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件 （2）有贮运、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境）有贮运、公用工程和生活设施等方
7、面良好的协作环境 （3）靠近水量充足、水质优良的水源）靠近水量充足、水质优良的水源 （4） 有便利的交通条件有便利的交通条件 （5）有良好的工程地质和水文气象条件）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：工厂应避免定位在下列地区： （1）发震断层地区和基本烈度发震断层地区和基本烈度 9 度以上的地震区度以上的地震区 （2）厚度较大的三级自重湿陷性黄土地区厚度较大的三级自重湿陷性黄土地区 （3）易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区 （4）有开采价值的矿藏地区有开采价值的矿藏地区 （5）对机场、电台等使用有影响的地区对机场、电台等使用有影响的地
8、区 （6）国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区 （7）城镇等人口密集的地区城镇等人口密集的地区 3, 工厂厂区一般可划分为以下六个区块：工厂厂区一般可划分为以下六个区块：工艺装置区工艺装置区 灌区灌区 公用设施区公用设施区 运输装卸区运输装卸区 辅助生产区辅助生产区 管理区管理区 4,加工单元区域的规划包括：加工单元区域的规划包括： 设备配置的直线排列设备配置的直线排列 非直线排列设施的配置非直线排列设施的配置 室内装置的配置室内装置的配置 5 单元中大多数设备主要管线成直线狭长排列，主要特征是：单元中大多数设备主要管线成直线狭长排列，主要特征是
9、： （1）设备配置直线的两边都与厂区道路连接设备配置直线的两边都与厂区道路连接 （2）钢制框架与道路邻接钢制框架与道路邻接 （3）设备配置直线上的精馏塔、热交换器、流出液接受器、回流筒等装置，一般采用框架结构平坡式布局方式。设备配置直线上的精馏塔、热交换器、流出液接受器、回流筒等装置，一般采用框架结构平坡式布局方式。（4）管架也设置在设备配置直线上管架也设置在设备配置直线上 （5）泵排设置在设备配置直线的旁边泵排设置在设备配置直线的旁边 （6）筒体、泵、装配有观测平台的蒸馏塔以及需要桥式吊车钢梁导轨掉入的设备，按序定在配置线上，从而把筒体、泵、装配有观测平台的蒸馏塔以及需要桥式吊车钢梁导轨掉入
10、的设备，按序定在配置线上，从而把 相关的危险操作集中在一起。相关的危险操作集中在一起。 6,装置的安全设计典型例子装置的安全设计典型例子容器的压力释放装置容器的压力释放装置 设备或建筑物的爆炸卸荷设施设备或建筑物的爆炸卸荷设施 贮罐周围的围墙防护贮罐周围的围墙防护 紧急关闭系统紧急关闭系统 过程参数高限或低限启动的关闭装置过程参数高限或低限启动的关闭装置 报警装置报警装置 7,压力容器按照其工艺功能可以划分为压力容器按照其工艺功能可以划分为 ： 反应容器反应容器 换热容器换热容器 分离容器分离容器 贮运容器贮运容器 8,压力容器按照其设计压力大小可划分为：压力容器按照其设计压力大小可划分为：
11、低压容器（低压容器（0.1Mpa-1.6Mpa）中压容器（）中压容器（1.6Mpa-10MPa） 高压容器（高压容器（10Mpa- 100MPa） 超高压容器超高压容器(P100MPa) 9,综合容器的工艺功能和其中物料的危险性，划分一下三个类型：综合容器的工艺功能和其中物料的危险性，划分一下三个类型： 第一类容器：非易燃或无毒介质的低压容器；易燃或有毒介质的低压换热器和低压分离容器。第一类容器：非易燃或无毒介质的低压容器；易燃或有毒介质的低压换热器和低压分离容器。 第二类容器：第二类容器：PV196.2KJ、剧毒介质的低压容器、剧毒介质的低压容器 10,压力容器最常用的几种安全附件压力容器最
12、常用的几种安全附件 安全阀安全阀 爆破片爆破片 压力表压力表 液位计液位计 泄压装置泄压装置 11, 设备维护方面有：设备维护方面有： 设备的试压设备的试压 化学污染设备的处理化学污染设备的处理 设备作业维护设备作业维护 四四 第四章第四章 1, 燃烧：可燃物质与助燃物质发生的一种发光发热的氧化反应。燃烧：可燃物质与助燃物质发生的一种发光发热的氧化反应。 燃烧三个基本要素：燃烧三个基本要素： 可燃物质可燃物质 助燃物质助燃物质 火源火源 2,火源包括：火源包括： 明火明火 电源电源 过热过热 热表面热表面 自燃自燃 火花火花 静电静电 摩擦摩擦 3 ， 燃烧的形式包括：燃烧的形式包括： 均相燃
13、烧和非均相燃烧均相燃烧和非均相燃烧 混合燃烧和扩散燃烧混合燃烧和扩散燃烧 蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧 4 ，燃烧起因可以分为：闪燃，燃烧起因可以分为：闪燃 点燃点燃 自燃自燃 三种。闪点三种。闪点 着火点着火点 自然点分别是上述三种燃烧类型的特征参数。自然点分别是上述三种燃烧类型的特征参数。 闪燃：可燃液体表面的蒸气与空气形成的混合气体与火源接近时会发生瞬间燃烧，出现瞬间火苗或闪光。闪燃：可燃液体表面的蒸气与空气形成的混合气体与火源接近时会发生瞬间燃烧，出现瞬间火苗或闪光。 点燃点燃 ：可燃物质在空气充足的条件下，达到一定温度与火源接触即行着火，移去火源后仍能持续
14、燃烧：可燃物质在空气充足的条件下，达到一定温度与火源接触即行着火，移去火源后仍能持续燃烧 5min 以上。以上。 5 ， 燃烧的特征参数有：燃烧的特征参数有： 燃烧温度燃烧温度 燃烧速率燃烧速率 燃烧热燃烧热 6 ，爆炸是物质发生急剧的物理、化学变化，在瞬间释放出大量能量并伴有巨大响声的过程。，爆炸是物质发生急剧的物理、化学变化，在瞬间释放出大量能量并伴有巨大响声的过程。 7， 按爆炸性质分类按爆炸性质分类 ： 物理爆炸物理爆炸 化学爆炸化学爆炸 按爆炸速度分类：按爆炸速度分类： 轻爆轻爆 爆炸爆炸 爆轰爆轰 8 ，爆炸极限：，爆炸极限： 可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度，称
15、之为该气体或蒸气的爆炸下限。反之，能使火焰蔓延的最高浓度可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度，称之为该气体或蒸气的爆炸下限。反之，能使火焰蔓延的最高浓度 则称为爆炸上限。可燃气体或蒸气与空气的混合物，若其浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上，便不会着火或爆炸。则称为爆炸上限。可燃气体或蒸气与空气的混合物，若其浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上，便不会着火或爆炸。 9 ，影响爆炸极限的因素，影响爆炸极限的因素 初始温度初始温度 初始压力初始压力 惰性介质或杂质惰性介质或杂质 容器的材质和尺寸容器的材质和尺寸 能源能源 10 ， 分析化工装置的火灾和爆炸事故分析化工装置的火灾和爆炸事故 主要原因：主要原因： 装置不适当装置不适当 操作失误操作失误 装置故障装置故障 不停车检修不停车检修 异常化学反应异常化学反应 11 ，有火灾爆炸危险物质的加工处理原则：，有火灾爆炸危险物质的加工处理原则： 用难燃溶剂代替可燃溶剂用难燃溶剂代替可燃溶剂 根据燃烧性物质的特性分别处理根据
