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1、实验室建设与安全管理张礼敬 教授一级安全评价师国家注册安全工程师13851810118南京工业大学安全工程*第1章 安全概述第1节 什么是安全l1.1 安全的本质含义l安全：没有伤害、没有事故发生、没有损失、没有威胁。l定义：安全是指在生产活动过程中，能将人员伤亡或财产损失控制在可接受水平之下的状态。Date中国：安全生产事故死亡人数年 份2000200120022003200420052006 20072008死亡人数11790013049113939313610213675512708911282210148091172Datel2007年中国矿难死亡人数：3786，平均每二个半小时死一名
2、矿工。l美军入侵伊拉克快5年了，阵亡人数是3921。l1907年，美国矿难死亡人数是3242人。Datel l李毅中李毅中（2005年6月24日）：“我们去年的GDP是13.6万亿，作为分母，分子是13.67万人，也就是说每万人中就有一个人因为生产安 全事故死亡，这个大概是美国的2.6倍 。”l l李毅中说李毅中说，还有一个数字叫万车死亡率，我们的各类车，包括摩托车，各种机动车，每万辆 死亡的人数大概10个人，这个大概是美国的6倍。Datel中国国家安全生产监督管理总局局长骆琳先生2009年1月16日表示，2008年中国安全生产总体水平进一步提高，年度事故死亡人数十三年来首次降到十万人以下。D
3、atel 安全的本质含义：安全的本质含义：l 预知危险预知、预测、分析危险l 消除危险限制、控制、消除危险l 安全，是指免遭不可接受的伤害。Date1.2 安全问题的发展历史l安全问题是随着生产的出现而产生，随着生产 和技术的发展而发展。l如在古希腊和罗马帝国时期，都设立了以维持 治安和救火为主要使命的禁卫军和值班团。l12世纪英国颁布了“防火法令”，17世纪颁布了“ 人身保护法”，从法律上确定了安全管理的社会性。Date1.3 安全生产的战略位置l 安全第一，1903年，由美国资本家（矿山）首次提出。Date1.3.1安全是现代生产、科研装置正常运行的前提条件l 人类自己制造的文明，同样能够
4、毁灭自己。l1776年瓦特蒸汽机的发明，促进了航海、火车的发展l当蒸汽锅炉发生第一次爆炸的时候，这是一个伟大的信号，这个信号告诉人们，人类自己制造的文明，自己创造的财富（不是老天给的）反过来会伤害自己。人类开始面临现代灾害了。Date1.3.2 世界范围内设计思想的转变l产品：经济性、操作性、安全性，为每种产品工艺存在和发展的三个基本要素。l人们开始认识到：以经济性为轴心进行的初期开发与可行性研究，当工作进展到某一阶段时，安全可靠性反而成为第一位的。l所以60年代以后，国外有人提出以安全、公害为轴心，发展石油化工工艺。Date1.3.3 经济技术决策在很多时候决定于安全问题是否能够解决l核电站
5、的和平利用，首要问题安全l球罐l（1）美国二战前就使用了（最早）l1940年发生一次爆炸，由泄漏引起。l（2）二战后，日本从非洲运油，需大型油罐贮存l50年代初研制了一个50万m3贮油罐。Date1.3.4 现代生产安全问题已经成为重大的社会问题，是社会进步、经济繁荣、人们安居乐业的一种象征。Date第2节 事故与灾害l2.1 事故l（1）危险（Danger）l危险是指在生产活动过程中，人员或财产遭受 损失的可能性超出了可接受水平的一种状态。l（2）安全性（safety Property）l安全性指确保安全的程度，是衡量系统安全程 度的客观量。Datel（3）隐患l隐患系指潜藏的祸患。隐患包括
6、一切可能对人机环境系统带来损害的不安全因素。l（4）事故l“事故”定义为：造成人员伤亡、职业病、设备损坏或财产损失的一个或一系列意外事件。Date2.2 灾害l2.2.1 自然灾害l自然灾害中有洪水、干旱、飓风、台风、火山爆发、 地震、虫害等；l2.2.2 人为灾害l人为灾害中有工业灾害、战争灾害等。l工业灾害的形式多发生在空难、海难、沉船、撞车、 颠覆、火灾、爆炸、气云爆炸、毒气大面积泄漏、核 泄漏等。Date第2章 燃烧理论第1节 燃烧及燃烧危险l1.1 燃烧概念及特征l l定义：可燃物和氧在一定条件下发生剧烈的化学反应定义：可燃物和氧在一定条件下发生剧烈的化学反应，并伴有发热和发光的物理
7、化学现象。，并伴有发热和发光的物理化学现象。la氧化反应；b放热；c发光或烟Date1.2 宏观燃烧过程l（1）局部的急剧反应带的产生（发火过程）l（2）上述反应带向未反应部分传播（传播过程）Date1.3 可燃气体混合物的燃烧在可燃气体混合物中，火焰传播的示意图 （1）火焰阵面在每一瞬间，尚未发生反应的区域和已经反应的区域被一狭窄的正在进行反应的混合物层隔开，这个混合物层就称为火焰阵面。 （2）火焰传播的速度若在燃烧过程中环境压力保持一定，火焰以恒定速度传播，这样的燃烧过程称为火焰的正常传播，其速度称为火焰的正常速度。 Date1.4 部分可燃化合物质的燃烧生成产物l可燃物质完全燃烧时，其燃
8、烧产物为：碳成为二氧化碳，氢成为水。Date第2节 燃烧的要素和条件l2.1 燃烧要素l（1）可燃性物质； （2）助燃性物质； （3）点火源Date2.2 燃烧条件（火三角）l（1）可燃物与助燃物作用并达到一定的数量比例l（2）足够能量和温度的引燃源与之作用Date第3节 燃烧过程l3.1 可燃物质燃烧过程l一般可燃物质燃烧并非物质本身在燃烧，而是物质受热分解出的可燃性气体在空气中燃烧。l（1）气体最易燃烧，燃烧所需热量只用于本身的氧化分解，并使之达到燃点；l（2）液体在点火源作用下，先蒸发成蒸气，然后蒸气氧化分解而燃烧；Datel（3）固体燃烧分两种情况：l 对于硫磷等简单物质，受热时首先熔
9、化，继之蒸发变为蒸气进行燃烧，无分解；l 对于复杂物质，受热时首先分解为物质的组成部分，生成气态和液态产物。然后，气态、液态产物的蒸气着火燃烧。Date第4节 闪点，燃点，自燃点l4.1 闪燃与闪点l4.1.1 概念l闪点：在一稳定的空气环境中，可燃性液体或固体表面产生的蒸气，在试验火焰作用下被闪燃时的最低温度。l可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。Datel如当乙醇含量为100%时，闪点是9；80时，闪点是19当含量降至5时，闪点是62；含量再降至3时，就没有闪燃现象了。如表82。Datel液化烃、可燃液体的火灾危险性分类表2.0.2（石油化工企业设计防火规范GB 5016092）类别名称特
10、征 甲A液化烃15时的蒸气压力0.1Mpa的烃类液体及其他类似 的液体B可 燃 液 体甲A类以外，闪点120Date4.1.2 测试l闪点测试，有开杯式和闭杯式两种。开杯闪点比闭杯闪点高几度。l测定可燃液体闪点时，为了使液面上的蒸气浓度分布均匀，采用闭杯式容器。但是对闪点较高的液体，可以采用开杯式容器。l可燃液体的闪点是随其浓度的变化而变化的。Date4.2 燃点l 燃点：燃点：在一稳定的空气环境中，可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下被点燃（出现火焰或灼热发光），且能持续燃烧下去时的最低温度。称为该物质的燃点也称为着火点。l燃点比闪点一般高5-20左右，但是闪点在100以下时，往往
11、出现两者相同的情况。l物质的燃点反应了物质的性质。Date4.3 自燃和自燃点l4.3.1 自燃点l系指可燃物在没有火焰、电火花等火源直接作用下，在空气或氧气中被加热而引起燃烧的最低温度（引燃温度）。l自燃点 可燃物质在助燃性气体中加热而没有外来火源的条件下起火燃烧的最低温度。l一般，液体相对密度越小，其闪点越低，而自燃点越高；液体相对密度越大，闪点越高，而自燃点越低。Date4.3.2 物质的自燃现象l自燃 全称“自燃着火”。是无需外界热源点燃，由可燃物和氧化剂本身自发的化学反应所引起的着火过程。l其特点是可燃混合物接受内热源整体的加热。l（1）受热自燃 可燃物质在外部热源作用下温度升高，达
12、到自燃点而自行燃烧谓之自燃。l（2）自热燃烧 可燃物在无外部热源影响下，其内部发生物理的、化学的或生化过程而产生热量，并经 长时间积累达到该物质自燃点而自行燃烧的现象。Date4.4 物质的燃点、闪点、自燃点的关系l燃点固体或液体能够产生足够蒸气时的那个最低 温度。l闪点指液体在空气中或液面附近产生蒸气，其浓 度足够被点燃时的最低温度。l自燃点系指可燃物在没有火焰、电火花等火源直 接作用下，在空气或氧气中被加热而引起燃烧的 最低温度（引燃温度）。可燃物的自燃点不是物 质的固有常数。Datel易燃液体的燃点约高于闪点1.5，而闪点愈低二者相差愈小。l因为易燃液体的燃点极接近于闪点，所以在估计易燃
13、液体的火灾危险性时，只考虑闪点就可以了。l自燃点不是物质的固有的常数，和闪点是根本不同的。l一般说来，流体比重越小，闪点越低，而自燃点越高。 Date几点液体燃料的自燃点和闪点比较，物质闪点自燃点物质闪点自燃点物质闪点自燃点汽油120300-380煤油28-45380-425重柴油120300-330渣油120230-240Date第3章 爆炸理论第1节 爆炸及爆炸现象l1.1 定义l 定义：爆炸是一种以系统压力快速升高产生破坏性压力为特征的气体动力现象。l 爆炸的一个重要特点是大量能量在有限的体积内突然释放或急剧转化。Date1.2 特征l爆炸过程的快速性：l爆炸点附近压力急剧升高，多数爆炸
14、伴有温度升高；l周围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏。Date1.3 爆炸基本条件l1)反应的放热性l2)反应的快速性l3)生成气体物质l爆炸三要素 指构成爆炸的热量、快速和生成气体3种条件。热量给爆炸提供能源；快速则使有限的能量集中在局限化空间形成能量高度积聚；生成的气体则是能量转换、能量释放的工作介质。Date1.4 单位含能量l单位体积或单位重量的爆炸系或爆炸物所具有的爆炸能量。Date物 质燃烧热或爆热，KJ 每公斤可燃物空气混合系每升可燃物空气混合物火柴7949.619.66 无烟煤9204.817.99黑火药2928.82803.3汽油9623.217.57 梯恩梯41846485
15、.2硝化甘油627610041.6表815 物质单位含能量的比较就单位体积的含能量而言，炸药的含能量可以达到燃料-空气混合物含能量的130600倍。Date1.5 爆炸作用l指物质爆炸时对周围物体的各种机械作用。l爆炸作功的形式是多种多样的，总作功能力为各项爆炸作用作功的总和。爆炸所作的总功称为爆炸物的作功能力，又称为爆炸物的威力。Date第2节 爆炸分类l2.1 爆炸按照其性质来分l（1）物理性爆炸l这种爆炸是由物理变化而引起的，物质因状态或压力发生突变而形成爆炸的现象成为物理性爆炸。l物理性爆炸前后物质的性质及化学成分均不改变。Datel（2）化学性爆炸l由于物质发生极迅速的化学反应，产生
16、高温高压而引起的爆炸称为化学性爆炸。l化学性爆炸前后物质的性质和成分均发生了根本的变化。Date2.2 根据爆炸传播速度l轻爆：通常指爆炸传播速度为每秒数十厘米至数米的过程；l爆炸：指爆炸速度为10米至数百米的过程；l爆轰：指爆炸传播速度为1000米至数千米以上的过程。Datel爆轰是在一定浓度极限范围内产生的。l氢一空气：18.359.0 l乙炔一空气：4.150.0l氢一氧气(66.7)：2821m/s l乙炔一氧气(40.0)：2716m/sl爆轰还与压力有关。l高压乙炔爆轰速度(98)：l5 kg/cm21050 m/s 25 kg/cm21600 m/sl炸药类：l雷汞5400 m/s l硝化甘油一8625m/sDate2.3 按引起爆炸反应的相，可分为气相爆炸和凝相爆炸两大类l凝相比起气相来，由于其密度为气相的100 1000倍，所以与气相爆炸有较大的区别。l（1）气相爆炸la可燃气体混合物爆炸l可燃性气体或可燃性液体蒸汽同助燃性气体
