化工安全工程概论绪论

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1、化工安全工程概论,教材：许文编化工安全工程概论,主讲：陈盛明,contents,要求掌握的知识点,了解化学工业概况 了解化学工业危险和化工安全要求 掌握九类化学工业危险因素 了解化工装置紧急状态和化工安全措施 了解化工危险性评价、安全系统工程、安全技术应用和进展,1 概述 1.1 安全工程的发展 A 全球十大污染事件（详见word文稿） （1）比利时马斯河谷烟雾事件 （2）美国洛杉矶光化学烟雾事件 （3）美国多诺拉烟雾事件 （4）英国伦敦烟雾事件 （5）日本水俣病事件,1.1 安全工程的发展,（6）日本富山 “骨痛病” （7）日本米糠油事件 （8）印度博帕尔事件 （9）苏联切尔诺贝利核泄漏事件

2、 （10）剧毒物污染莱茵河事件 B 安全工程概念的提出 安全工程意识来源于：战略武器的研制、宇宙开发及核电站建设等。,1.1 安全工程的发展,这些复杂系统往往由数以千万计的元素组成，元素之间以非常复杂的关系相连接，在被研究制造或使用过程中往往涉及到高能量。系统中微小差错就会导致灾难性的事故，大规模复杂系统安全性问题受到人们的广泛关注。 1947 年9 月，美国航空科学院报导了一篇题为“安全工程”的论文，这是最早提出系统安全概念的一篇论文。 在20 世纪5060 年代美国研制洲际导弹的过程中，系统安全的理论逐渐形成。（事例如下）,1.1 安全工程的发展,导弹的推进剂是一种气体加压到420 kg

3、/cm2、温度低达-196的低温液体，这种推进剂的化学性质非常活泼且有剧毒。其毒性远远超过第一次世界大战中使用的毒气的毒性，其爆炸性比烈性炸药更强烈，并且比工业中使用的腐蚀性化学物质更具有腐蚀性。 当时负责该项目的美国空军的官员们并没有认识到他们着手建造的导弹系统潜伏着巨大的危险性。在洲际导弹试验开始的头一年半里就发生了四次爆炸，损失惨重。,1.1 安全工程的发展,C 我国的安全事故（2004年） 全国共发生各类事故803571起，死亡136755人。 1、工矿商贸合计 各类事故14702起，死亡16497人： 煤矿 死亡事故3639起，死亡6027人。 金属与非金属矿 伤亡事故2248起，死

4、亡2699人。 建筑业 伤亡事故2582起，死亡2789人。 危险化学品 伤亡事故193起，死亡291人。-破坏大 烟花爆竹 伤亡事故138起，死亡322人。 工商贸其它 伤亡事故5902起，死亡4369人。 2、消防火灾 事故252701起，死亡2557人。 3、道路交通 事故517889起， 死亡107077人。,C 我国的安全事故（2011年）,2011年全国发生各类事故347728起，死亡75572人。 1、工矿商贸领域：7812起，死亡9704 煤矿 事故1201起，死亡1973人； 金属与非金属矿 伤亡事故871起，死亡1060人 建筑业 死亡2634人 危险化学品 死亡128人。

5、-破坏大 烟花爆竹 死亡164人 2、火灾事故： 125402起， 死亡1106 3、道路交通： 210812起， 死亡62387 4、水上交通： 298起，死亡291 5、铁路交通： 2170起，死亡1522,C 我国的安全事故（2011年）,全年各类生产安全事故共死亡75572人，比上年下降5.0%。亿元国内生产总值生产安全事故死亡人数为0.173人，下降13.9%；工矿商贸企业就业人员10万人生产安全事故死亡人数为1.88人，下降11.7%；道路交通万车死亡人数为2.8人，下降12.5%；煤矿百万吨死亡人数为0.564人，下降24.7%。 （国家统计局公布数据）,中国石油天然气集团公司吉

6、林石化公司,背景资料： 2005年11月13日13点吉林石化公司爆炸事故共造成5人死亡、1人下落不明、2人重伤、21人轻伤。 事故造成新苯胺装置、1个硝基苯储罐、2个苯储罐报废，导致苯酚、老苯胺装置、苯酐装置、2，6二乙基苯胺等四套装置停产，导致100吨苯胺、纯苯和硝基苯泄漏，河流和空气污染。,中国石油天然气集团公司吉林石化公司,2005年11月 13日13点，该公司双苯厂发生爆炸，右图为再次爆炸形成的火球烟雾。,中国石油天然气集团公司吉林石化公司,爆炸 后的 地面 坑坑 洼洼,中国石油天然气集团公司吉林石化公司,专家认为的直接原因是 由于当班操作工停车时，疏忽大意，未将应关闭的阀门及时关闭，

7、误操作导致进料系统温度超高，长时间后引起爆裂，随之空气被抽入负压操作的T101塔，引起T101塔、T102塔发生爆炸，随后致使两台硝基苯储罐及附属设备相继爆炸。,广西维尼纶集团有限责任公司“8.26”爆炸事故,2008年8月26日6时45分，广西维尼纶集团有限责任公司发生恶性爆炸事故，造成20人死亡，60人受伤，周边3公里内约1.15万人被紧急疏散，同时还造成附近龙江水体轻微污染。这是近4年来发生的伤亡人数最多、性质最为严重的危险化学品事故。,爆炸后的事故现场,爆炸后的事故现场,爆炸后的事故现场,1.2 基本概念,安全：美国安全工程师学会（ASSE）编写的安全专业术语辞典以及英汉安全专业术语辞

8、典中，将安全定义为： 安全意味着可以容忍的风险程度。 工程：传统的“工程”概念指的是生产技术的实践，它往往以“硬件”作为其目标和对象，如化学工程、建筑工程、采矿工程、电气工程等等，它所研究的对象主要是人力、材料、价格等。,1.2 基本概念,狭义工程，定义为“以某组设想的目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织活动将某个（或某些）现有实体（自然的或人造的）转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。 就广义而言，工程则定义为由一群人为达到某种目的，在一个较长时间周期内进行协作活动的过程。,1.2 基本概念,安全工程：是安全科学的工学门类。它是研究生产过程中各种事故和职业性伤害发生

9、的原因以及防止事故和职业病发生的一门科学技术。 化工安全工程：针对化工生产中存在的主要危险和有害因素，研究其发生事故的原因及防范措施。 1.3 安全工程的研究任务与目的 任务：研究工业灾害发生的原理及规律，分析、评价生产中可能发生的事故，采用工程技术方法和科学管理手段控制生产中的危险有害因素，防止伤 亡事故、职业病、职业中毒以及其他各种事故发生， 创建安全、卫生、舒适的劳动条件。,1.3 安全工程的研究任务与目的,基本内容：危险源辨识；危险性评价；危险源控制（实行工程技术对策、教育对策和法制对策组成的“3E”对策） 主要任务： 寻找、发现系统事故隐患； 预测由故障引起的危险； 选择、制定和调整

10、安全措施方案和安全决策； 组织安全措施和对策的实施； 对措施的效果进行全面的评价； 持续改进，以求得最佳效果。,1.3 安全工程的研究任务与目的,目的：保护人的生命安全以及在生产活动中的身心健康，使职工在劳动中保持持久的劳动能力，提高劳动效率；保护设备财产不受损坏，使生产能安全、稳定、顺利地进行，以提高经济效益。 1.4 安全工程研究的对象 研究人、物、环境三个方面潜在的危险因素以及出现的条件和形成事故的规律，探讨控制危险、预防事故的有效对策和手段，提高系统的安全可靠性。,大量事故的调查结果表明，导致事故 的原因基本上是由这三方面因素造成的。 人失误产生的原因包括两方面： 一是由于工作条件设计

11、不当， 即可接受的限度不合理引起人失误； 二是由于人员的不恰当行为造成人失误。 机（物）： 环境：,1.4 安全工程研究的对象,1.4 安全工程的思想,（1）安全是相对的思想 安全伴随着人们的活动过程。它是一种状态，与时、空相联系。 （2）安全伴随着系统（方案）生命周期的思想 AB 阶段：表示某工艺单元刚刚建立运行时，系统处于早期失效期，风险呈现减速增长的趋势。 设备刚刚投入使用，处于浴盆曲线中的早期失效期，可靠性较低，极易发生故障；人员由于刚刚开始生产，对工艺流程和设备的操作较为生疏，极易操作失误，且对设备故障的处理不够熟练；安全措施和管理不够完善，对于设备的维护和人员操作培训的管理不够。

12、因此，系统风险的值并不为零。,系统（方案）生命周期中的“R-M”曲线,1.4 安全工程的思想,BC 阶段：表示工程单元进入稳定的运行阶段，故障的发生率降低。 CD 阶段，系统风险开始进入，并呈现加速增长的趋势。 原因：设备出现磨损，人员容易产生麻痹大意的心理。 DE 阶段：系统高度危险，工艺瘫痪，设备无法运行， 人员和财产就会有伤亡和损失。 EF 阶段：表示对整体的工艺加以恢复和调整。在F 点时，新的工艺单元建立，新的系统形成新的风险。 （3）系统中的危险源是事故根源的思想,1.5 安全工程的方法论,安全工程研究的观念：要从系统的观念出发。 研究方法上的整体化：把研究对象视为一整体。 技术应用

13、上的综合化：应用多种学科技术，使之相互配合。 安全管理科学化：即安全工作中的规划、组织、控制和决策等。,2 化学工业发展与对安全的新要求,2.1 化学工业发展概况自学 2.2 化学工业发展伴生的新危险 A 化学工业生产事故的多发性和严重性-化工物料本身 B 化工事故破坏力极大-爆炸和燃烧传播速度极快 C 二次及二次以上的事故 D 化工装置的大型化使大量化学物质都处于工艺过程或贮存状态 （曼哈顿工程之后）,2 化学工业发展与对安全的新要求,2.3 化学工业发展对安全的新要求 化工装置大型化带来的新要求： （1）装置的可靠性研究变得越来越重要。 （2）增加了物料外泄的危险性。 （3）省掉了中间贮存

14、环节，对工艺设备的处理能力和工艺过程的参数，要求更加严格，对控制系统和人员配置的可靠性也提出了更高的要求。 新材料的合成、新工艺和新技术的采用，可能会带来新的危险性。,3、化学工业的危险与安全,不安全因素（过程复杂多样化，高温、 高压、深冷等） 独有特点（事故的多发性和严重性） 危险失控，可导致事故；危险受控，能获得安全。所以辨识危险源成为重要问题。Why? 3.1 化学工业危险因素 见P5-8，自学 从表1.1可知，危险因素：设备缺陷操作问题物料性质,3、化学工业的危险与安全,3.2 化工装置紧急状态 自学 3.3 化学工业安全措施 （1）设备安全 （2）物料加工和操作安全 （3）装置布局安全 4、化工安全理论和技术的发展动向 自学 4.1化工危险性评价和安全工程 危险性的概念P10 4.1.1 经验系统化方法,4、化工安全理论和技术的发展动向,（1）安全检查表法 （2）危险性预先分析法 （3）Dow化学公司法 4.1.2系统解剖分析法：危险性可操作研究方法 4.1.3逻辑推导法：事件树，事故树 4.1.4人的失误分析法 4.2安全系统工程的开发和应用 4.3人机工程学、劳动心理学和人体测量学的应用 4.4化工安全技术的新进展,思考题 1.为什么说安全在化工生产中具有特别的重要性? 2.安全在化工生产中处于何等位置? 3.化工安全生产的任务是什么?,