化工安全學(xué)第一章：緒論(new.pptVIP

2019/7/7,1,化工安全工程概論,主講： 電話： 教材：化工安全工程概論，許文 張毅民 主編，化學(xué)工業(yè)出版社,2019/7/7,2,第一章 緒 論,第一節(jié) 化學(xué)工業(yè)發(fā)展與對(duì)安全的新要求,2019/7/7,3,主要內(nèi)容,化學(xué)工業(yè)的發(fā)展概況 化學(xué)工業(yè)發(fā)展伴生的新危險(xiǎn) 化學(xué)工業(yè)發(fā)展對(duì)安全的新要求,2019/7/7,4,人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，為了保護(hù)自身的安全，不得不想辦法控制各種危害，從而積累了消除不安全因素， 促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展，保護(hù)自身安全的經(jīng)驗(yàn)。由此也逐漸形成了一門(mén)新的學(xué)科安全科學(xué)。安全工程是安全科學(xué)的工學(xué)門(mén)類。,安全工程概述,背景知識(shí),安全工程是研究生產(chǎn)過(guò)程中各種事故和職業(yè)性傷害發(fā)生的原因以及防止事故和職業(yè)病發(fā)生的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。,2019/7/7,5,化工安全工程研究化工生產(chǎn)過(guò)程中事故發(fā)生的原因以及關(guān)于防止事故所需的科學(xué)技術(shù)和知識(shí)的一門(mén)課程。,化工安全工程,2019/7/7,6,（1）化工生產(chǎn)過(guò)程,化工生產(chǎn)與安全,未反應(yīng)原料循環(huán),2019/7/7,7,（2）化工生產(chǎn)的特點(diǎn),化工物料絕大多數(shù)具有潛在的危險(xiǎn)性,生產(chǎn)工藝過(guò)程復(fù)雜、工藝條件苛刻,生產(chǎn)規(guī)模大型化、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性強(qiáng),生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度高,2019/7/7,8,(3) 化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的安全事故類別,常見(jiàn)安全事故,燃燒與爆炸,電氣事故,毒物泄露事故,靜電和雷電事故,化工廠腐蝕造 成的事故,2019/7/7,9,一、化工行業(yè)的發(fā)展概況,化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是我國(guó)的主要支柱產(chǎn)業(yè)之一。,化學(xué)工業(yè)面臨來(lái)自能源、原料和環(huán)保三大方面的挑戰(zhàn)。,2019/7/7,10,二、化學(xué)工業(yè)發(fā)展伴生的新危險(xiǎn),隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，涉及到的化學(xué)物質(zhì)的種類和數(shù)量顯著增加，化工生產(chǎn)呈現(xiàn)設(shè)備多樣化、復(fù)雜化以及過(guò)程連接管道化的特點(diǎn) 環(huán)境污染和重大工業(yè)事故相繼發(fā)生。,2019/7/7,11,1974年，英國(guó)某化工廠己內(nèi)酰胺原料30噸環(huán)己烷泄漏發(fā)生蒸氣云爆炸事故。,1961年9月14日，日本富山市一家化工廠因管道破裂發(fā)生氯氣外泄事故。,532人中毒，9000余人受害，大片農(nóng)田被毀。,28人死亡，89人負(fù)傷，1821戶房屋受損。,2019/7/7,12,1984年，印度博帕爾市郊農(nóng)藥廠發(fā)生異氰酸甲酯泄漏惡性中毒事故。,直接致使3150多人死亡，5萬(wàn)多人失明，2萬(wàn)多人受嚴(yán)重毒害，近8萬(wàn)人終身殘疾，15萬(wàn)人接受治療，受影響人口多達(dá)150多萬(wàn)。,2019/7/7,13,因博帕爾農(nóng)藥廠毒氣泄漏而斃命的牲畜,因博帕爾毒氣泄漏導(dǎo)致流產(chǎn)的畸形兒,被博帕爾農(nóng)藥廠毒氣奪去生命的孩子,2019/7/7,14,2010年1月8號(hào)下午，臺(tái)灣漳濱工業(yè)區(qū)的南寶化工廠突然發(fā)生鍋爐爆炸起火。（爆炸視頻）,其他化工爆炸視頻 （1 2）,2019/7/7,15,據(jù)統(tǒng)計(jì)：1960年到1977年的18年中，美國(guó)和西歐發(fā)生重大火災(zāi)和爆炸事故360余起，死傷1979人，損失數(shù)十億美元。 我國(guó)化學(xué)工業(yè)事故也是頻繁發(fā)生，從1950年到1999年的50年中，發(fā)生各類傷亡事故23425起，死傷25714人，其中因火災(zāi)和爆炸事故死傷4043人。,2019/7/7,16,三、化學(xué)工業(yè)發(fā)展對(duì)安全的新要求,裝置的可靠性研究變得越來(lái)越重要。,化工安全設(shè)計(jì)在化工設(shè)計(jì)中變得更加重要。,對(duì)控制系統(tǒng)和人員配置的可靠性也提出了更高的要求。,對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)和評(píng)價(jià)的安全評(píng)價(jià)技術(shù)的重要性越來(lái)越突出。,2019/7/7,17,第二節(jié) 化學(xué)工業(yè)的危險(xiǎn)與安全,事故的多發(fā)性和嚴(yán)重性是化學(xué)工業(yè)獨(dú)有的特點(diǎn) 辨識(shí)危險(xiǎn)源成為重要問(wèn)題 安全評(píng)價(jià)技術(shù) 在危險(xiǎn)源辨識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)存在的事故危險(xiǎn)源進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果采取優(yōu)化的安全措施,2019/7/7,18,化學(xué)工業(yè)危險(xiǎn)因素歸納為：（九大類型） 1工廠選址 (1)易遭受地震、洪水、暴風(fēng)雨等自然災(zāi)害； (2)水源不充足； (3)缺少公共消防設(shè)施的支援； (4)有高濕度、溫度變化顯著等氣候問(wèn)題； (5)受鄰近危險(xiǎn)性大的工業(yè)裝置影響； (6)鄰近公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)等運(yùn)輸設(shè)施； (7)在緊急狀態(tài)下難以把人和車輛疏散至安全地。,一、化學(xué)工業(yè)危險(xiǎn)因素,2019/7/7,19,2工廠布局 (1)工藝設(shè)備和貯存設(shè)備過(guò)于密集； (2)有顯著危險(xiǎn)性和無(wú)危險(xiǎn)性的工藝裝置間的安全距離不夠； (3)昂貴設(shè)備過(guò)于集中； (4)對(duì)不能替換的裝置沒(méi)有有效的防護(hù)； (5)鍋爐、加熱器等火源與可燃物工藝裝置之間距離太??； (6)有地形障礙。,2019/7/7,20,3.結(jié)構(gòu) (1)支撐物、門(mén)、墻等不是防火結(jié)構(gòu)； (2)電氣設(shè)備無(wú)防護(hù)措施； (3)防爆通風(fēng)換氣能力不足； (4)控制和管理的指示裝置無(wú)防護(hù)措施； (5)裝置基礎(chǔ)薄弱。 4對(duì)加工物質(zhì)的危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足 (1)在裝置中原料混合，在催化劑作用下自然分解； (2)對(duì)處理的氣體、粉塵等在其工藝條件下的爆炸范圍不明確； (3)沒(méi)有充分掌握因誤操作、控制不良而使工藝過(guò)程處于不正常狀態(tài)時(shí)的物料和產(chǎn)品的詳細(xì)情況。,2019/7/7,21,5.化工工藝 (1)沒(méi)有足夠的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)： (2)對(duì)有危險(xiǎn)的副反應(yīng)認(rèn)識(shí)不足； (3)沒(méi)有根據(jù)熱力學(xué)研究確定爆炸能量； (4)對(duì)工藝異常情況檢測(cè)不夠。 6物料輸送 (1)各種單元操作時(shí)對(duì)物料流動(dòng)不能進(jìn)行良好控制； (2)產(chǎn)品的標(biāo)示不完全； (3)風(fēng)送裝置內(nèi)的粉塵爆炸； (4)廢氣、廢水和廢渣的處理； (5)裝置內(nèi)的裝卸設(shè)施。,2019/7/7,22,7誤操作 (1)忽略關(guān)于運(yùn)轉(zhuǎn)和維修的操作教育； (2)沒(méi)有充分發(fā)揮管理人員的監(jiān)督作用； (3)開(kāi)車、停車計(jì)劃不適當(dāng)； (4)缺乏緊急停車的操作訓(xùn)練； (5)沒(méi)有建立操作人員和安全人員之間的協(xié)作體制。,2019/7/7,23,8.設(shè)備缺陷 (1)因選材不當(dāng)而引起裝置腐蝕、損壞； (2)設(shè)備不完善，如缺少可靠的控制儀表等； (3)材料的疲勞； (4)對(duì)金屬材料沒(méi)有進(jìn)行充分的無(wú)損探傷檢查或沒(méi)有經(jīng)過(guò)專家驗(yàn)收； (5)結(jié)構(gòu)上有缺陷，如不能停車而無(wú)法定期檢查或進(jìn)行預(yù)防維修； (6)設(shè)備在超過(guò)設(shè)計(jì)極限的工藝條件下運(yùn)行； (7)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中存在的問(wèn)題或不完善的防災(zāi)措施沒(méi)有及時(shí)改進(jìn); (8)沒(méi)有連續(xù)記錄溫度、壓力、開(kāi)停車情況及中間罐和受壓罐內(nèi)的壓力變動(dòng)。,2019/7/7,24,9防災(zāi)計(jì)劃不充分 (1)沒(méi)有得到管理部門(mén)的大力支持； (2)責(zé)任分工不明確； (3)裝置運(yùn)行異常或故障僅由安全部門(mén)負(fù)責(zé) (4)沒(méi)有預(yù)防事故的計(jì)劃，或即使有也很差 (5)遇有緊急情況未采取得力措施， (6)沒(méi)有實(shí)行由管理部門(mén)和生產(chǎn)部門(mén)共同進(jìn)行的定期安全檢查 (7)沒(méi)有對(duì)生產(chǎn)負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員進(jìn)行安全生產(chǎn)的繼續(xù)教育和防災(zāi)培訓(xùn)。,2019/7/7,25,表1-1 化學(xué)工業(yè)和石油工業(yè)的危險(xiǎn)因素,2019/7/7,26,二、化工裝置緊急狀態(tài),(1)運(yùn)轉(zhuǎn)失靈,(2)故障,(3)異常,(4)事故,(5)災(zāi)害,運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生紊亂，只要更換備用設(shè)施，就可在故障或事故之前恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),設(shè)備需要停車檢修，但又未發(fā)生其他損壞的狀態(tài),對(duì)工藝過(guò)程需要采取一定措施，否則就有可能發(fā)生事故。,設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止或火災(zāi)、爆炸、毒物泄漏、人員傷亡。對(duì)此必須采取緊急措施。事故狀態(tài)沒(méi)有擴(kuò)展。 （補(bǔ)充部分關(guān)于事故的內(nèi)容，以增強(qiáng)理解）,不但發(fā)生了事故，而且事故狀態(tài)擴(kuò)展，對(duì)外界造成威脅。 需要采取緊急措施，并求得外部支援。,2019/7/7,27,補(bǔ)充內(nèi)容,事故的發(fā)生往往伴隨著能量和（或）危險(xiǎn)有害物質(zhì)的意外釋放，這是構(gòu)成一起事故的必要和充分條件。,指人們?cè)谶M(jìn)行有目的的活動(dòng)過(guò)程中，突然發(fā)生違反人們意愿，并可能使目的的活動(dòng)發(fā)生暫時(shí)性或永久性中止，造成人員傷亡或（和）財(cái)產(chǎn)損失的意外事件。,事故,2019/7/7,28,事故特性,即一切事故的發(fā)生都是有一定原因引起的，其原因就是潛在的危險(xiǎn)因素。事故的因果性是事故必然性的反映，若生產(chǎn)中存在危險(xiǎn)因素，則遲早必然發(fā)生事故。,因果性,偶然性,即事故發(fā)生是隨機(jī)的，同樣的前因事件隨時(shí)間的進(jìn)程導(dǎo)致的后果不一定完全相同，但偶然中有必然，必然性存在于偶然性之中。,潛伏性,事故在尚未發(fā)生或還未造成后果時(shí)不會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，但生產(chǎn)中的危險(xiǎn)因素是客觀存在的，只要這些因素未被消除，事故遲早會(huì)發(fā)生消除盲目性和麻痹思想要常備不懈，居安思危。,2019/7/7,29,預(yù)防事故的基本原則：（“三E”措施）,具體措施： a、減少潛在危險(xiǎn)因素； b、降低潛在危險(xiǎn)因素的數(shù)值； c、連鎖；,安全技術(shù)措施 (Engineering),預(yù)防事故發(fā)生,減少事故損失,2019/7/7,30,d、隔離操作或遠(yuǎn)距離操作； e、設(shè)置薄弱環(huán)節(jié)； f、堅(jiān)固或加強(qiáng)； g、封閉； h、警告牌示和信號(hào)裝置等。,2019/7/7,31,安全教育措施 (Education),安全思想政治教育,安全技術(shù)知識(shí),安全技能教育,安全管理知識(shí)教育,安全管理措施 (Enforcement),認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)的方針、政策、法律和法規(guī)。,2019/7/7,32,在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，故障狀態(tài)總是不可避免的。為了不使故障惡化到異常的程度，應(yīng)該對(duì)故障、異常狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查分析，采取相應(yīng)措施，力求不要達(dá)到事故狀態(tài)。,2019/7/7,33,三、化學(xué)工業(yè)安全措施,針對(duì)較大比例的危險(xiǎn)因素提出相應(yīng)的安全措施 1設(shè)備安全 確定設(shè)備的安全性，需要考慮以下因素： (1)是否按照相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)； (2)是否按照設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正確進(jìn)行制造； (3)是否有適當(dāng)?shù)陌踩雷o(hù)裝置； (4)維護(hù)、檢查的程序是否完善。,2019/7/7,34,機(jī)械設(shè)備方面的設(shè)計(jì)則已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化 關(guān)于壓力容器，許多規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)都規(guī)定了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)時(shí)，除這些標(biāo)準(zhǔn)外，還需要考慮結(jié)構(gòu)材料、施工方法、設(shè)計(jì)強(qiáng)度、金屬厚度等因素 泵、壓縮機(jī) 加熱器和加熱爐 自動(dòng)化、儀表化是化工裝置安全運(yùn)行的重要因素,2019/7/7,35,2物料加工和操作安全,應(yīng)該建立原料、中間體、產(chǎn)物和副產(chǎn)物的完整的物性數(shù)據(jù)檔案 -狀態(tài)、閃點(diǎn)、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、爆炸極限、燃點(diǎn)等性質(zhì)數(shù)據(jù)，以及操作、貯運(yùn)、應(yīng)急處置等 -化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)(Chemical Safety Data Sheet, CSDS)，或Material Safety Data Sheet (MSDS) 對(duì)于操作程序，可分為有化學(xué)反應(yīng)的和無(wú)化學(xué)反應(yīng)的兩種類型,2019/7/7,36,3裝置布局安全,化工裝置的布局和排列，對(duì)于絕大多數(shù)操作都應(yīng)該是最有效的，而且安全問(wèn)題也必須放在同等重要的地位。對(duì)于大量處理可燃液體的石油和化工企業(yè)，裝置布局和設(shè)備間距應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： (1)需要留有足夠的空地以把工藝單元可能的火災(zāi)控制在最小范圍； (2)對(duì)于極為重要的單系列裝置，要保留足夠的空間，或用其他方法進(jìn)行防護(hù)； (3)危險(xiǎn)性極大的區(qū)域應(yīng)該與其他部分保持足夠的安全距離；,2019/7/7,37,(4)裝置事故不能直接影響水、電、氣(汽)等公用工程設(shè)施； (5)因各種原因有可能使裝置界區(qū)內(nèi)浸水時(shí)，應(yīng)該設(shè)置防水設(shè)備； (6)應(yīng)該特別注意公路、鐵路在裝置附近的情況； (7)對(duì)于道路的設(shè)置，應(yīng)該注意在發(fā)生事故時(shí)能較方便地接近裝置； (8)在裝置的邊界和出入口，應(yīng)該安裝監(jiān)視設(shè)施。,2019/7/7,38,第三節(jié) 化工安全理論和技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,化工安全工程是綜合性學(xué)科 -基礎(chǔ)科學(xué)：數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、天文、地理。 -應(yīng)用科學(xué)：電工學(xué)、材料力學(xué)、 勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)。 -工程技術(shù)科學(xué)：化工、機(jī)械、電力、冶金、建筑、交通運(yùn)輸?shù)?2019/7/7,39,化工裝置和控制技術(shù)的可靠性研究發(fā)展很快，化工設(shè)備故障診斷技術(shù)、化工安全評(píng)價(jià)技術(shù)，以及防火、防爆和防毒的技術(shù)和手段都有了很大發(fā)展。,2019/7/7,40,1經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)化方法,(1)安全檢查表法 把評(píng)價(jià)對(duì)象劃分為子系統(tǒng)如廠區(qū)選址、公用工程、工藝流程、設(shè)備配置、安全裝置、環(huán)衛(wèi)措施、人機(jī)工程、消防設(shè)施等，根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，找出危險(xiǎn)性所在并附以有關(guān)的規(guī)范要求，按序編制成表，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中系統(tǒng)檢查時(shí)應(yīng)用。,一、化工危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和安全工程 -辨識(shí)和評(píng)價(jià)危險(xiǎn)性（定性為主）,2019/7/7,41,(2)危險(xiǎn)性預(yù)先分析法 在每一項(xiàng)工程活動(dòng)之前，特別是在設(shè)計(jì)開(kāi)始階段，就對(duì)系統(tǒng)中的危險(xiǎn)性類別、存在的條件、導(dǎo)致事故的后果，進(jìn)行概略的分析 (3)Dow化學(xué)公司法 -火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性指數(shù)評(píng)價(jià)方法第七版。,2019/7/7,42,2系統(tǒng)解剖分析法,當(dāng)開(kāi)發(fā)化學(xué)工業(yè)新工藝，新建或改建裝置時(shí)，對(duì)其中的危險(xiǎn)性還沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)，這時(shí)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行解剖，研究各個(gè)組成部分的作用及其發(fā)生故障時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。 危險(xiǎn)性可操作研究方法-英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司(ICI)開(kāi)發(fā) -其主要內(nèi)容是對(duì)危險(xiǎn)性進(jìn)行嚴(yán)格檢查，理論依據(jù)是工藝流程的狀態(tài)參數(shù)如溫度、壓力、流量等、一旦與設(shè)計(jì)值發(fā)生偏離，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題或發(fā)生危險(xiǎn)。,2019/7/7,43,3邏輯推導(dǎo)法,采用邏輯推理的方法辨識(shí)危險(xiǎn)性。 事件樹(shù) 選定一個(gè)事件作為初始事件，按照邏輯推理的方法推論其發(fā)展過(guò)程。在每個(gè)過(guò)程的節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)發(fā)展方向，即成功和失敗。從初始事件不斷推論下去，直至找出事件發(fā)展的所有可能結(jié)果。,2019/7/7,44,事故樹(shù) 與事件樹(shù)方法相反，它是以一個(gè)事故結(jié)果作為起始事件，通過(guò)分析找出直接原因作為中間事件。然后再找出中間事件的直接原因。這樣一步步推導(dǎo)下去，直至找到所有的事故致因。 邏輯推導(dǎo)法的特點(diǎn)是能找出憑經(jīng)驗(yàn)辨識(shí)不出的危險(xiǎn)性及其組合。,2019/7/7,45,4人的失誤分析法,根據(jù)統(tǒng)計(jì)，人為失誤造成的事故占事故總數(shù)的7590。近年來(lái)為防止人的失誤采取了以下三項(xiàng)措施： (1)設(shè)計(jì)安全、自動(dòng)防止故障的安全設(shè)備，即使操作失誤也不會(huì)發(fā)生事故； (2)從人機(jī)工程學(xué)的原理設(shè)計(jì)控制室和操作程序，盡量減少失誤行為； (3)提高人的素質(zhì)，采取科學(xué)的安全管理方法，防止人為失誤。 安全性評(píng)價(jià)可根據(jù)以上三項(xiàng)措施的實(shí)施情況來(lái)進(jìn)行。,2019/7/7,46,二、安全系統(tǒng)工程的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,安全系統(tǒng)工程學(xué) -系統(tǒng)工程的理論和方法在辨識(shí)危險(xiǎn)、預(yù)測(cè)事故、事故概率分析及安全評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用,2019/7/7,47,三、人機(jī)工程學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)和人體測(cè)量學(xué)的應(yīng)用,多數(shù)工業(yè)事故都是由于人員失誤造成的，人的作用日益受到重視 1.人機(jī)工程學(xué) 是現(xiàn)代管理科學(xué)的重要組成部分，研究人與機(jī)器的關(guān)系，使工作效率達(dá)到最佳狀態(tài)。 主要研究?jī)?nèi)容： -人機(jī)協(xié)作 -改善工作條件 -改善機(jī)具設(shè)施 -提高工作技能 -因人制宜,2019/7/7,48,2勞動(dòng)心理學(xué),從心理學(xué)的角度研究照明、色調(diào)、音響、溫度、濕度、家庭生活與勞動(dòng)者勞動(dòng)效率的關(guān)系。主要內(nèi)容如下。 (1)根據(jù)操作者在不同工作條件下的心理和生理變化情況，制訂適宜的工作和作息制度，促進(jìn)安全生產(chǎn)，提高勞動(dòng)效率。 (2)發(fā)生事故時(shí)除分析設(shè)備、工藝、原材料、 防護(hù)裝置等方面存