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1、化工安全生產技術培訓,第一節 安全工程概述,安全科學是研究人與機器和環境之間的相互作用，保障人類生產和生活安全的科學，或者說是研究事故發生、發展規律及其預防的理論體系，是20世紀70年代后發展起來一門新興的交叉學科。,引言,化工安全工程則針對化工生產中存在的主要危險和有害因素，研究其發生事故的原因及防范措施。,安全科學的研究對象是人類生產和生活中的不安全因素，或者說是各種技術危害，如工業事故、交通事故、職業危害等。安全科學的研究內容主要包括：安全科學的基礎理論，如事故致因理論、災變理論、災害物理學、災害化學等；安全科學的應用理論，如安全人機學，安全心理學、安全法學、安全經濟學等；安全科學的專業2、技術，如各類安全工程，職業衛生工程、安全管理工程等。,工程技術,事故分析與控制技術安全系統工程職業安全與衛生工程安全人機工程安全心理學安全經濟學 安全工程安全管理工程 等等。,安全教育,在職培訓職業教育專科教育本科教育（64所高校設安全工程專業）研究生教育（碩士、博士）博士后流動站國家爆炸、火災與安全科學重點實驗室（2個）（北京理工大學、中國科學技術大學）學科分類：1992年，我國國家標準學科分類與代碼（GB/T-13745-92）將安全科學技術列為一級學科。,安全法制與管理,國家管理（通過頒布國家標準OSHMS，即職業安全健康管理體系，2002年1月1日實施，實現職業安全與健康管理的標準化；3、成立國家安全生產監督管理局、頒布安全生產法等）企業管理（企業根據國家標準建立自己的職業安全與健康管理體系）中間機構認證（根據有關國家法規，政府審批認證機構，由認證機構來審核企業的職業安全與健康管理體系的建立和實施）,一、生產事故,安全事故是指生產經營單位在生產經營活動(包括與生產經營有關的活動)中突然發生的,傷害人身安全和健康,或者損壞設備設施,或者造成經濟損失的,導致原生產經營活動(包括與生產經營活動有關的活動)暫時中止或永遠終止的意外事件,（一）特別重大事故，是指造成30人以上死亡，或者100人以上重傷或者1億元以上直接經濟損失的事故；（二）重大事故，是指造成10人以上30人以下死亡，或者4、50人以上100人以下重傷，或者5000萬元以上1億元以下直接經濟損失的事故；（三）較大事故，是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重傷，或者1000萬元以上5000萬元以下直接經濟損失的事故；（四）一般事故，是指造成3人以下死亡，或者10人以下重傷，或者1000萬元以下直接經濟損失的事故。,事故一般分為以下等級：,生產安全事故報告和調查處理條例,二、化工生產事故的特點,火災爆炸、中毒事故多且后果嚴重 生產活動時事故多 設備缺陷以及腐蝕原因較多 事故集中和多發,印度博帕爾化學泄漏事件（1984年12月3日）,二、安全工程研究的目的和任務,任務：研究工業災害發生的原理及規律，分5、析、評價生產中可能發生的事故，采用工程技術方法和科學管理手段控制生產中的危險有害因素，防止傷亡事故、職業病、職業中毒以及其他各種事故發生，創建安全、衛生、舒適的勞動條件。,目的：保護人的生命安全以及在生產活動中的身心健康，使職工在勞動中保持持久的勞動能力，提高勞動效率；保護設備財產不受損壞，使生產能安全、穩定、順利地進行，以提高經濟效益。,三、安全工程研究的對象,任何一個生產系統都包括三個部分,即從事生產活動的操作人員和管理人員,生產必需的機器設備、廠房等物質條件,以及生產活動所處的環境。這三個部分構成一個“人-機-環境”系統,四、安全工程研究的基本內容,1.安全技術 安全技術是針對生產勞動過6、程中存在著的危險因素，研究采取怎樣的技術措 施將其消滅在事故發生之前，預防和控制工傷事故和其他各類事故的發生。,2.勞動衛生技術 它是針對生產勞動過程中存在著對人體健康有害的因素，長期作用于人體會引起機體器官發生病變，導致職業中毒和職業病，研究如何防治職業危害的技術措施。,3.安全衛生管理 安全衛生管理是指對安全生產所進行的計劃、組織、指揮、協調和控制的一系列活動。它是從立法上和組織上采取措施，保護職工在勞動過程中的安全和健康。研究的內容主要有：制訂安全生產的方針政策、法令法規(包括各種規程、規范、條例、標準),第二節 化學工業發展對安全的新要求,2004年4月16日重慶天原化工廠2號氯冷凝器7、發生爆炸,下午5時57分，正在搶險的化工廠再次發生爆炸，當即造成9人死亡和失蹤。,2009年2月27日中科院化學研究所一實驗室起火，室內部分器材被燒毀。事發后，十多名保安因吸入氯氣被熏倒，其中一人傷情較重。,重大事故頻繁發生國外1976 意大利塞維索工廠環己烷泄漏事故 1984 墨西哥城石油液化氣爆炸事故 1984 印度博帕爾市郊農藥廠甲基異氰酸鹽泄漏 惡性中毒事故1986 切爾諾貝利核電站爆炸事故（31人死亡，13.5萬人緊急疏散，累計受害人員達900萬人）,國內1993 深圳化學危險品倉庫爆炸火災事故 1997 北京東方化工廠爆炸事故 2003.12.23 重慶市開縣高橋鎮的中石油川東鉆探8、公司特大井噴事故（243人死亡，4萬多人緊急疏散）2004.4.16 重慶天原化工廠氯氣泄露爆炸事故（9人死亡，15萬人緊急疏散）,近幾年來，我國工礦企業生產活動中火災、爆炸、中毒等類重特大事故頻繁發生，據統計，2001年至2003年我國工礦企業平均每年發生一次死亡3-9人的重大事故600起左右，約死亡2500人，其中50%以上是火災、爆炸、中毒（含窒息）事故，一次死亡10人以上的特大事故65起，平均每年死亡1400人，其中火災、爆炸、中毒事故占70%，如表1所示。,表1 近年來我國工礦企業重大、特大事故情況,二、化學工業的危險與安全,事故的多發性和嚴重性是化學工業獨有的特點。大多數化工危險都9、具有潛在的性質，即存在著“危險源”。危險源在一定的條件下可以發展成為“事故隱患”，而事故隱患繼續失去控制，則轉化為“事故”的可能性會大大增加。,（1）、化學工業危險因素 美國保險協會(AIA)對化學工業的317起火災、爆炸事故進行調查，分析了主要和次要原因，把化學工業危險因素歸納為以下九個類型。,1工廠選址(1)易遭受地震、洪水、暴風雨等自然災害；(2)水源不充足；(3)缺少公共消防設施的支援；(4)有高濕度、溫度變化顯著等氣候問題；(5)受鄰近危險性大的工業裝置影響；(6)鄰近公路、鐵路、機場等運輸設施；(7)在緊急狀態下難以把人和車輛疏散至安全地。,2工廠布局(1)工藝設備和貯存設備過于密10、集；(2)有顯著危險性和無危險性的工藝裝置間的安全距離不夠；(3)昂貴設備過于集中；(4)對不能替換的裝置沒有有效的防護；(5)鍋爐、加熱器等火源與可燃物工藝裝置之間距離太小；(6)有地形障礙。,3.結構(1)支撐物、門、墻等不是防火結構；(2)電氣設備無防護措施；(3)防爆通風換氣能力不足；(4)控制和管理的指示裝置無防護措施；(5)裝置基礎薄弱。,4對加工物質的危險性認識不足。(1)在裝置中原料混合，在催化劑作用下自然分解；(2)對處理的氣體、粉塵等在其工藝條件下的爆炸范圍不明確；(3)沒有充分掌握因誤操作、控制不良而使工藝過程處于不正常狀態時的物料和產品的詳細情況。,5.化工工藝(1)沒11、有足夠的有關化學反應的動力學數據：(2)對有危險的副反應認識不足；(3)沒有根據熱力學研究確定爆炸能量；(4)對工藝異常情況檢測不夠。,6物料輸送(1)各種單元操作時對物料流動不能進行良好控制；(2)產品的標示不完全；(3)風送裝置內的粉塵爆炸；(4)廢氣、廢水和廢渣的處理；(5)裝置內的裝卸設施。,7誤操作(1)忽略關于運轉和維修的操作教育；(2)沒有充分發揮管理人員的監督作用；(3)開車、停車計劃不適當；(4)缺乏緊急停車的操作訓練；(5)沒有建立操作人員和安全人員之間的協作體制。,8.設備缺陷(1)因選材不當而引起裝置腐蝕、損壞；(2)設備不完善，如缺少可靠的控制儀表等；(3)材料的疲勞12、；(4)對金屬材料沒有進行充分的無損探傷檢查或沒有經過專家驗收；,(5)結構上有缺陷，如不能停車而無法定期檢查或進行預防維修；(6)設備在超過設計極限的工藝條件下運行；(7)對運轉中存在的問題或不完善的防災措施沒有及時改進;(8)沒有連續記錄溫度、壓力、開停車情況及中間罐和受壓罐內的壓力變動。,9防災計劃不充分(1)沒有得到管理部門的大力支持；(2)責任分工不明確；(3)裝置運行異常或故障僅由安全部門負責(4)沒有預防事故的計劃，或即使有也很差(5)遇有緊急情況未采取得力措施，(6)沒有實行由管理部門和生產部門共同進行的定期安全檢查(7)沒有對生產負責人和技術人員進行安全生產的繼續教育和防災培13、訓。,（2）化工安全生產技術措施,三、生產事故發生過程,劃分為以下五個等級。(1)危險源 事故發生的必要條件，即危險因素狀態，一般通過稍加改進，即可杜絕事故的發生。(2)故障 是指設備需要停車檢修，但又未發生其他損壞的狀態。(3)異常 是指對工藝過程需要采取一定措施，否則就有可能發生事故。,(4)事故 是指設備損壞、生產中止或火災、爆炸、毒物泄漏、人員傷 亡。對此必須采取緊急措施。事故狀態沒有擴展。(5)災害 指不但發生了事故，而且事故狀態擴展，對外界造成威脅。需要采取緊急措施，并求得外部支援。,第三節 物質性質、物化原理與安全,物理化學和化工原理決定著物質的行為，規模常不是決定的因素,一、危14、險化學品分類,根據中華人民共和國國家標準常用危險化學品的分類GB13690一92)，危險化學品分為八大類。,爆炸品,指在外界作用下（如受熱、撞擊等）能發生劇烈的化學反應，瞬時產生大量的氣體和熱量，使周圍壓力急劇增大，發生爆炸，對周圍環境造成破壞的物品。爆炸品的危險特性是敏感易爆性。,危險特性（1）敏感易爆性；（2）自燃危險性；（3）遇熱易爆性；（4）機械作用危險性；（5）帶靜電危險性；（6）爆炸破壞性。,相應安全措施爆炸品著火可用水、空氣泡沫、二氧化碳、干粉等滅火劑施救，但最好的滅火劑是水。,壓縮氣體和液化氣體,壓縮氣體和液化氣體是指在溫度300 kPa或在標準大氣壓101.3 kPa，溫度在15、20時，在包裝容器內完全處于氣態的物質。,危險特性（1）易燃易爆性（2）擴散性（3）可縮性和膨脹性（4）帶電性（5）腐蝕性、毒害性和窒息性（6）氧化性,相應安全措施（1）溢漏處理了解氣體種類，做好相應的人身防護，及時設法擰緊氣嘴。（2）著火處理當漏出的氣體著火時，應將相鄰的氣瓶移到安全距離以外；冷卻受熱氣瓶。,易燃液體,易燃液體是指閃點61(閉杯試驗溫度)，但運輸溫度大于等于液體的閃點和液體在加溫條件下運輸時會放出易燃蒸氣的液體，以及退敏爆炸品液體等。,危險特性（1）高度易燃性（2）蒸氣易爆性（3）受熱膨脹性（4）流動性（5）帶電性（6）氧化性和自燃性（7）毒害性,相應安全措施（1）對于石油、16、汽油、煤油等比水輕且又不溶于水或微溶于水的烴基化合物的液體火災，可用泡沫、干粉、鹵代烷等滅火劑撲救；（2）對于能溶于水或部分溶于水的甲醇等醇類，酯類或酮類的易燃液體著火時，可用霧狀水或抗溶性泡沫、干粉等滅火劑進行施救。,易燃固體、自燃物品和遇濕易燃品,易燃固體是指燃點低，對熱、撞擊、摩擦敏感，易被外部火源點燃，燃燒迅速并可能散發出有毒煙霧或有毒氣體的固體。,危險特性（1）燃點低、易點燃；（2）遇酸、氧化劑易燃易爆；（3）本身或燃燒產物有毒；（4）兼有遇濕易燃性；（5）自燃危險性。,相應安全措施（1）絕大多數可以用水撲救；（2）鎂粉、鋁粉等金屬元素的粉末火災，不可用水施救，也不可用二氧化碳等施救17、。（3）由于三硫化四磷、五硫化二磷等硫的磷化物遇水或潮濕空氣，可分解產生易燃有毒的硫化氫氣體，所以也不可用水施救。,易燃固體、自然物品和遇濕易燃品,自燃品物料是指在空氣中易于發生氧化反應，放出熱量而自行燃燒的物品。具體講是指接觸空氣后能在5分鐘內自燃，或在蓄熱狀態時能自熱升溫達到200度的物料。,危險特性（1）遇空氣自燃：如黃磷遇空氣即自燃起火，（2）遇濕易燃：（3）積熱自燃,相應安全措施（1）對于烷基鎂等有遇濕易燃危險性的自燃物品，不可用二氧化碳、水或含水的任何物質施救。（2）黃磷等可用水施救，且最好浸于水中，潮濕的棉花、油紙等有積熱自燃危險的物品著火時一般都可以用水施救。（3）對于本身或產18、物有毒的自燃物品，撲火時一定注間防毒。,易燃固體、自然物品和遇濕易燃品,遇濕易燃物品是指遇水或受潮時可發生劇烈的化學反應，并放出大量的易燃氣體和熱量的物品。,危險特性（1）遇水易燃易爆；（2）遇氧化劑和酸著火爆炸；（3）自燃危險性；（4）毒害性和腐蝕性,相應安全措施（1）不可使用的滅火劑：A、水和含水的滅火劑；B、二氧化碳、鹵代烷；C、四氯化碳、氮氣。（2）可使用的滅火劑：A、偏硼酸三甲酯B、食鹽、堿面、石墨、鐵粉；C、干粉、黃土、干砂、石粉、,可自燃物質與遇水燃燒物質,可自燃物質,凡是不需要明火作用，與空氣接觸或空氣中的水分接觸即能進行放熱的氧化或水解反應，當溫度升到自燃點就會發生自行燃燒，19、這類物質稱為自燃性物質。,按自燃的難易程度及危險性的大小,一級自燃性物質,二級自燃性物質,指自燃點低于常溫，在空氣中能發生劇烈的氧化，而且燃燒猛烈，危險性大，如黃磷、三乙基鋁、硝化棉、鋁鐵熔劑。,指自燃點高于常溫，介在空氣中能能緩慢氧化，在積熱不散的條件下，能夠自燃，如黃紙、油布等含油脂的物品。,可自燃物質與遇水燃燒物質,常見的可自燃物質,可自燃的烷基化金屬及其衍生物：如烷基鋁、丁基鋰；可自燃的非金屬烷基化物；可自燃的烷基化物非金屬鹵化物；可自燃的烷基化物非金屬氫化物；可自燃的羰基金屬：如十二羰基三鐵、六羰基鉻、六羰基鉬、六羰基鎢等。可自燃的金屬，如鈣、鉻、鐵、鉛、鋰、錳、鈷等；可自燃的金屬硫20、化物：如二硫化鐵、硫化鐵、硫化錳等；,遇水燃燒物質,遇水或受潮能分解產生可燃氣體，并放出熱量，進而引起燃燒或爆炸的物質，稱為遇水燃燒物質。,按遇水可受潮發生反應的劇烈程度及危險性的大小,一級遇水燃燒物質,二級遇水燃燒物質,指遇水后發生劇烈反應，產生大量易燃、易爆氣體，放出大量的熱量，容易引起自燃或爆炸。主要有：鋰、鈉、鉀、銣等金屬及其氫化物等。,遇水后發生反應比較緩慢，放出的熱量也較少，產生的可燃氣體一般需要有火源才能發生燃燒或爆炸。主要有：石灰石、電石、保險粉、金屬鈣、氫化鋁等。,毒害品,是指進入人體累積達到一定量，能與體液組織發生生物化學作用或生物物理學變化，擾亂或破壞機體的正常生理功能，21、引起暫時性或持久性的病理狀態，甚至危及生命安全的物品。具體講，是指急性經口吞咽毒性，固體LD50（半數致死量）200mg/kg，液體LD50500mg/kg；或急性經皮膚接觸毒性LD501000mg/kg。,放射性物品,放射性物料是指放射性比活度大于74千貝可每千克。,危險特性（1）放射性；（2）易燃性；（3）氧化性；,相應安全措施(1)當發生著火、爆炸，應迅速將放射性物品轉移到遠離危險源和人員的安全地點存放，并適當劃出安全區迅速將火撲滅。(2)對放射性物品應用適當的材料進行屏蔽；對粉末狀物品，應迅速將其蓋好，防止影響范圍擴大。(3)放射性物品著火時，可用霧狀水撲救。,腐蝕品,指能灼傷人體組織22、，并能對金屬等物品造成損壞的固體或液體。,危險特性（1）腐蝕性；（2）毒害性；（3）火災危險性；,相應安全措施（1）腐蝕品著火，一般可用霧狀水或干砂、泡沫、干粉等撲救，不宜用高壓水，以防酸液四濺。（2）滅火人員要注意防腐蝕、防毒氣、戴防毒口罩、防護眼鏡或隔絕式防護面具。,氧化劑是指處于高氧化態，有強氧化性，易于分解放出氧和熱量的物質，包括含有過氧基的無機物。有機過氧化物是指分子組成中含有過氧基的有機物。,氧化劑和有機過氧化物,氧化劑、有機過氧化物,氧化劑的危險特性,強烈的氧化性；受熱被撞分解性如硝酸銨在加熱到210度時即能分解，分解出來的氨又被分解出來的硝酸氧化為氮及氮的氧化物。這個反應為強烈23、的放熱反應。可燃性；與可燃液體作用自燃性有此氧化劑與可燃液體接觸能引起自燃。與酸作用分解性氧化劑遇酸后，大多數能發生反應且反應常常是劇烈的，甚至引起爆炸。與水作用分解性；強氧化劑與弱氧化劑作用的分解性；腐蝕毒害性。,氧化劑、有機過氧化物,有機過氧化物的危險特性,分解爆炸性易燃性；人身傷害性：主要表現為容易傷害眼睛。,氧化劑和有機過氧化物著火的應急措施（1）氧化劑著火或被卷入火中時，應使用大量的水或用水淹浸的方法滅火。（2）有機過氧化物著火或卷入火中時，應迅速將有機過氧化物的包件從火場轉移，人員應盡可能遠離火場，并在有防護的位置用大量的水來滅火。,化學安全品說明書 MSDS(Material S24、afety Data Sheet),MSDS是化學品生產或銷售企業按法律要求向客戶提供的有關化學品特征的一份綜合性法律文件。,GB15258-2009化學品安全技術說明書編寫規定，規定msds要有十六部分的內容,1 化學品及企業標識2 成分/組成信息 3 危險性概述 4 急救措施 5 消防措施 6 泄露應急處理 7 操作處置與儲存 8 接觸控制/個體防護,9 理化特性 10 穩定性和反應性 11 毒理學資料 12 生態學資料 13 廢棄處置 14 運輸信息 15 法規信息 16 其他信息,http:/,國外產品的研發及MSDS的產生流程,二、化學物質的危險性,化學物質危險參考前歐共體危險品分類25、可劃分為物理危險、生物危險和環境危險3個類別。,爆炸性危險、氧化性危險、易燃性危險,毒性危險、腐蝕性和刺激性危險、致癌性和致突變性危險,水質污染、空氣污染,三、易燃物質的性質,閃點 定義為易揮發可燃物質表面形成的蒸氣和空氣的混合物遇火燃燒的最低溫度。著火點 著火點是指蒸氣和空氣的混合物在開口容器中可以點燃并持續燃燒的最低溫度。,.自燃溫度 指物質無火源自動起火并持續燃燒的溫度。.蒸汽相對密度 指蒸汽密度與空氣密度之比。決定工廠排氣口的設置,熔點 沸點 分子式 爆炸范圍,2.易燃物質的類別,全美消防協會(NFPA)把易燃物質劃分為以下五個類別：“0”：不能燃燒的物質；“1”：必須預熱方能引燃的物26、質；“2”：必須適度加熱或暴露在相當高的環境溫度中方能引燃的物質；“3”：在任意環境溫度下都能引燃的液體和固體；“4”：在常溫大氣壓下能夠迅速或完全汽化，或容易分散到空氣中，且容易燃燒的物質。,美國科學院把易燃物質的火險劃分為以下五個等級：“0”：無危險；“1”：閃點在60以上；“2”：閃點在3860之間；“3”：閃點在38以下，而沸點在38以上；“4”：閃點在38以下，沸點也在38以下。,四、毒性物質的性質,美國標準協會定義的按照毒性物質物理狀態的分類：粉塵、煙塵、煙霧、蒸氣、氣體,臨界限度表示的是所有工人日復一日地重復暴露而不會受到危害的最高濃度,致死劑量的表示：(1)絕對致死量或濃度(L27、D100或LC100)：染毒動物全部死亡的最小劑量或濃 度。(2)半數致死量或濃度(LD50或LC50)：染毒動物半數死亡的劑量或濃度。是將動物染毒實驗的數據統計處理得到。(3)最小致死量或濃度(MLD或MLC)：染毒動物中個別動物死亡的劑量或濃 度。(4)最大耐受量或濃度(LD0或LC0)：染毒動物全部存活的最大劑量或濃度。,2、毒性物質的毒性等級和危險等級,毒性等級,危險等級,http:/,第四節 化工安全設計,中華人民共和國安全生產法第二十四條明確規定：生產經營單位新建、改建、擴建工程項目的安全設施，必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用,一、化工安全設計的基本內容,工藝安28、全設計一般要考慮滿足4項要求：,在設計條件下能安全運轉；即使多少有些偏離設計條件，也能將其安全處理并恢復到設計條件；確立安全的開車和停車方法；發生意外事故時的緊急處置方法,安全問題涉及到：,工藝的安全性,裝置及設備的安全性,控制系統的安全性,建筑物、構筑物的安全性,電氣的安全性,三、幾個重要的安全設計問題,工廠選址和布局,工藝設計：淘汰嚴重危及生產安全的工藝和設備從安全生產出發選擇原料和技術路線從安全生產出發選擇工藝和操作條件從安全生產出發選擇流速安全設施的設計和建設,化工設備安全設計設備設計和加工質量設計溫度和設計壓力設備材質設備的防腐,電氣、儀表、自控安全設計,幾個易忽略的安全問題：設備和管道材質的選擇物料倒流事故應急設施,