化工安全工程绪论PPT课件

化工安全工程1 绪论,2,化工安全工程课程的目的及意义,化工生产处理的物质往往具有易燃、易爆、腐蚀性强和有 毒有害物质多等特点，且生产装置趋向大型化，一旦发生事故，波及面很大，对国民经济及所在地区的人民安全，带来难以估计的损失和灾害。提高学生的安全意识，为其今后充实到安全生产工作中，改变我国安全生产的被动局面打下良好的基础。 化工安全属工业安全卫生学范畴，其地位和作用是由化工本身的特点决定的。在化工产品的开发和生产中，从原料、中间体到成品，大都具有易燃、易爆、有毒、有害等危险性；化工工艺过程复杂多样化，高温、高压、深冷等不安全因素很多。化工事故案例史表明，对加工的化学物质性质及有关的物理化学原理不甚了解，忽视过程和操作的安全，违章操作，是酿成化工事故的主要原因。化工事故造成的损失约为其他工业的5倍。因此，开设化工安全技术课程，进行安全技术基础训练，是很有必要的。,3,几起事故案例：,案例1：2006年5月31日，河北省辛集市化工集团化肥 有限公司储罐区存有6t液氨的罐顶阀体突然破裂，发生泄漏，造成1人死亡、20人中毒（其中6人中毒较重），200m外有明显的氨气的刺激性气味，经过30min修复罐顶阀体。,化工安全工程课程的目的及意义,4,案例2：2005年11月29日下午2时45分，江苏常州新亚化工有限公司（原武进化肥厂）发生一起液氨泄漏事故。甲胺生产装置在处理放空缓冲罐物料时，向甲醇吸收槽排放稀释氨甲醇混合物，吸收槽顶盖突然开裂，槽中物料外泄，主要成分为氨气及少量的甲胺、甲醇。附近操作人员及设备安装人员受到了外泄氨味的刺激，造成15人不同程度的呼吸道伤害。事故发生后，企业根据事故应急预案立即采取了有效措施，至当日下午3时20分，周围气体才逐渐散去。,化工安全工程课程的目的及意义,5,案例3：位于上海市浦东新区唐陆路2323号的上海振众制冷有限公司于2006年2月4日下午15时39分许，液氨罐体阀门处发生泄漏，罐体内共装有液氨500kg，泄漏原因为罐体法兰螺丝松动。抢险班及时实施警戒，划出安全处置区域并协助民警疏散围观群众，同时要求主管中队消防车出水对周围区域进行稀释；防化班一组做好全面防护，使用扳手紧固法兰部件，并用堵漏器材对裂缝处进行堵漏。10分钟后，堵漏完成。,化工安全工程课程的目的及意义,6,案例4：2004年9月2日18时55分，依兰县北冰洋冰棍厂在向冷库输送液氨过程中输氨管爆裂，造成200多公斤液氨泄漏。在输氨管线上有一个约2厘米长的口子，喷出的液氨有1米多高，依兰县消防中队接到110报警后，3分钟后到达事故现场，顶着液氨的强烈刺激，疏散85人，采取稀释驱散的方法降低空气中氨的浓度，及时关阀断源，经过24分钟成功处置了泄漏事故，无人员伤亡。,化工安全工程课程的目的及意义,7,案例5： 1977年4月29日夜11时，某化学工业公司化肥厂合成车间外通液氨仓库的一条89mm的液氨管道因腐蚀而断裂，致使管道内的液氨泄漏3t，氨气波及面积达2.4km2，先后发生工人43人急性氨中毒，经抢救无一例死亡和后遗症。,化工安全工程课程的目的及意义,8,案例6： 2005年7月4日，上海月日液氨气体公司在运输10只液氨钢瓶至南汇区惠南镇时，车上一只能总重200公斤液氨的钢瓶爆裂，液氨从裂缝处向外泄漏，烟雾状氨气向四周扩散，致使方圆200米范围空气中布有刺激气味，百余人氨气轻度中毒。爆裂的原因为露天曝晒，钢瓶超期服役、腐蚀严重，钢瓶内液氨过量。,化工安全工程课程的目的及意义,9,案例7： 2010年2月24日16时许，河北省秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司淀粉四车间发生爆炸。截至25日14时30分，事故已造成19人死亡，49人受伤，其中8人重伤。目前，事故现场成立了救援指挥部，现场搜救、伤者抢救、家属安抚等项工作正在有序进行。据专家现场勘查初步分析，可能是车间粉尘爆炸所致。,化工安全工程课程的目的及意义,10,11,12,案例8： 2010年2月20日浙江恒业成有机硅有限公司硅油车间原材料储罐爆炸 2月20日14时许，位于浙江绍兴袍江新区越秀路的浙江恒业成有机硅有限公司硅油车间原材料储罐突然起火，并伴有爆炸导致硅油车间也发生燃烧。由于当地消防人员及时全力扑救，火势很快得到控制，2位轻微灼伤人员得到及时救治。,化工安全工程课程的目的及意义,13,14,15,16,案例9： 2009年3月23日中午12时53分许，云天化股份有限公司合成氨装置合成塔出口管道发生断裂，导致高温、高压气体外泄。由于高温、高压气体外泄形成了强冲击波，并发出爆炸似的响声，附近门窗玻璃被震裂飞溅，导致事发中心现场有7名员工受到轻微伤，工厂附近部分建筑物门窗也受到损坏。已造成17人轻伤，其中7人为公司员工，10人为厂区附近居民，没有重伤和死亡人员，也未造成有毒气体泄漏。,化工安全工程课程的目的及意义,17,爆炸现场浓烟升天,18,爆炸现场浓烟升天，伴随火焰,19,云天化爆炸时水富街头图片,20,云天化爆炸时水富街头图片,21,云天化爆炸时水富街头图片,22,云天化爆炸时水富街头图片,23,案例10： 2009年5月2日下午1时30分，山东省庆云县庆云镇杨庄子村，非法鞭炮厂爆炸，十三人死亡、二人受伤，三间房屋倒塌。案例11： 2010年2月26日晚，普宁市军埠镇石桥头村村民杨俊树燃放烟花引起爆炸，导致附近民宅玻璃被震碎，并有一户民宅起火。截至28日上午9时，已造成21人死亡，伤者已被送往医院抢救。,化工安全工程课程的目的及意义,24,25,案例12：大连陆地输油管线发生爆炸 2010年7月16日18时许，一艘30万吨级外籍油轮在卸油加添加剂时引起陆地输油管线发生爆炸引发大火和原油泄漏。当时引发爆炸的一条900毫米管道大火在当晚23时30分许被完全扑灭，但爆炸引发的另一条700毫米管道发生的大火，因油泵被损坏而无法切断油路未被扑灭，彻夜持续燃烧，现场先后至少发生6次爆炸，经过近千名消防人员15个多小时的扑救，大火在7月17日9时许被基本扑灭。大连附近50平方公里海域受污染,化工安全工程课程的目的及意义,26,27,化工安全工程，中国矿业大学出版社，2011年出版危险化学品安全技术，化学工业出版社，2005年出版化工安全工程概论，化学工业出版社，2002年出版危险化学品安全经营、储运与使用，中国石化出版社，2005年出版危险化学品生产安全，中国石化出版社，2005年出版,主要参考资料,28,1.原则上学生不得拷贝老师上课用PPT文件；2.上课不得迟到、早退，因事、因病请假应有辅导员签字或医生诊断书；3.上课期间不得吃东西，严禁带报纸进入教室，关闭手机；4.上课期间不得学生不得讲话。5.考核方式：1）期末考试方式为：开卷考试；2）平时成绩包括出勤和临时性作业（出勤考核按学校规定执行），占30%.,学习要求及考核办法,29,1 绪论,1.1化学工业在国民经济中的地位,化工生产是以化学变化或化学处理为主要特征的工业生产过程。在化学工业中，对原料进行大规模的加工处理，使其不仅在状态与物理性质上发生变化，而且在化学性质上也发生变化，成为符合要求的产品，这个过程即叫化工生产过程。,30,1.1.1 化学工业发展背景,两次突破：,31,1.1.1 化学工业发展背景,32,33,34,35,范旭东（1883年10月24日1945年10月4日），中国化工实业家，中国重化学工业的奠基人，被称作“中国民族化学工业之父”。,36,1.1.2化工生产在国民经济中的重要地位,37,1.2化工生产的特点及危险性分析 1.2.1化工生产的特点 一般习惯把化工生产部门分为无机化学工业和有机化学工业部门。无机化学工业a 基本无机化学工业：包括无机酸、碱、盐及化学肥料的生产；b 精细无机化学工业：包括稀有元素、无机试剂、药品、催化剂、电子材料的生产；c 电化学工业：包括食盐水溶液的电解，烧碱、氯气、氢气的生产；熔融盐的电解，金属钠、镁、铝的生产，电石、氯化钙和磷的电热法生产等；d 冶金工业：钢铁、有色金属和稀有金属的冶金；e 硅酸盐工业：玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料的生产；f 矿物性颜料工业。有机化学工业a 基本有机合成工业：以甲烷、一氧化碳、氢、乙烯、丙烯以及芳烃为基础原料，合成醇、醛、酸、酮、酯等基本有机合成原料的生产；b 精细有机合成工业：染料、医药、有机农药、香料、合成洗涤剂以及塑料、橡胶的添加剂、纺织、印染助剂的生产；c 高分子化学工业：塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子材料的合成工业；d 燃料化学加工工业：石油、天然气、煤、木材、泥炭的加工工业；e 食品化学工业：糖、淀粉、油脂、蛋白质、酒类等食品的生产；f 纤维素化学工业：以天然纤维素为原料的造纸、人造纤维、胶片等生产。,38,1.2化工生产的特点及危险性分析 1.2.1化工生产的特点 （1）化工生产涉及的危险品多 化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多，且绝大多数是易燃易爆、有毒、有腐蚀的化学危险品。我国已经列出的常见易燃、易爆物品计1243种，世界常见毒物达63000多种。,39,1.2化工生产的特点及危险性分析 1.2.1化工生产的特点 （2）化工生产要求的工艺条件苛刻 化工产品种类繁多，每一种产品的生产不仅需要一种甚至几种特定的技术，而且根据原料和选择工艺的不同，化工生产的技术要求也不同，有些化学反应需要在高温、高压下进行，有的要在低温、高真空度下进行。,如由轻柴油裂解制乙烯、进而生产聚乙烯的生产过程中，轻柴油在裂解炉中的裂解温度为800，裂解气在深冷（-96）条件下进行分离，纯度为99.99%的乙烯气体在294MPa压力下聚合，制成聚乙烯树脂。,40,1.2化工生产的特点及危险性分析 1.2.1化工生产的特点 （3）生产规模大型化 采用大型装置可以明显减低单位产品的建设投资和生产成本，有利于提高劳动生产率。但规模越大，储存的危险物料越多，潜在的危险能量越大，事故造成的后果往往越严重。,41,42,43,1.2化工生产的特点及危险性分析 1.2.1化工生产的特点 （4）生产方式日趋先进 现代化工企业的生产方式已经从过去的手工操作、间断生产转变为高度自动化、连续化生产；生产设备由敞开式变为密闭式；生产装置由室内走向露天；生产操作由分散控制变为集中控制，同时也由人工手动操作发展到计算机控制，使在正常情况下的安全生产有所保障。,手工操作、间断生产高度自动化、连续化生产生产设备敞开式密闭式，生产装置由室内走向露天生产操作由分散控制集中控制，手动操作计算机控制,44,1.2.2 化学工业危险因素分析 美国保险协会（AIA）对化学工业的317起火灾、爆炸事故进行调查，分析了主要和次要原因，把化学工业危险因素归纳为以下九个类型：,45,1.2.2.1 工厂选址a 易遭受地震、洪水、暴风雨等自然灾害；b 水源不充足；c 缺少公共消防设施的支援；d 有高湿度、温度变化显著等气候问题；e 受邻近危险性大的工业装置影响；f 邻近公路、铁路、机场等运输设施；g 在紧急状态下难以把人和车辆疏散至安全地。,46,1.2.2.2 工厂布局a 工业设备和储存设备过于密集；b 在显著危险性和无危险性的工业装置间的安全距离不够；c 昂贵设备过于集中；d 对不能替换的装置没有有效的防护；e 锅炉、加热器等水源与可燃物工艺装置之间距离太小；f 有地形障碍。,47,48,1.2.2.3 结构a 支撑物、门、墙等不是防火结构；b 电气设备无防护措施；c 防爆通风换气能力不足；d 控制和管理的指示装置无防护措施；e 装置基础薄弱。,49,50,1.2.1.4 对加工物质的危险性认识不足a 在装置中混合原料，在催化剂作用下自然分解；b 对处理的气体、粉尘等在其工艺条件下的爆炸范围不明确；c 没有充分掌握因误操作、控制不良而使工艺过程处于不正常状态时的物料和产品的详细情况。,51,1.2.2.5 化工工艺a 没有足够的有关化学反应的动力学数据；b 对有危险的副反应认识不足；c 没有根据热力学研究确定爆炸能量；d 对工艺异常情况检测不够 。,52,1.2.2.6 物料输送a 各种单元操作时对物料流动不能进行良好控制；b 产品的标示不完全；c 风送装置内的粉尘爆炸；d 废气、废水和废渣的处理；e 装置内的装卸设施。,53,1.2.2.7 误操作a 忽略关于运转和维修的操作教育；b 没有充分发挥管理人员的监督作用；c 开车、停车计划不适当；d 缺乏紧急停车的操作训练；e 没有建立操作人员和安全人员之间的协作体制。,54,55,1.2.2.8 设备缺陷a 因选材不当而引起装置腐蚀、损坏；b 设备不完善，如缺少可靠的控制仪表等；c 材料的疲劳；d 对金属材料没有进行充分的无损探伤检查或没有经过专家验收；e 结构上有缺陷、如不能停车而无法定期检查或进行预防维修；f 设备在超过设计极限的工艺条件下进行；g 对运转中存在的问题或不完善的防灾措施没有及时改进；h 没有连续记录温度、压力、开停车情况及中间罐和受压罐内的压力变动。,56,1.2.2.9 防灾计划不充分a 没有得到管理部门的大力支持；b 责任分工不明确；c 装置运行异常或故障仅由安全部门负责，只是单线起作用；d 没有预防事故的计划，或即使有也很差；e 遇有紧急情况未采取得力措施；f 没有实行由管理部门和生产部门共同进行的定期安全检查；g 没有对生产负责人和技术人员进行安全生产的继续教育和必要的防灾培训。,57,1987年前的2025年间，在95个国家登记的化学品所发生突发性化学事故见下表。,58,59,60,根据相关的统计资料，化工企业各种事故概率发生的概率见下表。,61,1.3化工事故的预防及控制理论 1.3.1安全在化工生产中的重要地位 与其他行业相比，化工生产潜在的不安全因素更多，危险性和危害性更大，因此，对安全生产的要求也更严格。 (1)安全是生产的前提条件。由于化工生产的特点，决定其有很大危险性。一些发达国家的统计资料表明，在工业企业发生爆炸事故中，化工企业占三分之一。随着生产技术的发展和生产规模的扩大，化工生产安全已成为一个社会问题。一旦发生火灾和爆炸事故，不但导致生产停顿、设备损坏、生产不能继续，而且也会造成大量人身伤亡，甚至波及社会，产生无法估量的损失和难以挽回的影响。(2)安全生产是化工生产发展的关键。由于化工企业的重大伤害事故会造成人员伤亡，引起生产停顿，供需失调及社会不安。因此安全生产已成为化工生产发展的关键问题。,62,1.3化工事故的预防及控制理论 1.3.2化工安全事故的预防和控制原则 1.3.2.1化工生产事故分类与特征 称那些能够引起人身伤害、导致生产中断或国家财产损失的事件为事故。为方便管理，一般把事故分为以下几类： 生产事故。在生产过程中，由于违反工艺规程、岗位操作法或操作不当等原因，造成原料、半成品或成品损失的事故，称为生产事故。 设备事故。化工生产装置、动力机械、电器及仪表装置、运输设备、管道、建筑物、构筑物等，由于各种原因造成损坏、损失或减产等事故，成为设备事故。 火灾爆炸事故。凡发生着火、爆炸造成财产损失或人员伤亡的事故均属于此列。 质量事故。凡产品或半成品不符合国家或企业规定的质量标准；基建工程不按设计施工或工程质量不符合设计要求；机、电设备检修质量不符合要求；原料或产品保管不善或包装不良而变质；采购的原料不符合规格要求而造成损失，影响生产和检修计划的完成等，均为质量事故。 其他事故。凡因其他原因影响或客观上为认识到以及自然灾害而发生的各种不可抗拒的灾害性事故，称之为其他事故。,63,1.3化工事故的预防及控制理论 1.3.2化工安全事故的预防和控制原则 1.3.2.2化工生产事故的特点 火灾爆炸中毒事故多且后果严重 正常生产时易发生事故（据统计资料显示，正常生产时发生事故造成的死亡占因工死亡总数的66.7%，而非正常生产活动仅占12%）。 化工设备自身问题多（化工设备的材质和加工缺陷以及易蚀的特点也会导致化工生产事故频发。化工厂的设备一般都是在严酷的生产条件下运行的，腐蚀介质的作用，振动、压力波动造成的疲劳，高低温对材质性质的影响都是安全方面应引起重视的问题） 事故的集中和多发（化工装置中的高负荷的塔槽、压力容器、反应釜、经常开闭的阀门等，运转一定时间后，常会出现多发故障或集中发生故障的情况，这是因为设备进入到寿命周期的故障频发阶段）,64,1.3化工事故的预防及控制理论 1.3.2化工安全事故的预防和控制原则 1.3.2.3化工安全事故的预防和控制原则 科学规划及合理布局要求对化工企业的选址进行严格规范。要充分考虑企业周围环境条件、散发可燃气蒸气和可燃粉尘厂房的设置位置、风向、安全距离、水源情况等因素，尽可能设置在城市的郊区或城市的边缘，从而减轻事故发生后的危害。 严把建厂审核和设备选型关化工企业的生产房应按国家有关规范要求和生产工艺进行设计，充分考虑防火分隔、通风、防泄漏、防爆等因素。同时设备的设计、选型、选材、布置及安装均应符合国家规范和标准，根据不同工艺流程的特点，选用相应的防爆、耐高温或低温、耐腐蚀、满足压力要求的材质，采用先进技术进行制造和安装，从而消除先天性火灾隐患。 加强生产设备的管理设备材料经过一段时间的运行，受高温、高压、腐蚀影响后，就会出现性能下降、焊接老化等情况，可能引发压力容器及管道爆炸事故。此外还要做好生产装置系统的安全评价。,65,1.3.2化工安全事故的预防和控制原则 1.3.2.3化工安全事故的预防和控制原则 严格安全操作 化工生产过程中安全操作包括很多方面，必须严格执行工艺技术规程，遵守工艺纪律；严格执行安全操作规程，保证生产安全进行，员工人身不受到伤害；此外还要做到在发现紧急情况时，先尽最大努力妥善处理，防止事态扩大，然后及时报告。 强化教育培训且做好事故预案化工企业从业人员要确保相对稳定，企业要严格职工的全员消防安全知识培训、特殊岗位安全操作规程培训并持证上岗、处置事故培训等，要制定事故处置应急预案并进行演练，不断提高职工业务素质水平和生产操作技能，提高职工事故状态下的应变能力。 落实安全生产责任制并杜绝责任事故从领导到管理人员，明确并落实安全生产责任制，特别是强化各生产经营单位的安全生产主体责任，加大责任追究力度，对严重忽视安全生产的，不仅要追究事故直接责任人的责任，同时要追究有关负责人的领导责任，防止因为管理松懈，“三违”等造成事故。随着化工安全生产职责的明确，责任的落实，管理环节严谨，基本可以杜绝责任事故的发生。 强化安全生产检查 每年组织有关部门对化工企业进行各种形式的安全生产检查，及时发现企业存在的事故隐患，开出整改通知书，责令企业限期整改，在安监部门监督整改的基础上，进行及时复查，形成闭环管理，防止出现脱节。狠抓整改落实工作，对整改不及时企业加大监督，暂扣安全生产许可证，明确一旦发生事故，将从重从严追究有关责任。,66,1.3.3化工生产的操作安全技术措施 1.3.3.1生产操作安全 （1）运行 严格按工艺规程和安全管理制度进行操作。 操作者必须遵守工艺纪律，不得擅自改变工艺指标，不得擅自离开自己的岗位。 安全附件和联锁不得随意拆弃和解除，声、光报警等信号不能随意切断。 在现场检查时，不准踩踏管道、阀门、电线、电缆架及各种仪表管线等设施，去危险部位检查，必须有人监护。 严格安全纪律，禁止无关人员进入操作岗位和动用生产设备、设施和工具。 正确判断和处理异常情况，紧急情况下，可以先处理后报告；在工艺过程或机电设备处在异常状态时，不准随意进行交接班。,67,1.3.3化工生产的操作安全技术措施 1.3.3.1生产操作安全 （2）开车 检查并确认水、电、汽（气）必须符合开车要求，各种原料、材料、辅助材料的供应必须齐备、合格。投料前必须进行分析验证。 检查阀门开闭状态及盲板抽加情况，保证装置流程畅通，各种机电设备及电气仪表等均应处在完好状态；保温、保压及洗净的设备要符合开车要求，必要时应重新置换、清洗和分析，使之合格。 安全、消防设施完好，通讯联络畅通，危险性较大的装置开车，应通知消防、医疗卫生部门到场。 开车过程中要加强有关岗位之间的联络，严格按开车方案中的步骤进行，严格遵守升降温、升降压和加减负荷的幅度（速率）要求。开车过程中要严密注意工艺的变化和设备运行的情况，加强与有关岗位和部门的联系，发现异常现象应及时处理，情况紧急时应中止开车，严禁强行开车。,68,2012年2月28日9时30分，河北省石家庄市赵县克尔化工厂硝酸胍车间发生爆炸。经初步核查，已造成13人死亡，43人受伤。,69,1.3.3化工生产的操作安全技术措施 1.3.3.1生产操作安全 （3）停车 正常停车必须按停车方案中的步骤进行。用于紧急处理的自动停车联锁装置，不应用于正常停车。 系统降压、降温必须按要求的幅度（速率）并按先高压后低压的顺序进行。凡需保压、保温的设备（容器）等，停车后要按时记录压力、温度的变化。 大型传动设备的停车，必须先停主机、后停辅机。 设备（容器）卸压时，要注意易燃、易爆、易中毒等化学危险物品的排放和散发，防止造成事故。,70,1.3.3化工生产的操作安全技术措施 1.3.3.2防火防爆 （1）化工生产装置 根据生产、使用化学物品的火灾和防爆危险性等级分类要求，其厂房布置、建筑结构、电气设备的选用、安装及有关的安全设施，必须符合建筑设计防火规范、中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程，以及炼油化工企业设计防火规定）等规范、规程的有关要求。 在工艺装置上有可能引起火灾、爆炸的部位，应充分设置超温、超压等检测仪表、报警（声、光）和安全联锁装置等设施。 所有自动控制系统，应同时并行设置手动控制系统；所有与易燃、易爆装置连通的惰性气体、助燃气体的输送管道，均应设置防止易燃、易爆物质窜入的设施，但不宜单独采用单向阀。 输送易燃物料时，应根据管径和介质的电阻率，控制适当的流速，尽可