化工安全

第一章 化学品的危险性：爆炸性、燃烧性（自燃遇湿） 、氧化性、毒性、刺激性、麻醉性 危险反应的过程： 1、与空气反应 氧化热的作用导致自燃；氧化热引燃附近可燃物；产生更危险的有机过氧化物的反应 2、与水反应 与水反应、发生燃爆；反应热引燃可燃物（氢氧化钠、氢氧化钾） ；与水反应、使危险性增大 3、聚合反应 常温下发生聚合反应；高温下发生聚合反应 4、分解反应 分解反应失控引发爆炸；气体分解反应引发爆炸；爆炸物分解引起爆炸；分解反应导致水蒸汽爆炸；分解反应引起 自燃；高温下发生分解反应引发爆炸 5、混合接触自发进行的化学反应 反应猛烈，引起燃烧、爆炸； 反应热蓄积，引起自燃；反应生成易自燃物质；反应生成易燃易爆物 闪 点：可燃液体挥发的蒸汽与空气混合达到一定浓度遇明火发生一闪即逝的燃烧，或者将可燃固体加热到一定温 度后，遇明火会发生一闪即燃的闪燃现象，叫闪燃。发生闪燃时的固体最低温度称为闪点。 燃 点：物质的燃点是指将物质在空气中加热时，开始并继续燃烧的最低温度叫做燃点。表中所示的数据随试样的 形状、测定方法不同而有一定差异。 自燃点：在规定的的试验条件下,可燃物质发生自燃的的最低温度叫做自燃点（或自燃温度、引燃温度） 。 毒物 定义：毒物通常是指较小剂量的化学物质，在一条件下，作用于机体与细胞成分产生生物化学作用或生物物理学变化， 扰乱或破坏机体的正常功能，引起功能性或器质性改变导致暂时性或持久性病理损害，甚至危及生命者。工业 毒物（生产性毒物）是指工业生产中的有毒化学物质。 毒物的状态：粉尘 烟尘 雾 蒸气 气体 毒物的分类： 按作用的性质可分为：刺激性；腐蚀性；窒息性；麻醉性；溶血性；致敏性；致癌性；致突变性； 致畸性等。 按损害的器官或系统则可分为：神经毒性；血液毒性；肝脏毒性；肾脏毒性；全身毒性等毒物。 有的毒物主要具有一种作用，有的具有多种或全身性的作用。 进入人体途径：呼吸道、消化道、皮肤 分级：剧毒品、有毒品、有害品 化学综合危险性：蓝色 健康危害等级，黄色反应活性等级 ，红色可燃性等级， 白色特殊危害性 火灾：损失与时间的平方成比例 爆炸：瞬间完成 ；直接的破坏作用；冲击波的破坏作用；造成火灾；造成中毒和环境污染 爆炸下限越低，爆炸极限范围越宽，危险性越大。 海因里希事故法则：1：29:300=死亡或重伤：轻伤：无伤害 化学品：指各种化学元素、由元素组成的化合物及其混合物，无论是天然的或人造的。 危险化学品：化学品中具有易燃、易爆、有毒、有害及有腐蚀特性，对人员、设施、环境造成伤害或损害的化学 品属危险化学品。 1、化工生产的特点是什么？化工行业常见的安全事故类型有哪些？ 1) 生产涉及的危险化学品多。原料、中间产品、产品品种繁多，绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀化学 危险品。 2) 化工生产要求的工艺条件苛刻。高温、高压、深冷、负压。 3) 生产规模大型化。合成氨；储存设施。 4) 生产方式日趋先进。从原来的手工、间隙作业转变为高度自动化、连续化生产。 化工事故主要类型： 1)火灾爆炸；2）电气事故；3）静电和雷电危害；4）职业中毒与尘肺；5）压力容器爆炸；6）化工厂因腐蚀造成 的事故 2、危险化学品分为哪几类？每类危险化学品的危险特性是什么？这些危险化学品在储运过程中应注意 那些安全事项？ 1）爆炸品：爆炸性强；敏感度高 2）压缩气体和液化气体： 可压缩性（氯气、氨气、二氧化硫； 氢气、氧气、一氧化碳等） 膨胀性 与空气能形成爆炸性混合物(氢气、甲烷、天然气) 毒性、窒息性和腐蚀性（溴化氢、氮气、惰性气 体、氯化氢） 3）易燃液体： 易挥发性 易流动扩散性 受热膨胀性 带电性（汽油、苯、甲苯、 ） 毒害性 4）易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品： 易燃固体的特性： 易燃性（红磷、硫磺、萘、安全火柴； 可分散性与可氧化性（硅粉、锰粉、 ） 热分解性 对撞击、摩擦的敏感性（赤磷、闪光粉等） 毒害性（硫磺、五硫化二磷） 自燃物品的特性： 极易氧化（黄磷、硫化亚铁、硫化钠） 易分解（硝化纤维片基、种子饼等） 遇湿易燃物品的特性 遇水或酸反应性强（钠、钾、铝粉、金属氢化物） 腐蚀性或毒性强 5）氧化剂和有机过氧化物： 强氧化性（高氯酸盐、高锰酸盐、硝酸盐等）与易 燃、可燃物混合，极易形成爆炸性混合物） 助燃性：在火场中增大火势 易分解：受热、撞击、摩擦、震动、撞击极易分解 6）毒害品和感染性物品： 溶解性 挥发性 分散性 7）放射性物品： 具有放射性，能自发不断地放出射线。 许多放射性物品毒性很大。 不能用化学方法中和或者其他方法使放射性物品不 放出射线，而只能设法把放射性物质清除或者用适 当的材料予以吸收屏蔽。 8）腐蚀性物品： 强烈的腐蚀性（硫酸、盐酸、硝酸） 氧化性（浓硫酸、硝酸） 稀释放热性 第二章 1、化工企业选址基本思路。 1）厂址应符合国家工业布局，并和当地城市及工业区总体规划相协调； 2）将危险设施统一规划在一起便于集中管理、集中监控、资源共享。可以减少道路危险化学品的运输，降低道路运 输风险；利于和重点公共设施隔开，降低化工企业对周边环境的影响； 3） 选址应充分考虑地形地貌的影响，应避开土崩、断层、滑坡、沼泽、流沙及泥石流等不良地质的地区；应位于人 员密集区下风向和河流下游区域； 4） 化工企业与周边企业、居民区、道路、电力等设施间的防护距离应符合有关标准要求。 2、化工企业一般包括哪些功能分区，布置一般原则？ 六个分区：工艺装置区；罐区；运输装卸区；公用设施区；辅助生产区；管理区 原则： 化工厂总体布置应根据当地的经济政策、自然条件、现状特点和化工区近期建设项目及远期发展规划等进行编辑。 在满足生产、生活、交通运输、安全卫生、环境保护的条件时，应经多方案的技术经济比较后择优确定； 厂区总平面应按功能分区布置，可分为工艺装置区、罐区、运输装卸区、公用设施区、辅助生产区、管理区。辅助 生产和公用设施区也可布置在生产装置区内。 功能分区布置应符合下列要求： 1.各功能区内部应布置紧凑、合理并与相邻功能区相协调。 2.各功能区之间物流输送、动力供应便捷合理。 3.生产装置区宜布置在全年最小频率风向的上风侧，行政办公及生活服务设施区宜布置在全年最小频率风向的下风侧， 辅助生产和公用工程设施区宜布置在生产装置区与行政办公及生活服务设施区之间。 3、化工企业防范事故的局限化措施主要包括哪些？ 局限化工厂布局：必须考虑设施间、设备间的防护间距和合理的布局; 防爆泄压措施：有爆炸危险的封闭厂房，应考虑安全泄压措施，泄爆面积应符合要求；有爆炸危险的主要设备也应考 虑泄爆措施，防止整体厂房或设备遭到破坏; 阻止事故扩大化措施：对于储存可燃、易燃液体的设备，为防止液体流淌引起火灾事故扩大，设备周围应设置防护堤 或围堰。有爆炸危险的场所和无爆炸危险的装置间，应考虑设置防爆墙。为了控制火灾由外部或其他设施的窜入，设 备设施可考虑设置阻火设施。设置环境浓度监测报警，泄漏导致火灾爆炸事故发生。 4、进入容器内作业安全作业程序与措施。 安全许可：受限空间作业实施作业证管理，作业前应办理受限空间安全作业证 。 安全隔绝：受限空间与其他系统连通的可能危及安全作业的管道应采取有效隔离措施；受限空间带有搅拌器等用电 设备时，应在停机后切断电源，上锁并加挂警示牌。 通 风：应采取措施，保持受限空间空气良好流通。 监测分析：进入设备内作业前必须进行取样分析，分析氧含量及有害成分浓度。作业过程根据情况需采取相应监测 方式。 个体防护：根据现场情况，佩戴必要个体防护用品； 监 护：在设备外面必须有作业人员进行安全监护。必须考虑安全撤离措施和条件。 5、易燃易爆场所动火基本程序与技术措施。 动火作业：能直接或间接产生明火的工艺设置以外的非常规作业，如使用电焊、气焊（割） 、喷灯、电钻、砂轮等。 程序： 1）作业前措施： a）移去可燃物质，包括设备内和周边环境； b）安全隔离：应将其与生产系统彻底隔离 c）清洗和置换：为保证检修动火和进入设备内作业安全，在检修范围内的所有设备和管线中的易燃易爆、有毒有 害气体都应进行置换。 2）取样分析：动火作业前必须进行动火分析，现场取样与动火的间隔不得超过 30 分钟，分析结果符合动火条件时才 允许动火； 3）许 可：严格执行用火管理制度和审批手续。动火作业应办理动火安全作业证 ，进入受限空间、高处等进行 动火作业时，还须执行相关规定，办理相关作业许可证。 4）资 格 证：进行切割、电焊等作业的人员必须具有相应的技术资质； 5）现场监护：指派监护人； 清除现场周围的易燃物； 封闭周围区域的下水井和地漏； 准备灭火器材； 高处作业需要落实防止坠落的措施。 第三章 1.固体物料输送都有哪些形式？每种输送形式所存在的安全问题是什么？ 1)皮带、刮板、链斗、螺旋、斗式提升机等输送设备 机械伤害 运行负荷过载，卡料或设备缺陷等原因而拉断链条、链板，甚至拉毁整个输送设备机架，造成机毁人亡事故。如 斗式提升机应有因链拉断而坠落。 输送设备的日常维护（润滑、加油和清扫）中，因未制定严格的作业规程或违章操作，导致触电或机械伤害事故 发生，是机械设备导致操作者致伤的主要环节。停车检修，开关应上锁或撤掉电源。 2）气力（流）输送 堵塞: 易发生堵塞的情况：1）黏性或湿度过高的物料较易在供料处、转弯处粘附管壁最终造成堵塞，悬浮速度高的物 料比悬浮速度低的物料较易沉淀堵塞； 2）管道连结不同心，有错偏或焊渣突起等障碍处易堵塞； 3）大管径长距离输送管比小管径短距离输送管，更易发生堵塞； 4）输料管径突然扩大，物料在输送状态中突然停车易造成堵塞。 易堵塞的部位：弯管和供料处附近的加速段，由水平向垂直过渡的弯管也易堵塞。 静电：粉料在气力输送中，因管壁摩擦而使系统产生静电，这是导致粉尘爆炸的重要原因之一 3）有的还可以利用位差采用密闭溜槽等简单方式进行输送。 2.液体物料输送时所采用的的泵有哪些形式？在使用过程中可能会存在哪些潜在的安全问题？ 1）往复泵：往复泵使用时若出口堵塞，则易发生爆管口。 2）离心泵： 气缚（汽蚀）现象： 离心泵安装高度提高时，将导致泵内压力降低，泵内压力最低点通常位于叶轮叶片进口稍后的一点附近。当此处压力 降至被输送液体的饱和蒸汽压时，将发生沸腾，所生成的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中，又因压力迅速增大而 急剧冷凝。会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心，产生频率很高、瞬时压力很大的冲击，这种现象称为 汽蚀 。 危害：汽蚀时传递到叶轮及泵壳的冲击波，加上液体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用，在一定时间后， 可使其表面出现斑痕及裂缝，甚至呈海绵状逐步脱落； 发生汽蚀时，还会发出噪声，进而使泵体震动； 同时由于蒸汽的生成使得液体的表观密度下降，于是液体实际流量、出口压力和效率都下降，严重时可导致 完全不能输出液体。 要避免吸入口产生负压，使空气进入系统导致爆炸或抽瘪设备。 3）旋转泵：因为旋转泵属于正位移泵，故流量不能用出口管路上的阀门进行调解，而用改变转子转速或装回流支路 调节流量。 4）流体作用泵：临时输送液体的泵和管道（胶管、软管）连接处必须紧密、牢固，以免输送过程中胶管或软管受压 脱落、漏料而引起火灾。 3.气体物料输送与固体、液体物料输送时最大的不同是什么？由此会带来哪些安全问题？(P134) 气体与液体不同之处是气体具有可压缩性，在其输送过程，当气体压力发生变化时，其体积和温度也随之变化。 1）超压保护：为避免压缩机汽缸、储气罐以及输送管路因压力增高而引起爆炸，应要求有足够的强度。 可安装压力表和安全阀（爆破片） 、压力超高报警器、自动调节装置或压力超高自动停车装置。 2）防止空气吸入：输送可燃气体，采用液环泵比较安全，抽送或压送可燃气体时，进气口应该经常保持一定余压， 以免造成负压吸入空气形成爆炸性混合物。 3）冷却与润滑保护：压缩机在运行中应有可靠的润滑和冷却保护，防止运转轴承等部位超温。可安装温度监测与停 车保护设施。 4.熔融过程分别存在哪些潜在危险性？具体操作过程中应注意哪些问题？ 危险性及措施： 1）熔融物料的危险性质：熔融过程中的碱，可使蛋白质变为胶状碱蛋白的化合物，又可使脂肪变为胶状皂化物质。 所以碱比酸具有更强的渗透力，且深入组织较快，因此碱灼伤要比酸灼伤更为严重。 2）熔融物的杂质：在碱熔过程中，碱和硫酸盐的纯度是该过程中影响安全的最重要因素之一。无机盐杂质应尽量 除掉，否则妨碍反应物质的混合，并能使其局部过热、烧焦，致使熔融物喷出，容易造成烧伤。 3）防止低沸点液体进入：低沸点液体（如水）进入固体熔融物，会导致低沸点液体急剧汽化，产生“蒸汽爆炸” ， 熔融物会从设备口抛射至相当远处，有可能造成人员伤亡或引起火灾。 4）物质的粘稠程度：反应物的流动性越好，熔融过程越安全。为使熔融物具有较好的流动性，可用水将碱适当稀 释。用 40%45%的碱液代替固碱 5）熔融设备：熔融设备一般分为常压操作与加压操作两种，对于加压熔融的设备，应安装压力表、安全阀和排放 装置。熔融过程一般在 150350下进行，为防止局部过热，必须不间断地搅拌。 5.被干燥的物料的危险性，相应对策措施包括哪些？ 危险性及措施： 1） 爆燃爆炸性物质。应采用特殊干燥方式。 2） 加热时放热分解并能释放大量气体的物质。在真空下或使用惰性气体保护，严格禁止明火加热并采用适当的防 爆措施。 3） 溶剂中含有易燃液体。严格禁止明火加热并采用适当的防爆措施。 4） 在空气中加热发生放热氧化的物质。控制加热温度。 5） 在空气中加热既不分解又不发生放热氧化的物质（不含易燃溶剂） 。 6.减压蒸馏和加压蒸馏时应注意哪些安全问题？减压蒸馏时应遵循怎样的操作顺序？ 减压蒸馏（真空蒸馏）： 真空蒸馏是一种比较安全的蒸馏方法。对于沸点较高、而在高温下蒸馏时又能引起分解、爆炸或聚合的物质，采用 真空蒸馏较为合适。 真空蒸馏设备的密闭性是很重要的。一旦空气吸入，有爆炸着火的危险，因此真空蒸馏的真空泵应安装单向阀，以 防空气倒吸。 当易燃易爆物质蒸馏完毕，待其蒸馏锅冷却，充入氮气后，再停止真空泵运转，以防止空气进入热的蒸馏锅引起燃 烧或爆炸。 加压蒸馏： 在加压蒸馏中，气体或蒸汽更容易从装置的不严密处泄露，极易造成燃烧、中毒的危险。因此，设备应严格地进行 气密性和耐压试验检查，并应安装安全阀和温度、压力调节、控制装置，严格控制蒸馏温度与压力。 蒸馏易燃液体时，应注意系统的静电消除。 对易燃易爆物质的蒸馏，厂房要符合防爆要求，有足够的泄压面积。 真空蒸馏操作顺序 ：先打开真空阀门，然后打开冷却器阀门，最后打开蒸汽阀门(用喷射蒸气产生真空） ，否则，物料 被吸入真空泵，引起爆炸。真空蒸馏易燃物质的排气管道应通至厂房外，管道上应安装阻火器。 液体物料输送风险总结： 往复泵、旋转泵等正位移泵，因出口回路不畅通（堵塞、关闭或采用出口管路上的阀门进行流量调节）导致管线超 压开裂。 离心泵因安装或运行控制不好，因汽蚀造成现象造成设备损坏。同时因吸入口产生负压，使空气进入系统导致爆炸 或抽瘪设备。 用各种泵类输送易燃可燃液体时，流速过快能产生静电积累，其管内流速不应超过安全速度。 使用气体压送方式输送有爆炸性或燃烧性物料时，要采用氮气、二氧化碳等惰性气体代替空气，以防燃烧或爆炸。 泵出口密封、泵动密封或管线因疲劳振动或缺陷导致刺漏开裂。 第四章 1.氧化过程危险性主要反映在哪些方面？相应的技术对策措施包括哪些？ 危险性分析： 1）原材料及产品的危险性分析 被氧化的物质大部分是易燃易爆物质。如乙烯/甲苯、甲醇 氧化产品有些也具有火灾危险性。另外，某些氧化过程中还可生成危险性较大的过氧化物。 氧化剂具有很大的火灾危险性。如氯酸钾，高锰酸钾等，如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触， 皆能引起着火爆炸；有机过氧化物大部分是易燃物质，遇高温则爆炸。 2）工艺条件危险性分析 氧化反应需要加热，但反应过程又是放热反应。须及时移走反应热，否则将会使反应温度迅速升高，压力增大， 反应加速，造成反应恶性循环，有燃烧爆炸的危险。 有的气相氧化反应，其物料配比接近于爆炸下限，倘若配比失调，温度控制不当，极易爆炸起火。 氧化反应过程中，当运转时间过长而不清理设备及管道中的残余物、附着物，这些物质受热或与空气接触往往 会发生自燃。 防火防爆措施 ： 1）危险物料的火灾爆炸预防措施：氧化反应过程中所使用的原料、产品应按有关危险物品的管理规定采取相应的防 火安全措施，如隔离存放，远离火源、热源、电源，避免高温、日晒，防止摩擦、撞击等。 2） 工艺过程的火灾爆炸预防措施： 按照工艺条件严格控制工艺参数。如以空气或氧气作氧化剂时，反应物料的配比（可燃气体和空气的比例）应 严格控制在爆炸范围之外。 及时移走反应热，保证反应在特定的温度范围内进行。不间断搅拌，严格控制反应温度，决不许超过被氧化物 质的自燃点。 设置防爆泄压等安全设施。泄压装置，采用自动控制或调节以及报警联锁装置。安装阻火器，防止回火。 宜设置氮气、水蒸气保护及灭火系统。 严格按照操作规程作业。 使用氧化剂氧化无机物时，应控制产品烘干温度不超过其着火点 2.氨氧化生产硝酸中所使用的原料及产品自身的危险因素是什么？ 物料的危险性： 1）氨： 氨经呼吸道进入人体，低浓度氨对黏膜有刺激腐蚀作用，浓度过高时尚可使中枢神经系统兴奋性增强，引起痉挛。 急性氨中毒的发生多由于意外事故，主要表现为呼吸道黏膜刺激和灼伤。轻度中毒表现有：咳嗽、胸闷、鼻炎、咽 炎、气管炎或支气管炎等表现。液氨或高浓度氨可致眼灼伤，液氨可致皮肤灼伤。 2）硝酸： 纯硝酸是无色液体，带有刺鼻的窒息性气味。硝酸是一种强酸，强氧化剂，能使铁钝化而不能继续被腐蚀。发烟硝 酸是红褐色液体，在空气中猛烈发烟并吸收水分。 硝酸具有强腐蚀性，能引起皮肤灼伤。 3）一氧化氮: 一氧化氮主要经呼吸道进入人体。因在空气中不稳定很快被氧化成二氧化氮，所以其中毒症状同二氧化氮。一氧化 氮浓度高时可致高铁血红蛋白白血症。 4）二氧化氮： 二氧化氮主要经呼吸道进入人体，氮氧化物主要损害呼吸道，吸入气体初期有轻微的眼及上呼吸道刺激症状，如咽 部不适、干咳等。常经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，出现胸闷、 呼吸窘迫、咳泡沫痰、紫绀等。肺水肿消退后两周左右可能出现迟发性阻塞性细支气管炎。 3.抑制生成过氧化物副反应的主要安全技术措施包括哪些？ 1)限制氧随物料渗入工艺设备。如采用含氧量最少的氮气；与反应介质接触的添加水不应含有溶解氧。 2)储存系统必须用惰性气体保护，并在储槽中设爆破膜。 3)有过氧化物存在的设备，为了防止局部过热，可在储槽中适当配置低速旋转的搅拌器。 4)防止过氧化物积聚。应定期吹净和清洗设备，防止过氧化物沉淀的积聚。 6)抑制过氧化物产生。在反应的有机介质中添加抑制剂（胺类、酚类） 。或添加少量的汞、铜、锌等。 7)过氧化物去除。除去溶剂中的用 50%硫酸的硫酸铁溶液、亚硫酸钠、强碱等。有机溶剂中的将其通过装有氧化铝 的设备。甲基硝化纤维素中的将其通过阳离子交换设备。易溶于水的过氧化物可用大量水去除。 8)过氧化物废弃。专门的燃烧装置；少量过氧化物可用硅藻土或沙土吸收；可采用过量 10%-20%碱溶液分解。 4.有氢气存在的还原过程具有哪些潜在的危险性及相应措施？ 1）要严格防止氢气泄露，操作过程中严格按照操作规程控制温度、压力、流量等工艺参数； 2）车间内的电气设备必须符合相应的防爆等级，且不易在车间顶部敷设线路及安装电线接线箱； 3）反应过程中需要排出的氢气应用排气管导出车间屋顶，经过阻火器高空排放； 4）氢气用量大的情况：氢气储气柜应与生产设备或厂房保持规定的距离； 氢气工艺管线上应安装阻火器； 加压设备要配置安全阀，反应器和合成塔等设备上还要安装防爆片； 厂房通风要好（天窗和风帽）使氢气及时逸出，厂房屋顶应为轻质，爆炸时可及时泄压； 5）为及时检测氢气含量，生产厂房内需要安装氢气检测报警装置 5.使用雷内镍作为催化剂的还原过程的安全特点是什么？ 1）为防止氢气和空气混合发生爆炸，开车前，必须先用氮气将反应器内的空气全部置换干净，经检测含氧量降低 到规定值之后方可通入氢气。 2）反应结束后，再用氮气将反应器内的氢气全部吹净，方可打开孔盖出料，以免外部空气与器内物料接触，在催 化剂的作用下发生着火或爆炸事故。 3）雷内镍要钝化储存，一般储存在酒精中，回收的钯炭要用酒精及清水洗涤，过滤抽真空，但不能抽得太干，以 免氧化着火。 6.硝化反应过程的危险性主要反映在哪些方面？ 1）被硝化的原料存在较大的火灾危险性。被硝化的物质大多易燃，有的还兼有毒性，使用或储存管理不当，很易 造成火灾。 2）硝化剂具有较大的火灾危险性。常用硝化剂（浓硝酸、硝酸、浓硫酸、发烟硫酸）等都具有较强的氧化性、吸 水性和腐蚀性。它们与油脂、有机物等接触即能引起燃烧；在制备硝化剂时，若温度过高或落入少量水，会促 使硝酸的大量分解和蒸发，不仅会导致设备的强烈腐蚀，还可造成爆炸事故。 3）硝化产品大都具有爆炸危险性。 特别是多硝基化合物和硝酸酯，受热