化工安全概论第一章绪论.ppt

典型事故案例,案例1：印度博帕尔农药厂MIC泄漏惨案,一、事故概况及经过 1984年12月3日，美国联合碳化合物公司建在印度中央邦首府博帕尔的农药厂发生异氰酸甲酯（MIC）泄漏事故，导致4000名居民死亡，20万人深受其害，成为世界工业史上绝无仅有的大惨案。,二、事故原因分析 1.美国联碳公司调查报告表明，该事故是由于120240 加仑水进入MIC储罐1.3万加仑(49.21 m3)引起放热反应，致使压力升高40磅/平方英寸(0.275MPa)，爆破片破裂，安全阀起跳，大量MIC经NaOH洗涤塔中和(仅占总量的25%，且未进入火炬装置进行焚烧处理)而排放成灾！ 该调查报告还表明，MIC储罐维持0.5的冷却系统，事故前(1984年6月)已停用，导致产生的大量MIC气体，无法通过冷却而有效实施液化控制。,2.印度政府调查结果认为，存在 “事故前一天，为维修关闭了火炬装置”、“警报与操作采用手动型，而不是DCS 控制型” 和 “冷冻系统呈停用状态，不能满足MIC气化后的液化条件” 等9方面严重问题。,3.灾后，纽约时报社组成调查小组，经7个星期的调查后认为： 1982年，美国联碳公司总部曾对该农药厂安全检查并提交一份批评报告，指出 “ 此工厂具有发生严重事故的隐患，如果一旦发生问题，后果将不堪设想 ”，并劝告厂方为防止泄漏应安装1台强力喷水装置以代替现在的装置，可这一建议未被采纳。 NaOH洗涤塔，中和处理的最大设计能力，仅为这次泄漏量的25%，根本不足以处理这次事故。, 火炬装置，其焚烧处理能力也仅这次泄漏气体量的25%，且事故发生时，未投用。 12月2日23:00，操作室内压力显示为10磅/平方英寸，为正常值的5倍，未被重视。23:30，操作工发现MIC泄漏100英尺(30.5米)处，嗅到流泪；50英尺外，有液滴和淡黄色气体。23:45，经上报才确认泄漏，但至次日0:40无人调查原因或采取措施。严重失职，铸成大祸！, 泄漏储罐的MIC储量为1.3万加仑，占其容量的87%，而工厂规定的极限为60% 调查结果认为：这次灾难是由于操作失误、设计欠缺、维修失灵和忽视培训而导致的。 这次惨案，导致美国联碳公司的“破产”是可悲的。我们应当对照！ 跨国大公司在本土和国外，实行 “两重安全标准” 是可怕的。我们应当警惕！,化工安全概论,江汉大学化学与环境工程学院 王晋黄,为什么要学习该课程？,化工事故案例表明，酿成化工事故的主要原因有两个： 对加工的化学物质性质及有关的物理化学原理不甚了解；物 忽视过程和操作的安全，违章操作。人 安全是化工生产的前提和关键，没有安全作保障，生产就不能顺利进行。,为什么要学习该课程？,怎样学？,大纲的要求,通过本课程学习，使学生能够掌握化工安全基础知识，能够理论联系实际，灵活分析和解决化工生产中存在的危险，初步掌握化工厂火灾及爆炸事故的调查步骤和方法。使学生正确理解化学物质危险分类和危险表征，明确化工装置维护和公用工程设施安全；了解燃烧和爆炸的过程、原理和类型，以及职业中毒的防护与急救措施，明确化工操作原理与危险性；了解实验毒性学的基本原理和毒性物质的分类，正确理解毒性物质有效剂量的表示方法和职业中毒的防护与急救措施。,考核方式,采用闭卷形式：主要考基本知识、基本理论和解决措施。 题型：名词解释、判断题、选择题（单选和多选）、问答题。 成绩的评定： 平时课堂提问或讨论、作业和考勤（30%）与期末考试成绩（70%）相结合。,教材特点,通用性，侧重于知识介绍。 各章节内容的计划学时？（共计24学时） 第一章 绪论 2； 第二章 物质性质、物化原理与安全 4； 第三章 化工厂设计和操作安全 3； 第四章 燃烧和爆炸与防火防爆安全技术 6； 第五章 职业毒害与防毒措施 6； 第九章 系统安全分析与评价 3.,第一章 绪 论,本章学习目的与要求： 了解化学工业发展对安全的要求；理解化学工业生产中的危险与安全措施；了解化学工业安全理论与技术的新进展。 本章重点： 化学工业生产中的危险与安全措施，化学工业发展对安全的要求。,第一节 化学工业发展与对安全的新要求,一、化学工业发展概况 化工生产的特点： 1、化工生产的原料绝大多数具有潜在危险性 2、生产工艺过程复杂、工艺条件苛刻 3、生产规模大型化、生产过程连续性强 4、生产过程自动化程度高,第一节 化学工业发展与对安全的新要求,二、化学工业发展伴生的新危险 反应器、压力容器。 产生的爆炸以及燃烧传播速度超过声速，都会产生破坏力极强的冲击波，冲击波将导致周围厂房建筑物的倒塌，生产装置、贮运设施的破坏以及人员的伤亡。 如果是室内爆炸，极易引发二次或二次以上的爆炸，爆炸压力叠加，可能造成更为严重的后果。 多数化工物料对人体有害，设备密封不严，特别是在间歇操作中泄漏的情况很多，容易造 成操作人员的急性或慢性中毒。 化工生产呈现设备多样化、复杂化以及过程连接管道化的特点。,第一节 化学工业发展与对安全的新要求,三、化学工业发展对安全的新要求 1. 化工装置大型化 利：在基建投资和经济效益方面的优势是无可争辩的。 弊：大型化是把各种生产过程有机地联合在一起，输入输出都是在管道中进行的。装置间互相作用、互相制约 ，使系统变得比较脆弱。 解决办法：为了确保生产装置的正常运转并达到规定目标的产品，装置的可靠性研究变得越来越重要。,第一节 化学工业发展与对安全的新要求,三、化学工业发展对安全的新要求 1. 化工装置大型化 利：加工能力显著增大。 弊：大量化学物质都处在工艺过程中，增加了物料外泄的危险性。这就需要对过程物料和装置结构材料进行更为详尽地考察，对可能的危险做出准确的评估并采取恰当的对策，对化工装置的制造加工工艺也提出了更高的要求。 解决办法：化工安全设计在化工设计中变得更加重要。,第一节 化学工业发展与对安全的新要求,三、化学工业发展对安全的新要求 1. 化工装置大型化 利：必然带来生产的连续化和操作的集中化，以及全流程的自动控制。 弊：省掉了中间贮存环节，生产的弹性大大减弱。生产线上每一环节的故障都会对全局产生严重影响。 解决办法：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。,第一节 化学工业发展与对安全的新要求,三、化学工业发展对安全的新要求 2.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。 面临从未经验过的新的工艺过程和新的操作，更加需要辨识危险，对危险进行定性和定量评价，并根据评价结果采取优化的安全措施。 故化工安全必须采用新的理论方法和新的技术手段应对化工生产中出现的新的隐患，与化学工业同步发展。,第二节 化学工业的危险与安全,事故发生的一般过程：大多数化工危险都具有潜在的性质，即存在着“危险源”。危险源在一定的条件下可以发展成为“事故隐患”，而事故隐患继续失去控制，则转化为“事故”的可能性会大大增加。 危险失控，可导致事故； 危险受控，能获得安全。 辨识危险源成为重要问题。,第二节 化学工业的危险与安全,一、化学工业危险因素 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，归纳为以下九个类型。 1.工厂选址 2.工厂布局 3.结构 4.对加工物质的危险性认识不足 5.化工工艺 6.物料输送 7.误操作 8.设备缺陷 9.防灾计划不充分,第二节 化学工业的危险与安全,一、化学工业危险因素 瑞士再保险公司统计了化学工业和石油工业的102起事故案例，分析了上述九类危险因素所起的作用，表11为统计结果。 由表11可以看出，设备缺陷问题是第一位的危险，若能消除此项危险因素，则化学工业和石油工业的安全就会获得有效改善。 在化学工业中，“4”和“5”两类危险因素占较大比例。 在石油工业中，“2”和“3”两类危险因素占较大比例。,第二节 化学工业的危险与安全,一、化学工业危险因素 误操作问题在两种工业危险中都占较大比例。操作人员的疏忽常常是两种工业事故的共同原因。而在化学工业中所占比重更大一些。在以化学反应为主体的装置中，误操作常常是事故的重要原因。,第二节 化学工业的危险与安全,二、化工装置紧急状态 (1)运转失灵 是指运转发生紊乱，只要更换备用设施，就可在故障或事故之前恢复正常运转。 (2)故障 是指设备需要停车检修，但又未发生其他损坏的状态。 (3)异常 是指对工艺过程需要采取一定措施，否则就有可能发生事故。 (4)事故 是指设备损坏、生产中止或火灾、爆炸、毒物泄漏、人员伤亡。 (5)灾害 指不但发生了事故，而且事故状态扩展，对外界造成威胁。,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 1设备安全 (1)是否按照相应的安全标准、规范进行设计； (2)是否按照设计说明书正确进行制造； (3)是否有适当的安全防护装置； (4)维护、检查的程序是否完善。,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 1设备安全 压力容器：许多规格标准或法规都规定了设计标准。在设计时，除这些标准外，还需要考虑结构材料、施工方法、设计强度、金属厚度等因素。 处理可燃液体和气体的泵和压缩机：应该尽可能设在室外，且必须采用防振的配管和支撑方法进行安装。特别是输送可燃流体的泵，应该安装远程控制开关和配管截断阀。,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 1设备安全 加热器和加热炉：务必不得设置在散发可燃气体的危险区域。就配管系统而言，应在适当的地点安装紧急切断阀；必须防止倒流，安装止逆阀。 自动化、仪表化是化工装置安全运行的重要因素。所有的仪表都应该是可靠的，且具有良好的耐腐蚀性和耐候性。仪表安装时应考虑到易于检查和维修。,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 2物料加工和操作安全 应该建立原料、中间体、产物和副产物的完整的物性数据档案。 对各种物质的状态、闪点、沸点、熔点、爆炸极限、燃点等性质数据，以及操作、贮运、应急处置等，都应该有清晰地了解。对物质性质所伴生的危险和可能造成的损失或损害，以及相应的对策应进行分析和说明，达到防患于未然的目的。,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 2物料加工和操作安全 对于操作程序，可分为有化学反应的和无化学反应的两种类型。 对可能发生的误操作，以及一旦发生所造成的后果，应分门别类地进行分析和评价。特别是对可能造成重大损失或损害的操作要格外注意。,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 3装置布局安全 对于大量处理可燃液体的石油和化工企业，装置布局和设备间距应该注意以下几点： (1)需要留有足够的空地以把工艺单元可能的火灾控制在最小范围； (2)对于极为重要的单系列装置，要保留足够的空间，或用其他方法进 行防护； (3)危险性极大的区域应该与其他部分保持足够的安全距离；,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 3装置布局安全 (4)装置事故不能直接影响水、电、气(汽)等公用工程设施； (5)因各种原因有可能使装置界区内浸水时，应该设置防水设备； (6)应该特别注意公路、铁路在装置附近的情况； (7)对于道路的设置，应该注意在发生事故时能较方便地接近装置； (8)在装置的边界和出入口，应该安装监视设施。,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 生产设备遭受重大损失的原因： 由起火的装置直接引起的火灾； 因辐射热使相邻装置的可燃物起火； 发生火灾的装置或区域的燃烧液体溢流或飞散至其他装置或区域。,第二节 化学工业的危险与安全,三、化学工业安全措施 防止设备因受火灾和爆炸而损失的对策： 要留有足够的安全距离，使火灾和爆炸危险不至于波及到相邻的装置或区域； 对危险性高的工艺装置，应设置泄爆设施，设置混凝土或钢板的防爆墙。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,一、化工危险性评价和安全工程 安全工程是安全科学的工学门类。是研究生产过程中各种事故和职业性伤害发生的原因以及防止事故和职业病发生的一门科学技术。 或者： 是研究生产过程事故的成因及其控制，并结合人的因素探讨如何健全生产过程的一门科学。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,一、化工危险性评价和安全工程 安全工程的任务是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。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,一、化工危险性评价和安全工程 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。 安全工程研究的对象：人、物、环境三个因素。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,研究的基本内容： 安全技术：是针对生产劳动过程中存在着的危险因素，研究采取怎样的技术措施将其消灭在事故发生之前，预防和控制工伤事故和其他各类事故的发生。 劳动卫生技术（职业卫生）：针对生产劳动过程中存在着对人体健康有害的因素，长期作用于人体会引起机体器官发生病变，导致职业中毒和职业病，研究如何防治职业危害的技术措施。 安全卫生管理：是指对安全生产所进行的计划、组织、指挥、协调和控制的一系列活动。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,一、化工危险性评价和安全工程 化工安全工程是一门涉及范围很广、内容极为丰富的综合性学科。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。 或者： 是研究化工生产过程事故发生的原因以及关于防止事故所需的科学技术和知识的一门课程。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,一、化工危险性评价和安全工程 介绍几种常用的安全工程评价方法。 1经验系统化方法 该类方法是通过以往的事故经验把评价对象的危险性辨识出来。 (1)安全检查表法 ； (2)危险性预先分析法 ； (3)Dow化学公司法。 目前广泛采用的是该公司火灾、爆炸危险性指数评价方法第七版。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,2系统解剖分析法 3逻辑推导法 逻辑推导法的特点是能找出凭经验辨识不出的危险性及其组合。 4人的失误分析法 为防止人的失误采取了以下三项措施： (1)设计安全、自动防止故障的安全设备，即使操作失误也不会发生事故； (2)从人机工程学的原理设计控制室和操作程序，尽量减少失误行为； (3)提高人的素质，采取科学的安全管理方法，防止人为失误。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,四、化工安全技术的新进展 1设备故障诊断技术和安全评价技术迅速发展。 2监测危险状况、消除危险因素的新技术不断出现。 3. 救人灭火技术有了很大进展。 4预防职业危害的安全技术有了很大进步 。 5化工生产和化学品贮运工艺安全技术、设施和器具等的操作规程及岗位操作法，化工设备设计、制造和安装的安全技术规范不断趋于完善，管理水平也有了很大提高。,第三节化工安全理论和技术的发展动向,五、预防事故的基本原则：（选择对策的原则） 1.安全技术措施（重要手段） 就是为消除生产过程中各种不安全不卫生因素，防止伤害和职业性危害，改善劳动条件和保证安全生产而在工艺、设备、控制等方面采取一些技术上的措施。 安全技术措施是提高设备装置本质安全性的重要手段。设备和装置的本质安全性是指对机械设备和装置安装自保系统，即使人操作失误，其本身的安全防护系统能自动调节和处理，以保护设备和人身的安全。,五、预防事故的基本原则：,1.安全技术措施（重要手段） 安全技术措施包括预防事故发生和减少事故损失