第一讲(化工生产安全技术.ppt

第一讲化工生产安全技术 1 本讲内容第一节化工安全生产技术概述第二节化工生产工艺过程安全技术 一 化工生产的特点二 化工生产事故的特征三 典型案例三 化工安全技术内容四 安全技术与生产技术的关系五 安全生产管理与人的因素 1 化工生产物料多数具有潜在的危险性 1 易燃 易爆 2 有腐蚀性 3 毒性 4 高温 高压 5 反应性 3 化工生产规模大型化 生产过程连续性强采用大型装置可以明显降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 4 化工生产过程的自动化程度高由人工手动操作发展到计算机控制 所以 不安全因素多 危险性和危害性大 2 化工生产工艺过程复杂 工艺条件苛刻高温 高压 低温 高真空度 化工生产事故的特征1 火灾 爆炸 中毒事故多且后果严重 2 正常生产时事故发生多 1 化工生产中伴随许多副反应 机理不清 2 影响化工生产各种参数的干扰因素多 3 由于人的素质或人机工程设计欠佳 易造成误操作 如看错仪表 开错阀门等 3 材质和加工缺陷以及腐蚀的特点 4 事故的集中和多发 2000年3月8日 发生爆炸 夷为平地 死11人 事故经过 3月3日 冠生园食品公司送来生产原料溴酸钾70桶合计3 5吨 于4日开始生产溴酸钾片 至7日已生产溴酸钾片2 5吨 8日 14名工人8时上班 工作至11时左右 其中四人出来休息 11 05发生两声强烈的爆炸声 陈某被爆炸气浪冲出14米 除一只水塔外 厂房全部倒塌还殃及厂区周围的居民房屋 10人当场死亡 1人送医途中死亡 重伤5人 轻伤5人 案例1 配方错误 设备选型错误导致上海金路达保健品有限公司爆炸 原因分析 1 产品配方错用 淀粉20 少量麦芽精糊 直接与80 溴酸钾混合 构成爆炸物 2 换气电热烘箱不防爆 产品粉体接触420 电热套管 引发大爆炸 溴酸钾的分解引爆温度370 教训一 私企肇事政府垫赔该公司系私企 注册 办公 生产地处三区 厂毁人亡 引出安抚稳定 经济补偿和事故查处的新问题 教训二 知识贫乏违背科学溴酸钾是强氧化剂 淀粉 麦芽精糊是可燃物 相混构成爆炸物 遇火源 高温能引爆的危险 未被识别 显属缺乏化学品安全知识 教训三 程序不循急功近利尼日利亚的样品 小试解析 未经放大试验 急于投产 埋下祸根 铸成惨祸 案例2 装错产品受槽内反应 氯气外逸小朋友遭殃 1984年5月16日 上运七场 辆次氯酸钠槽罐汽车去天原化工厂却装了盐酸运至浦东某织造厂 盐酸卸入次氯酸钠受槽后发生激烈的下列化学反应 2HCl NaClO NaCl H2O Cl2 Cl2大量逸出至下风侧的幼儿园 造成100多名小朋友吸入 简要分析 押运员 自以为是违规无证驾驶 开错地方 装错产品 发货工 不以为然来单照收 不核对 发错产品 织造厂 无规无矩围墙上仅设一受料孔 无标识 槽车软管插入卸料 案例3 违反科研开发程序未经小试鉴定中试直接投料试产导致强烈爆炸1993年6月14日 浙江省瑞安化工厂均三甲苯胺车间配酸工段反应釜发生爆炸 造成3人死亡 9人重伤 5人轻伤 经济损失达200多万元 一 事故概况及经过 该厂为解决染料中间体生产中产生废硫酸问题 与复旦大学退管会签订 改进三甲基苯中硝化技术合同 同年4月 复旦大学化学系1名退休教授和1名退休副教授完成实验室小试任务后 于6月初偕1名退休高工抵厂 对生产设备进行了改装 该退休教授确认改装符合要求并决定在生产装置上直接投料试验 6月14日8 15开始投料 8 35反应锅发生爆炸 锅体从二楼震落到底楼 锅盖炸出11m 搅拌器电机炸至22m 厂房倒塌 1名退休教授和1名操作工当场死亡 站在稍远处的6人严重化学灼伤 其中1名副教授抢救无效死亡 另有9人遭受外伤或灼伤 二 事故原因分析 1 违反科研开发的基本程序 将未经小试鉴定 未经中试的不成熟技术 直接用于企业的工艺改造 对仅通过60g小试的 实验室成果 直接扩大到1100kg 并在1000L反应釜上投料 进行工业化生产试验 案例4 重庆开县井喷事故 2003年12月23日晚9时15分 地处重庆开县的中石油西南油气田分公司发生井喷事故 大量含有高浓度硫化氢的剧毒天然气喷出扩散 致使周围大多已经入睡的村民在睡梦中死去 尤其是地处钻井架附近的高桥镇晓阳村有90 以上村民遇难 有很多家庭都是全家同时遇难 最多的一家有9个人同时遇难 这次事故官方的统计数字是243人死亡 但据联合晚报报道 仅井口附近就有上千人死亡 只是尸体在家中未被发现 当地自然环境跟着遭殃 野生动物大量死亡 直接经济损失6000余万元 由于该事故是一起特大责任事故 且事故影响巨大 因此相关人员也受到了相应的处分 其中四川石油管理部一把手陈应权局长被撤职 直接责任人王建东 宋涛 向一明等三人因重大事故罪被捕 此年中石油集团副总吴耀文 副部级 被国资委免职 中石油集团总经理马富才因此引咎辞职 2006年8月 国务院国资委对160多家中央企业进行了首次任期 2003 2006 考核 中石油集团因发生了数起特大生产安全事故由A级企业降为B级企业 化工安全技术是研究生产过程中各种事故和职业性伤害发生的原因 防止事故和职业病发生的系统的科学技术理论 它内容丰富 是涉及文 理 法 工等多门学科的综合性科学 主要内容有以下四方面 1 预防工伤事故和其它各类事故的安全技术 2 预防职业性伤害的安全技术 3 制定和执行规章制度 4 化工生产安全主要措施 1 减少和降低潜在危险的因素及数值 2 联锁 3 隔离操作或远距离操作 4 设置安全薄弱环节 5 设备坚固或加强 6 封闭 将危险物和危险能量限制范围 7 设置警告牌和信号装置 1 安全技术是生产技术的一个重要组成部分 2 安全技术贯穿于生产的全过程 3 安全技术随着生产技术的发展而发展 化工生产过程的安全技术与生产技术的关系密切性 广泛性和复杂性是其它工业生产过程无法比拟的 一 安全生产管理二 人的生理和心理状况对安全的影响 一 企业安全管理体制与基础工作1 企业安全管理体制2 安全管理的基础工作 二 生产安全管理1 工艺操作安全管理2 化学危险品的安全管理3 人员的安全管理 安全管理体制 安全管理的组织原则 组织形式及其机构 以及相互关系 责任分工 主要包括 1 确立企业安全管理体制的基本原则 2 各部门及人员的职责和权限 3 安全技术管理部门的作用 安全生产 使生产过程在符合物质条件和工作秩序下进行 消除或控制危险 防止发生人身伤亡和财产损失等生产事故 使设备和设施免受损坏 使环境免遭破坏 安全生产管理 针对人们生产过程的安全问题 运用有效资源 发挥人的智慧 通过人的决策 计划 组织和控制等活动 实现生产过程中人与机器设备 物料 环境的和谐 达到安全生产的目标 安全生产管理目标 是减少和控制危害 减少和控制事故 尽量避免生产过程中由于事故所造成的人身伤害 财产损失 环境污染以及其他损失 重点抓好安全生产责任制安全生产责任制是企业中最基本的一项安全制度 是企业安全生产管理规章制度的核心 企业领导及各级各类部门 岗位均要制定安全生产责任制 做到职责明确 责任到人 1 安全标准与规章制度的制定 2 全员安全培训教育的实施 3 安全检查 1 工艺操作安全管理 为使工艺操作顺利进行并取得合格产品所采取的组织和技术措施 是化工企业安全管理的核心 2 工艺规程 生产操作的基本依据 3 安全技术规程 预防事故发生的措施和办法 4 安全管理制度 告诉人们应该怎么做 1 存储 储存场所要符合国家规定 仓库必须配备专业知识技术人员 要有个人防护用品 2 保管 实行 五双制度 双人验收 双人保管 双人发货 双把锁 双本帐 3 运输 定人 定车 定点 抓好 三个环节 发货 装货 提货 危险化学品运输过程中要有危险标志 1 人员素质的控制 化工企业生产和建设人员 须有相应的身体素质和文化素质 2 人员进入现场的控制 进入现场人员须经过厂级 车间 班组三级安全教育合格 并经技能培训合格 1 人的生理状况对安全的影响如 生理有缺陷 带病工作 疲劳工作等 2 人的性格对安全的影响安全型 活泼性 冷静型 非安全型 急躁型 轻浮型 迟钝型 3 影响安全的几种情绪如 急躁 烦躁 欣喜若狂等 一 化学反应过程安全技术二 化工单元操作过程安全技术 化学反应种类繁多 过程复杂 对于不同的反应安全技术也不尽相同 现分述如下 1 氧化反应 1 参加氧化反应的物质多数为氧化剂 具有易燃 易爆特点 2 氧化反应一般为放热反应 3 对氧化反应要严格控制氧化剂的加料量和加料速度 要有良好的搅拌和冷却装置 防止温升过快 过高 4 要防止因设备 物料因含杂质为氧化剂提供杂质 使用空气时要净化 5 当氧化过程以空气和氧为氧化剂时 反应物料应严格控制在爆炸极限以外 2 还原反应 1 利用初生态氢还原 2 催化加氢 催化剂雷尼镍 钯炭等 3 使用其它还原剂还原 NaBH4 LiAlH4 Na2S2O4 异丙醇铝等 3 硝化反应 1 在有机化合物分子中引入硝基的反应 2 硝化剂 常用浓硝酸或浓硝酸 浓硫酸 3 制备混合酸时 一定要先稀释 注意稀释程序 不能将两种浓酸直接混溶 混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性 4 硝化反应是一个放热反应 要控制反应速度 防止温升过快 过高 要有良好的搅拌和冷却系统 5 反应器应设有泄爆和紧急排放系统 4 磺化反应 1 苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基 SO3H 所取代的反应 Ar H SO3 Ar SO3H 2 通常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化剂 有时也用三氧化硫 氯磺酸 二氧化硫加氯气以及亚硫酸钠等作为磺化剂 磺化剂有强烈的腐蚀作用 3 磺化是放热反应 低温磺化时需要冷却 而高温磺化则需要加热保温 4 磺化反应在现代化工领域中占有重要地位 是合成多种有机产品的重要步骤 在医药 农药 燃料 洗涤剂及石油等行业中应用较广 5 氯化反应 1 化合物的分子引入氯原子的反应 可分为 加成氯化 CH2 CH2 Cl2 ClCH2CH2Cl取代氯化 CH4 Cl2 CH3Cl HCl 2 常用的氯化剂有气态或液态氯 气态HCl 不同浓度的盐酸 磷酰氯 PCl3等 3 氯化反应是放热反应 要注意控制好温度 氯化剂具有腐蚀性 做好设备和管道的防腐工作 4 注意反应中的尾气吸收 6 裂解反应 1 裂解是石油化工生产过程中 以比裂化更高的温度 700 800 有时甚至高达1000 以上 使石油分馏产物 包括石油气 中的长链烃断裂成乙烯 丙烯等短链烃的加工过程 2 催化裂解 是在催化剂存在的条件下 对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯 丙烯 丁烯等低碳烯烃 并同时兼产轻质芳烃的过程 7 聚合反应 1 由单体合成聚合物的反应过程 有聚合能力的分子原料称单体 一种单体的聚合称均聚合反应 两种或两种以上单体参加的聚合 则称共聚合反应 2 聚合反应的主要危险性 A 聚合反应中的使用单体 溶剂 引发剂 催化剂等大多是易燃 易爆物质 使用或储存不当时 易造成火灾 爆炸 如聚乙烯的单体乙烯是可燃气体 顺丁橡胶生产中的溶剂苯是易燃液体 引发剂金属钠是遇湿易燃危险品 B 许多聚合反应在高压条件下进行 单体在压缩过程中或在高压系统中易泄漏 发生火灾 爆炸 例如 乙烯在130 300MPa的压力下聚合合成聚乙烯 C 聚合反应中加入的引发剂都是化学活性很强的过氧化物 一旦配料比控制不当 容易引起爆聚 反应器压力骤增易引起爆炸 D 聚合物分子量高 黏度大 聚合反应热不易导出 一旦遇到停水 停电 搅拌故障时 容易挂壁和堵塞 造成局部过热或反应釜飞温 发生爆炸 3 聚合反应过程的安全措施 A 应设置可燃气体检测报警器 一旦发现设备 管道有可燃气体泄漏 将自动停车 B 反应釜的搅拌和温度应有检测和连锁装置 发现异常能自动停止进料 C 高压分离系统应设置爆破片 导爆管 并有良好的静电接地系统 一旦出现异常 及时泄压 D 对催化剂 引发剂等要加强储存 运输 调配 注入等工序的严格管理 E 注意防止爆聚现象的发生 F 注意防止粘壁和堵塞现象的发生 危险因素化学工业石油工业工厂选址3 5 7 0 工厂布局2 0 12 0 结构3 0 14 0 对加工物质的危险性认识不足20 2 2 0 化工工艺10 6 3 0 物料输送4 4 4 0 误操作17 2 10 0 设备缺陷31 1 46 1 防灾计划不充分8 0 2 0 美国保险协会 AIA 对化学工业的火灾 爆炸事故进行调查 分析了主要和次要原因 并将危险因素归纳如下 1 工厂选址 易遭受地震 洪水 暴风雨等自然灾害 水源不充足 缺少公共消防设施的支援 有高湿度 温度变化显著等气候问题 受邻近危险性大的工业装置影响 邻近公路 铁路 机场等运输设施 紧急状态下难以把人和车辆疏散至安全地 2 工厂布局 工艺设备和储存设备过于密集 有显著危险性和无危险性的工艺装置间的安全距离不够 昂贵设备过于集中 对不能替换的装置没有有效的防护 锅炉 加热器等火源与可燃物工艺装置之间距离太小 有地形障碍 3 结构 支撑物 门 墙等不是防火结构 电气设备无防护措施 防爆通风换气能力不足 控制和管理的指示装置无防护措施 装置基础薄弱 4 对加工物质的危险性认识不足 在装置中原料混合 在催化剂作用下自然分解 对处理的气体 粉尘等在其工艺条件下的爆炸范围不明确 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 5 化工工艺 没有足够的有关化学反应的动力学数据 对有危险的副反应认识不足 没有根据热力学研究确定爆炸能量 对工艺异常情况检测不够 6 物料输送 各种单元操作时对物料流动不能进行良好控制 产品的标示不完全 送风装置内的粉尘爆炸 废气 废水和废渣的处理 装置内的装卸设施 7 误操作 忽略关于运转和维修的操作教育 没有充分发挥管理人员的监督作用 开车 停车计划不适当 缺乏紧急停车的操作训练 没有建立操作人员和安全人员之间的协作体制 8 设备缺陷 因选材不当而引起装置腐蚀 损坏 设备不完善 如缺少可靠的控制仪表等 材料的疲劳 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 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 设备在超过设计极限的工艺条件下运行 对运转中存在的问题或不完善的防灾措施没有及时改进 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波动 9 防灾计划不充分 没有得到管理部门的大力支持 责任分工不明确 装置运行异常或故障仅由安全部门负责 只是单线起作用 没有预防事故的计划 或即使有也很差 遇有紧急情况未采取得力措施 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 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 1 安全用火管理制度14 安全作业证制度2 安全技术措施管理制度15 防火防爆安全规定3 装置停工检修安全制度4 危险化学品管理制度5 压力容器安全管理制度6 厂内交通安全管理制度7 安全用电管理制度8 消防设施 火灾预防和扑救及应急救援管理制度9 职业病防治管理制度10 安全生产责任制度11 安全教育制度12 安全检查制度13 事故管理制度 雷尼镍又译兰尼镍 是一种由带有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂 它最早由美国工程师莫里 雷尼在植物油的氢化过程中 作为催化剂而使用 其制备过程是把镍铝合金用浓氢氧化钠溶液处理 在这一过程中 大部分的铝会和氢氧化钠反应而溶解掉 留下了很干燥的活化后的雷尼镍 多大小不一的微孔 对氢气的强吸附性 高催化活性和热稳定性使得雷尼镍被广泛用于很多工业过程和有机合成反应中 除此之外 雷尼镍基本不溶于除无机酸之外的实验室溶剂 同时又具有较高的密度 和镍类似 6 7g cm3 这都有利于反应之后从混合液中分离催化剂 是将氯化钯 PdCl2 均匀负载在活性炭上制成 钯含量从0 5 30 常见有5 10 20 在空气中稳定 溶于酸和水溶液 应用 1 末端烯径 烯径 生成甲基酮的氧化催化 2 在水溶液中用空气作氧化剂 使烯径氧化成醛 钯炭催化剂 白色至灰白色细结晶粉末或块状 吸湿性强 沸点500 真空 熔点400 溶于水 液氨 不溶于乙醚 苯 烃类 用于制造其他硼氢盐 还原剂 木材纸浆漂白 塑料发泡剂硼氢化钠具有较强的选择还原性 能够将羰基选择还原