化工安全工程概论__第三章

1、化工安全概论化工安全概论第三章第三章第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划第四节第四节 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验第五节第五节 化工装置维护化工装置维护第六节第六节 公用工程设施安全公用工程设施安全第三章第三章 化工厂设计和操作安全化工厂设计和操作安全化工安全概论化工安全概论第三章第三章一、危险和防护的一般考虑一、危险和防护的一般考虑危险按潜在或直接的危害分一级危险和二级危险。危险按潜在或直接的危害分一级危险和二级危险。1.典型一级危险典型一级危险(第一类危险，固有

2、危险第一类危险，固有危险)：有易燃物质存在有易燃物质存在有热源存在有热源存在有火源存在有火源存在有富氧存在有富氧存在有压缩物质存在有压缩物质存在有毒性物质存在有毒性物质存在人员失误的可能性人员失误的可能性机械故障的可能性机械故障的可能性人员、物料和车辆在厂区的流动人员、物料和车辆在厂区的流动由于蒸气云降低能见度等。由于蒸气云降低能见度等。对一级危险，在正常条件下不会造成人身或财产的损害，只有触发对一级危险，在正常条件下不会造成人身或财产的损害，只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概

3、论第三章第三章2.典型的二级危险（第二类危险，能量意外释典型的二级危险（第二类危险，能量意外释放）放）火灾火灾爆炸爆炸游离毒性物质的释放游离毒性物质的释放跌伤跌伤倒塌倒塌碰撞碰撞二级危险是在一级危险失去控制后发展成的，二级危险是在一级危险失去控制后发展成的，会造成人身或财产的直接损失。会造成人身或财产的直接损失。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章3.防护危险的措施防护危险的措施对于所有上述两级危险，可设置三道防护线。对于所有上述两级危险，可设置三道防护线。(1)第一道防护线：第一道防护线：为了解决一级危险，并防止为了解决一级危险，并防

4、止二级危险的发生。二级危险的发生。在工厂的布局和规划中可考虑：在工厂的布局和规划中可考虑：根据主导风的风向，把火源置于易燃物质可能根据主导风的风向，把火源置于易燃物质可能释放点的上风侧；释放点的上风侧；为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道等。为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道等。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章(2)第二道防护线：第二道防护线：当二级危险发生时，当二级危险发生时，将人身和财产损失降至最小程度。将人身和财产损失降至最小程度。在工厂的选址和规划方面可考虑：在工厂的选址和规划方面可考虑：把最危险的区域与人员最常在的区

5、域隔离把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开；开；在关键部位安放灭火器材等。在关键部位安放灭火器材等。(3)第三道防护线：第三道防护线：发生人身伤害事故时，发生人身伤害事故时，提供有效的急救和医疗设施，使受到伤害提供有效的急救和医疗设施，使受到伤害的人员得到迅速救治。的人员得到迅速救治。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章二、工厂的定位问题二、工厂的定位问题工厂定位，面对的是一个计划中的工厂和一个现实的环工厂定位，面对的是一个计划中的工厂和一个现实的环境，要解决的问题是境，要解决的问题是把工厂建于何处把工厂建于何处。化工厂定位，一般遵循

6、以下基本原则：化工厂定位，一般遵循以下基本原则： (1)(1)有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件；有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件；(2)(2)有储运、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境；有储运、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境；(3)(3)靠近水量充足，水质优良的水源；靠近水量充足，水质优良的水源；(4)(4)有便利的交通条件；有便利的交通条件；(5)(5)有良好的工程地址和水文气象条件。有良好的工程地址和水文气象条件。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章工厂应避免定位在下列地区：工厂应避免定位在下列地区：

7、(1)(1)发震断层地区和基本烈度发震断层地区和基本烈度9 9度以上的地震区；度以上的地震区；(2)(2)厚度较大的厚度较大的IIIIII级自重湿陷性黄土地区；级自重湿陷性黄土地区；(3)(3)易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区；易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区；(4)(4)有开采价值的矿藏地区；有开采价值的矿藏地区；(5)(5)对机场、电台等使用有影响的地区；对机场、电台等使用有影响的地区；(6)(6)国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区；国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区；(7)(7)城镇等人口密集的地区。城镇等人口密集的地区。需注意的是，工厂定位除考虑以上因素外，考虑

8、的更多需注意的是，工厂定位除考虑以上因素外，考虑的更多的是经济问题。的是经济问题。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章三、工厂选址的安全问题三、工厂选址的安全问题 工厂选址是一种工厂工厂选址是一种工厂相对于其环境的定位问题相对于其环境的定位问题。考虑如下。考虑如下方面：方面：隔开距离，把厂址选择在一个孤立地区。隔开距离，把厂址选择在一个孤立地区。如果客观条件不允如果客观条件不允许，可以依据主导风，把工厂置于社区的下风区。许，可以依据主导风，把工厂置于社区的下风区。工厂的高建、构筑物要留有一定的间距，防止物体砸伤行人工厂的高建、构筑物要留

9、有一定的间距，防止物体砸伤行人或临近的设施。或临近的设施。工厂产生的废液要经处理后排放。工厂产生的废液要经处理后排放。工厂的出入口要格外小心，避免严重的交通事故。工厂的出入口要格外小心，避免严重的交通事故。临近有释放毒性或易燃气体的工厂，则建在其上风侧。临近有释放毒性或易燃气体的工厂，则建在其上风侧。保证有充足的水源。最好附近有河流、湖泊，至少保证有消保证有充足的水源。最好附近有河流、湖泊，至少保证有消防管网。防管网。地形方面，厂区内不应有低洼地，否则会形成毒性或易燃蒸地形方面，厂区内不应有低洼地，否则会形成毒性或易燃蒸气或液体的积聚。气或液体的积聚。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的

10、定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章四、工厂布局的安全问题四、工厂布局的安全问题 工厂布局是工厂工厂布局是工厂内部组件之间相对位置内部组件之间相对位置的定位问的定位问题，其基本任务是结合厂区的内外条件确定生产过程题，其基本任务是结合厂区的内外条件确定生产过程中各种机器设备的空间位置，获得最合理的物料和人中各种机器设备的空间位置，获得最合理的物料和人员的流动路线。员的流动路线。化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的方法。化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的方法。工厂厂区一般可划分为六个区块工厂厂区一般可划分为六个区块：工艺装置区；罐区；公用设施区；运输装卸区；辅工艺装置区；

11、罐区；公用设施区；运输装卸区；辅助生产区；管理区。对各个区块的安全要求如下。助生产区；管理区。对各个区块的安全要求如下。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章1 1工艺装置区工艺装置区 加工单元可能是工厂中最危险的区域加工单元可能是工厂中最危险的区域。首先应该汇集。首先应该汇集这个区域的一级危险，找出毒性或易燃物质、高温、高这个区域的一级危险，找出毒性或易燃物质、高温、高压、火源等。这些地方有很多机械设备，容易发生故障，压、火源等。这些地方有很多机械设备，容易发生故障，加上人员可能的失误而使其充满危险。在安全方面惟一加上人员可能的失误而使

12、其充满危险。在安全方面惟一可取之处是通常人员较少。可取之处是通常人员较少。加工单元应该离开工厂边界一定的距离，应该是集中而加工单元应该离开工厂边界一定的距离，应该是集中而不是分散的分布，有助于加工单元作为危险区的识别，不是分散的分布，有助于加工单元作为危险区的识别，杜绝或减少无关车辆的通过。杜绝或减少无关车辆的通过。要注意厂区内要注意厂区内主要的火源和主要的人口密集区主要的火源和主要的人口密集区，由于易，由于易燃或毒性物质释放的可能性，加工单元应该置于上述两燃或毒性物质释放的可能性，加工单元应该置于上述两者的下风区。者的下风区。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全

13、概论化工安全概论第三章第三章2.罐区罐区 贮存容器，比如贮罐，是需要特别重视的装置。每个这样的贮存容器，比如贮罐，是需要特别重视的装置。每个这样的容器都是巨大的能量或毒性物质的贮存器。容器都是巨大的能量或毒性物质的贮存器。 罐区布局的三个基本问题：罐与罐之间的间距，罐与其它装罐区布局的三个基本问题：罐与罐之间的间距，罐与其它装置的间距、设置拦液堤所需要的面积。置的间距、设置拦液堤所需要的面积。容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质，需置于工厂的容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质，需置于工厂的下风区域。下风区域。贮罐应该安置在工厂中的专用区域，加强其作为危险区的标贮罐应该安置在工厂中的专用区

14、域，加强其作为危险区的标识，使通过该区域的无关车辆降至最低限度。识，使通过该区域的无关车辆降至最低限度。罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安全距离。罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安全距离。罐区和工艺装置区、公路之间要留出有效的间距。罐区和工艺装置区、公路之间要留出有效的间距。罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域，决不能设在高坡罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域，决不能设在高坡上。上。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章3 3公用设施区公用设施区公用设施区应该远离工艺装置区、罐区和其他公用设施区应该远离工艺装置区、罐区和

15、其他危险区，以便遇到紧急情况时仍能保证危险区，以便遇到紧急情况时仍能保证水、电、水、电、汽汽等的正常供应。由厂外进入厂区的公用工程干等的正常供应。由厂外进入厂区的公用工程干管，管， 不应该通过危险区，如果难以避免，则应不应该通过危险区，如果难以避免，则应该采取必要的保护措施。该采取必要的保护措施。工厂布局应该尽量减少地面管线穿越道路。工厂布局应该尽量减少地面管线穿越道路。锅炉设备和配电设备应该设置在易燃液体设备锅炉设备和配电设备应该设置在易燃液体设备的上风区域。的上风区域。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章4 4运输装卸区运输装卸区良

16、好的工厂布局不允许铁路支线通过厂区，可以把良好的工厂布局不允许铁路支线通过厂区，可以把铁路支线规划在工厂边缘地区解决这个问题。铁路支线规划在工厂边缘地区解决这个问题。在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒，装卸在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒，装卸设施应该设置在工厂的下风区域，最好是在边缘地设施应该设置在工厂的下风区域，最好是在边缘地区。区。 原料库、成品库和装卸站等机动车辆进出频繁的设原料库、成品库和装卸站等机动车辆进出频繁的设施，不得设在必须通过工艺装置区和罐区的地带，施，不得设在必须通过工艺装置区和罐区的地带，与居民区、公路和铁路要保持一定的安全距离。与居民区、公路和铁路要保持一定

17、的安全距离。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章5.5.辅助生产区辅助生产区维修车间和研究室维修车间和研究室要远离工艺装置区和罐区。要远离工艺装置区和罐区。维修车间是主要的火源，同时人员密集，应该置于工厂维修车间是主要的火源，同时人员密集，应该置于工厂的上风区域。的上风区域。研究室因会有少量毒性或易燃物释放，进入其他管理机研究室因会有少量毒性或易燃物释放，进入其他管理机构，所以两者之间不能直接连接。构，所以两者之间不能直接连接。 废水处理装置废水处理装置是工厂各处流出的毒性或易燃物汇集的终是工厂各处流出的毒性或易燃物汇集的终点，应该置于

18、工厂的下风远程区域。点，应该置于工厂的下风远程区域。 高温煅烧炉高温煅烧炉的安全考虑呈现出矛盾。作为火源，应将其的安全考虑呈现出矛盾。作为火源，应将其置于工厂的上风置于工厂的上风 ，但是严重的操作失误会使煅烧炉喷射，但是严重的操作失误会使煅烧炉喷射出相当量的易燃物，对此则应将其置于工厂的下风区。作出相当量的易燃物，对此则应将其置于工厂的下风区。作为折中方案，可以把锻烧炉置于工厂的侧面风区域，或为折中方案，可以把锻烧炉置于工厂的侧面风区域，或 与其他设施隔开一定的距离。与其他设施隔开一定的距离。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章6 6管

19、理区管理区 主要办事机构应该设置在工厂的边缘区域，并主要办事机构应该设置在工厂的边缘区域，并尽可能与工厂的危险区隔离。尽可能与工厂的危险区隔离。 这样做有以下理由：首先，销售和供应人员以这样做有以下理由：首先，销售和供应人员以及必须到工厂办理业务的其他人员，没有必要进及必须到工厂办理业务的其他人员，没有必要进入厂区。因为这些人员不熟悉工厂危险的性质和入厂区。因为这些人员不熟悉工厂危险的性质和区域，而他们的普通习惯如在危险区无意中吸烟，区域，而他们的普通习惯如在危险区无意中吸烟，就有可能危及工厂的安全。其次，办公室人员的就有可能危及工厂的安全。其次，办公室人员的密度在全厂可能是最大的，把这些人员

20、和危险分密度在全厂可能是最大的，把这些人员和危险分开会改善工厂的安全状况。开会改善工厂的安全状况。第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局化工安全概论化工安全概论第三章第三章一、工艺流程图一、工艺流程图 工艺流程图是描述过程的主要文件，它表示出工艺流程图是描述过程的主要文件，它表示出了主要设备、主要物流路线和控制点。对于正常了主要设备、主要物流路线和控制点。对于正常操作预期的主要温度和压力，物料的流动和组成操作预期的主要温度和压力，物料的流动和组成以及主要设备的设计能力都做了说明。以及主要设备的设计能力都做了说明。工艺流程图绘制是化工厂设计初始阶段的工作。工艺流程图绘制是化工

21、厂设计初始阶段的工作。这些流程图经过提炼和修改，最后成为绘制管线这些流程图经过提炼和修改，最后成为绘制管线配置图、平面图、设备图等的基础。因为早期阶配置图、平面图、设备图等的基础。因为早期阶段做出的决定严重影响着后续阶段，在流程图绘段做出的决定严重影响着后续阶段，在流程图绘制中始终都要对安全给予充分注意。制中始终都要对安全给予充分注意。第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章 工艺流程图工艺流程图的绘制是从基本的过程计算开始的。的绘制是从基本的过程计算开始的。由于过程是高度整体化的，过程的每一步骤都影由于过程是高度整体化的，过程的每一步骤都影响着其他步骤的操作

22、。所以，过程可以划分为若响着其他步骤的操作。所以，过程可以划分为若干个子区间，对每一子区间内部的安全操作及其干个子区间，对每一子区间内部的安全操作及其对其他子区间安全的影响都要进行分析。方便的对其他子区间安全的影响都要进行分析。方便的子区间划分是：子区间划分是： (1)(1)反应反应( (决定整个系统的动力学决定整个系统的动力学) )； (2)(2)分离，如蒸馏、吸收、吸附、液体萃取、分离，如蒸馏、吸收、吸附、液体萃取、 (3)(3)贮存，如固体、液体和气体物料的贮存。贮存，如固体、液体和气体物料的贮存。 第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章二、管线配置图

23、二、管线配置图管线配置图是指管线配置图是指管路和仪表的线路图管路和仪表的线路图，又称工，又称工程线路图，是设计和施工的基本工作文件，一般程线路图，是设计和施工的基本工作文件，一般包括：包括： (1)(1)开启、关闭、紧急和普通操作需要的所有过开启、关闭、紧急和普通操作需要的所有过程设施，如阀门、盲板、可移动的柱塞等；程设施，如阀门、盲板、可移动的柱塞等； (2)(2)施工材料的鉴定序号和鉴定人，每条管路的施工材料的鉴定序号和鉴定人，每条管路的直径和绝热要求直径和绝热要求 (3)(3)物流的方向；物流的方向； (4)(4)主要过程和起始管路的识别；主要过程和起始管路的识别；第二节第二节 化工工艺

24、设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章(5)(5)所有仪表、控制点和有仪表失灵显示所有仪表、控制点和有仪表失灵显示功能的连锁装置；功能的连锁装置；(6)(6)所有设备的主要尺寸和负荷；所有设备的主要尺寸和负荷； (7)(7)容器、反应器的操作和设计温度容器、反应器的操作和设计温度 (8)(8)装置的标高；装置的标高； (9)(9)释放阀、安全膜等的设定压力；释放阀、安全膜等的设定压力； (10)(10)排水要求；排水要求； (11)(11)必要时要有管路配置的特殊备忘录必要时要有管路配置的特殊备忘录第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章三、过程

25、物料的安全评价三、过程物料的安全评价过程物料的选择过程物料的选择，应该就物料的物性和危险性进行详细，应该就物料的物性和危险性进行详细地评估，对一切可能的过程物料做总体考虑。过程物料地评估，对一切可能的过程物料做总体考虑。过程物料可以划分为过程内物料和过程辅助物料两大类型。可以划分为过程内物料和过程辅助物料两大类型。过程内物料过程内物料是指从原料到产品的整个工艺流程线上的物是指从原料到产品的整个工艺流程线上的物料，如原料、催化剂、中间体、产物、副产物、溶剂、料，如原料、催化剂、中间体、产物、副产物、溶剂、添加剂等。添加剂等。过程辅助物料过程辅助物料 是指实现过程条件所用的物料，如传热流是指实现过

26、程条件所用的物料，如传热流体、重复循环物、冷冻剂、灭火剂等。体、重复循环物、冷冻剂、灭火剂等。 在过程设计中，需要汇编出过程物料的目录，记录下过在过程设计中，需要汇编出过程物料的目录，记录下过程物料在全部过程条件范围内的有关性质资料，作为过程物料在全部过程条件范围内的有关性质资料，作为过程危险评价和安全设计的重要依据。程危险评价和安全设计的重要依据。 过程物料所需的典型资料如下过程物料所需的典型资料如下第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章(1)(1)一般性说明资料一般性说明资料 物料名称和别名、分子结构式和相对分子质物料名称和别名、分子结构式和相对分子质量

27、、物理状态、纯度、外观、气味或味道、量、物理状态、纯度、外观、气味或味道、腐蚀性、主要用途、危险性和防护措施、污腐蚀性、主要用途、危险性和防护措施、污染因素等染因素等 (2)(2)基础物性资料基础物性资料 蒸气密度、相对密度、熔点、沸点、溶解度蒸气密度、相对密度、熔点、沸点、溶解度和互溶性、粘度、粒度及其分布、临界参数、和互溶性、粘度、粒度及其分布、临界参数、膨胀系数、表面张力膨胀系数、表面张力 、Joule-ThompsonJoule-Thompson系数系数等。等。第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章(3)(3)易燃性资料易燃性资料 闪点、着火点、燃烧

28、极限、自热、蒸气压、介电常数、电阻、粉尘闪点、着火点、燃烧极限、自热、蒸气压、介电常数、电阻、粉尘爆炸性质、火灾中的毒性热分解产物等。爆炸性质、火灾中的毒性热分解产物等。(4)(4)反应性资料反应性资料 高速量热、差热分析、撞击实验、热稳定性、热分析试验、爆炸引高速量热、差热分析、撞击实验、热稳定性、热分析试验、爆炸引起的爆炸扩散、自燃性等。起的爆炸扩散、自燃性等。 (5)(5)毒性资料毒性资料 毒性危险等级、卫生标准、最大允许浓度、半致死浓度或半致死剂毒性危险等级、卫生标准、最大允许浓度、半致死浓度或半致死剂量等。量等。 (6)(6)暴露作用暴露作用 吸入或食入危险、呼吸刺激、皮肤刺激、眼睛

29、刺激、皮肤或呼吸的吸入或食入危险、呼吸刺激、皮肤刺激、眼睛刺激、皮肤或呼吸的敏感度等。敏感度等。 (7)(7)放射性资料放射性资料 放射性测试，放射性测试， 、 、 、中子射线暴露及其危害等、中子射线暴露及其危害等第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章四、过程路线的选择四、过程路线的选择 过程路线的选择是在工艺设计的最初阶段完成的。过程路线的安全评价，过程路线的选择是在工艺设计的最初阶段完成的。过程路线的安全评价，应该考虑过程本身是否具有潜在危险，以及为了特定目的把物料加入过应该考虑过程本身是否具有潜在危险，以及为了特定目的把物料加入过 程，程，是否会增加危

30、险。是否会增加危险。 1 1有潜在危险的过程有潜在危险的过程 这些过程一旦失去控制就有可能造成灾难性的后果，如发生火灾、爆炸或这些过程一旦失去控制就有可能造成灾难性的后果，如发生火灾、爆炸或毒性物质的释放等。有潜在危险的过程有：毒性物质的释放等。有潜在危险的过程有： (1)(1)爆炸、爆燃或强放热过程；爆炸、爆燃或强放热过程； (2)(2)有粉尘或烟雾生成的过程；有粉尘或烟雾生成的过程；(3)(3)在物料的爆炸范围或近区操作的过程；在物料的爆炸范围或近区操作的过程； (4)(4)在高温、高压或冷冻条件下操作的过程在高温、高压或冷冻条件下操作的过程 (5)(5)含有易燃物料的过程；含有易燃物料的

31、过程； (6)(6)含有不稳定化合物的过程；含有不稳定化合物的过程； (7)(7)含有高毒性物料的过程；含有高毒性物料的过程； (8)(8)有大量贮存压力负荷能的过程有大量贮存压力负荷能的过程第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章2 2反应过程的安全分析反应过程的安全分析 反应过程常因反应条件的微小变化而偏离预期的反应反应过程常因反应条件的微小变化而偏离预期的反应途径，化学反应过程有较多的危险性。充分评估反应过途径，化学反应过程有较多的危险性。充分评估反应过程的危险性，有助于改善过程的安全。程的危险性，有助于改善过程的安全。 (1)(1)对潜在的不稳定的反应

32、和副反应，如自燃或聚合等进对潜在的不稳定的反应和副反应，如自燃或聚合等进行考察，考虑改变反应物的相对浓度或其他操作条件是行考察，考虑改变反应物的相对浓度或其他操作条件是否会使反应的危险程度减小。否会使反应的危险程度减小。 (2)(2)考虑混合、反应物和热源的低效配置、操作故障、设考虑混合、反应物和热源的低效配置、操作故障、设计失误、发生不需要的副反应、热点、反应器失控、结计失误、发生不需要的副反应、热点、反应器失控、结垢等引起的危险。垢等引起的危险。第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章(3)(3)评价副反应是否生成毒性或爆炸性物质，是评价副反应是否生成毒性

33、或爆炸性物质，是否会有危险垢层形成。否会有危险垢层形成。 (4)(4)考察物料是否吸收空气中的水分变潮，表面考察物料是否吸收空气中的水分变潮，表面粘附形成毒性或腐蚀性液体或气体。粘附形成毒性或腐蚀性液体或气体。 (5)(5)确定所有杂质对化学反应和过程混合物性质确定所有杂质对化学反应和过程混合物性质的影响。的影响。 第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章3 3有潜在危险的操作有潜在危险的操作 有些操作本身具有潜在危险。分析和确定这些操作的危有些操作本身具有潜在危险。分析和确定这些操作的危险性，是过程安全评价的重要内容。常见的有潜在危险险性，是过程安全评价的重

34、要内容。常见的有潜在危险的操作。的操作。 (1)(1)易燃或毒性液体或气体的蒸发和扩散；易燃或毒性液体或气体的蒸发和扩散； (2)(2)可燃或毒性固体的粉碎和分散；可燃或毒性固体的粉碎和分散； (3)(3)易燃物质或强氧化剂的雾化；易燃物质或强氧化剂的雾化； (4)(4)易燃物质和强氧化剂的混合；易燃物质和强氧化剂的混合； (5)(5)危险化学品与惰性组分或稀释剂的分离危险化学品与惰性组分或稀释剂的分离 (6)(6)不稳定液体的温度或压力的升高。不稳定液体的温度或压力的升高。第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章4 4间歇过程和连续过程比较间歇过程和连续过程

35、比较 工艺设计中，需要在间歇过程和连续过程之间做出工艺设计中，需要在间歇过程和连续过程之间做出选择。大批量的操作，从经济上考虑，连续过程更具选择。大批量的操作，从经济上考虑，连续过程更具有优势。有优势。间歇和连续两种过程方式的比较。间歇和连续两种过程方式的比较。(1)(1)间歇过程各操作单元之间易于隔绝，单元设备过间歇过程各操作单元之间易于隔绝，单元设备过程物料持有量较大。连续过程各操作单元连通，过程程物料持有量较大。连续过程各操作单元连通，过程物料持有量较少。物料持有量较少。(2)(2)间歇过程劳动强度较大，紧急情况下操作者有较间歇过程劳动强度较大，紧急情况下操作者有较多的机会介入。连续过程

36、更多地依靠自动控制。多的机会介入。连续过程更多地依靠自动控制。第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章(3)(3)间歇过程产物纯度容易控制，过程物料易于间歇过程产物纯度容易控制，过程物料易于识别。连续过程不稳状态或周期性波动（如开车识别。连续过程不稳状态或周期性波动（如开车或停车）较少；或停车）较少；(4)(4)间歇过程有详尽的指令和操作规程，可以减间歇过程有详尽的指令和操作规程，可以减少操作失误或设备的损坏。连续过程的容器或设少操作失误或设备的损坏。连续过程的容器或设备很少需要清洗，不稳态的物料输入也较少；备很少需要清洗，不稳态的物料输入也较少；(5)(5)

37、间歇过程有较长的暴露时间。在连续过程中，间歇过程有较长的暴露时间。在连续过程中，有潜在危险的中间体无须贮存直接加工。有潜在危险的中间体无须贮存直接加工。第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计化工安全概论化工安全概论第三章第三章 化工单元区域规划化工单元区域规划: :是定出各单元边界内是定出各单元边界内不同设备的相对物理位置。不同设备的相对物理位置。 一般来说，单元排列越紧密，配管、泵送和地一般来说，单元排列越紧密，配管、泵送和地皮不动产的费用越低。但是出于安全考虑，需要皮不动产的费用越低。但是出于安全考虑，需要把危险隔开，单元排列应该比较分散，同时也为把危险隔开，单元排列应该比较分散，同时也为

38、救火或其他紧急操作留有充分的空间。救火或其他紧急操作留有充分的空间。 综合考虑表明，留有自由活动空间的开放的区综合考虑表明，留有自由活动空间的开放的区域规划更合理一些。过分拥挤严重影响施工和维域规划更合理一些。过分拥挤严重影响施工和维修效率，会增加初始的和继续的投资费用。修效率，会增加初始的和继续的投资费用。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章一、加工单元区域的规划一、加工单元区域的规划1 1设备配置的直线排列设备配置的直线排列 为了平衡区域规划中互相矛盾的各种因素，经多年为了平衡区域规划中互相矛盾的各种因素，经多年实践，产生了一种为加工工业普遍接

39、受的区域规划方实践，产生了一种为加工工业普遍接受的区域规划方法：法：单元中大多数塔器、筒体、换热器、泵和主要管单元中大多数塔器、筒体、换热器、泵和主要管线成直线狭长排列。线成直线狭长排列。这种设备排列方法的主要特征是；这种设备排列方法的主要特征是； (1)(1)设备配置直线的两边都与厂区道路连接。设备配置直线的两边都与厂区道路连接。这样，这样，在救火或其他紧急情况时，设备配置线的主要部分的在救火或其他紧急情况时，设备配置线的主要部分的两边都有方便的通路。连接道路可以作为阻火堤，把两边都有方便的通路。连接道路可以作为阻火堤，把设备配置线与厂区其余部分隔离。设备配置线与厂区其余部分隔离。第三节第三

40、节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章(2)(2)钢制框架与道路邻接。钢制框架与道路邻接。热交换器设置在框架上部，冷热交换器设置在框架上部，冷却水箱设置在框架下部。吊车可以方便地驶入，安全装却水箱设置在框架下部。吊车可以方便地驶入，安全装运热交换器的管束、管件和较重的组件。冷却水箱设置运热交换器的管束、管件和较重的组件。冷却水箱设置在框架上使得整个冷却水系统的维修极为方便，而不必在框架上使得整个冷却水系统的维修极为方便，而不必挖掘装置周围和装置之下的地基。挖掘装置周围和装置之下的地基。 (3)(3)设备配置直线上的精馏塔、热交换器、馏出液接受器、设备配置直线上

41、的精馏塔、热交换器、馏出液接受器、回流筒等装置，一般采用框架结构平坡式布局方式。回流筒等装置，一般采用框架结构平坡式布局方式。框框架结构在精馏塔旁边提供了开放区域，塔板和其他塔内架结构在精馏塔旁边提供了开放区域，塔板和其他塔内件易于拆卸装车运至维修区。在线的塔器、回流筒、件易于拆卸装车运至维修区。在线的塔器、回流筒、 热热交换器之下的平坡低洼部分，对于易燃或毒性溢流物可交换器之下的平坡低洼部分，对于易燃或毒性溢流物可以起截流的作用，以起截流的作用， 防止污水管将其排净前扩散至单元的防止污水管将其排净前扩散至单元的其他区域。其他区域。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工

42、安全概论第三章第三章(4)(4)管架也设置在设备配置直线上。管架也设置在设备配置直线上。管架的合理管架的合理排布可以消除过顶间距太小或是仅敷设在平坡上排布可以消除过顶间距太小或是仅敷设在平坡上的管束，而且可以避免管沟，而管沟常常是危险的管束，而且可以避免管沟，而管沟常常是危险液体或蒸气的良好的载体。液体或蒸气的良好的载体。 (5)(5)泵排设置在设备配置直线的旁边，与道路邻泵排设置在设备配置直线的旁边，与道路邻接。接。泵排上面不得有任何障碍物，使得泵和传动泵排上面不得有任何障碍物，使得泵和传动装置维修时便于移动。装置维修时便于移动。 第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化

43、工安全概论第三章第三章2.非直线排列设施的配置非直线排列设施的配置 直线排列的设备构成了单元区域的骨架，单元的其直线排列的设备构成了单元区域的骨架，单元的其他组件，如控制室、压缩机、反应器、溢流槽、加热炉他组件，如控制室、压缩机、反应器、溢流槽、加热炉等，可以设置在直线排列的两边。应用这种方法一般可等，可以设置在直线排列的两边。应用这种方法一般可以达到近乎方形的最大面积规划。以达到近乎方形的最大面积规划。 控制室控制室是单元的神经中枢，是单元中最重要的部位。最是单元的神经中枢，是单元中最重要的部位。最好是把控制室好是把控制室设置在单元的周边区域设置在单元的周边区域。对于处理毒性物。对于处理毒性

44、物质的单元，控制室应该设置在单元的上风区域。此外，质的单元，控制室应该设置在单元的上风区域。此外，控制室应该和高温或高压容器、盛有相当量的易燃或毒控制室应该和高温或高压容器、盛有相当量的易燃或毒性液体的容器隔离。性液体的容器隔离。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章 加热炉加热炉有两个基本问题，作为明显的火源，加热有两个基本问题，作为明显的火源，加热炉应该设置在单元其余部分的上风区域，但是会引炉应该设置在单元其余部分的上风区域，但是会引起烟道气飘过塔器的高架平台或其他建筑物。最好起烟道气飘过塔器的高架平台或其他建筑物。最好的解决办法是采取折中方案，

45、把加热炉的解决办法是采取折中方案，把加热炉设置在侧面设置在侧面风区域风区域。应该尽量保持加热炉与其他危险设备的适。应该尽量保持加热炉与其他危险设备的适度分离。度分离。 压缩机压缩机剧烈运转，应该注意与其他危险设备适当剧烈运转，应该注意与其他危险设备适当隔离。压缩机容易泄漏气体，隔离。压缩机容易泄漏气体，应该置于单元的下风应该置于单元的下风区域区域。压缩机或泵一般安装在室外。压缩机或泵一般安装在室外。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章3 3室内装置的配置室内装置的配置 对于需要精确的温度控制或需要操作者经常观察的对于需要精确的温度控制或需要操作者经

46、常观察的情形，必须把加工单元的部分或全部置于室内。情形，必须把加工单元的部分或全部置于室内。对可能释放出毒性或易燃蒸气的情形对可能释放出毒性或易燃蒸气的情形，设置物理屏障等，设置物理屏障等方法。火源和易燃物源隔离墙的门或开口，保持在最小方法。火源和易燃物源隔离墙的门或开口，保持在最小数量。并与像控制中心这样的经常有人员的区域隔离开。数量。并与像控制中心这样的经常有人员的区域隔离开。墙壁墙壁进行强度和耐火设计。容易经受爆炸的隔离间可以进行强度和耐火设计。容易经受爆炸的隔离间可以有一面或多面有一面或多面有意设计的强度较弱有意设计的强度较弱的墙壁，以便在避开的墙壁，以便在避开入员或其他设施的方向卸掉

47、爆炸力。入员或其他设施的方向卸掉爆炸力。 多层或阶梯式建筑多层或阶梯式建筑有特有的地势问题。易燃或毒性液体有特有的地势问题。易燃或毒性液体源不应该设置在火源或人员之上。源不应该设置在火源或人员之上。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章 与室外设施相比，需要更加严格地规范从室与室外设施相比，需要更加严格地规范从室内装置撤退的通路。内装置撤退的通路。 所有操作平台所有操作平台( (塔器平台可能例外塔器平台可能例外) )都应该有都应该有两种下行方法两种下行方法，防止紧急状态时截流操作人员。防止紧急状态时截流操作人员。从高架平台向下的从高架平台向下的所有扶

48、梯和滑梯孔道，都应所有扶梯和滑梯孔道，都应设在最小可能遭受火险或毒物泄漏的地点。扶梯设在最小可能遭受火险或毒物泄漏的地点。扶梯或滑梯的着陆点应该接近易于从单元撤退的通路。或滑梯的着陆点应该接近易于从单元撤退的通路。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章二、单元区域的管线配置二、单元区域的管线配置1 1管线配置的防泄漏设计管线配置的防泄漏设计 工厂化学品的工厂化学品的主要泄漏与以下各项成比例主要泄漏与以下各项成比例 (1)(1)管线的长度；管线的长度； (2)(2)排放口的数量；排放口的数量； (3)(3)管线的复杂性管线的复杂性管线的复杂性，一般反映

49、在连接的泵的数量以管线的复杂性，一般反映在连接的泵的数量以及再循环物流的数量两个方面。及再循环物流的数量两个方面。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章减少管件泄漏的简单的设计规则减少管件泄漏的简单的设计规则如下。如下。 (1)(1)减少分支和死角的数量。减少分支和死角的数量。 (2)(2)减少小排放口的数量。减少小排放口的数量。(3)(3)按照相同的规范设计小口径的支管，和主管按照相同的规范设计小口径的支管，和主管一样进行严格的检验确保小的支管在交叉点得到一样进行严格的检验确保小的支管在交叉点得到加强，并有充分的支撑。加强，并有充分的支撑。 (4)

50、(4)考虑到管件或容器的热膨胀，管线需要有一考虑到管件或容器的热膨胀，管线需要有一定的伸缩性。在短管管架上，需要恰当地配置波定的伸缩性。在短管管架上，需要恰当地配置波纹管。纹管。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章2 2软管系统的配置软管系统的配置对于油船、罐车等的液体物料的装卸，软管的选择和应对于油船、罐车等的液体物料的装卸，软管的选择和应用需格外谨慎。用需格外谨慎。 应考虑的是：应考虑的是： (1)(1)软管的适用性，并结合有关软管的标准。软管的适用性，并结合有关软管的标准。 (2)(2)设置紧急状态下迅速隔离的设施，如对于油船卸货，设置紧急状

51、态下迅速隔离的设施，如对于油船卸货，在软管的一端要设紧急隔离阀，在另一端要设止逆阀，用在软管的一端要设紧急隔离阀，在另一端要设止逆阀，用过流阀替代远程隔离阀等。过流阀替代远程隔离阀等。 (3)(3)软管系统应用时要有充分的保护和支撑设施，不用时软管系统应用时要有充分的保护和支撑设施，不用时要防止软管的压破或损坏。要防止软管的压破或损坏。 (4)(4)所有高于大气压操作的可移动软管，都应设置排空阀，所有高于大气压操作的可移动软管，都应设置排空阀，以便降压时防止软管的折断。以便降压时防止软管的折断。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章3 3管线配置的安

52、全考虑管线配置的安全考虑管件和阀门配置的简单和易于识别，是安全操管件和阀门配置的简单和易于识别，是安全操作的重要因素。对于不稳定液体的传递，管件、作的重要因素。对于不稳定液体的传递，管件、阀门和控制仪表的配置应该防止液体静止在运转阀门和控制仪表的配置应该防止液体静止在运转的泵中。的泵中。对于常设的设备管线，如果设备压力降低至过对于常设的设备管线，如果设备压力降低至过程正常压力之下，管线应该有低压报警；如果设程正常压力之下，管线应该有低压报警；如果设备压力升高至过程正常压力之上，则应该有高压备压力升高至过程正常压力之上，则应该有高压报警。报警。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安

53、全概论化工安全概论第三章第三章在设备管线上应该在设备管线上应该安装止逆阀（特别是泵与风安装止逆阀（特别是泵与风机的出口）机的出口），以防止管线中流体的回流。如果回，以防止管线中流体的回流。如果回流的结果导致剧烈的反应或设备的过压，止逆阀流的结果导致剧烈的反应或设备的过压，止逆阀不足以提供可靠的保证，这时需要高度可靠的断不足以提供可靠的保证，这时需要高度可靠的断开或关闭系统。开或关闭系统。 对于泵体或设备极有可能泄漏以及大量物料从对于泵体或设备极有可能泄漏以及大量物料从设备无限制流出的情形，应安装远程操作的紧急设备无限制流出的情形，应安装远程操作的紧急隔离阀。液化石油气容器的所有过程排放管线，隔

54、离阀。液化石油气容器的所有过程排放管线，也推荐采用自动闭合阀或遥控隔离阀。也推荐采用自动闭合阀或遥控隔离阀。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章 三、三、单元装置和设施的安全设计单元装置和设施的安全设计考虑设施的可靠性，以及关闭时备用设备或紧急贮存器考虑设施的可靠性，以及关闭时备用设备或紧急贮存器的提供。的提供。 排水系统的恰当设计排水系统的恰当设计。排水系统的优化设计应该是，一。排水系统的优化设计应该是，一旦易燃液体泄漏出来，就立即排离加工单元，导入蓄污旦易燃液体泄漏出来，就立即排离加工单元，导入蓄污池。池。 装置的抗污染。装置的抗污染。例如，应

55、用蒸汽灭火一般是起稀释泄出例如，应用蒸汽灭火一般是起稀释泄出物的作用，消防蒸汽供应线应该与正常蒸汽供应线隔离物的作用，消防蒸汽供应线应该与正常蒸汽供应线隔离开，消除烃类泄出物渗入正常蒸汽的任何可能性。开，消除烃类泄出物渗入正常蒸汽的任何可能性。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章对于对于加工易燃液体或气体的区域加工易燃液体或气体的区域，应该，应该尽可能采用敞开结构。这既可以有助于气尽可能采用敞开结构。这既可以有助于气体或蒸气泄漏物的扩散通风，又可以提供体或蒸气泄漏物的扩散通风，又可以提供最大可能的爆炸排放面积，而且还有利于最大可能的爆炸排放面积，而

56、且还有利于救火。粉尘捕集装置和过滤器也应该设置救火。粉尘捕集装置和过滤器也应该设置于没有其他过程的敞开区域。于没有其他过程的敞开区域。第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划化工安全概论化工安全概论第三章第三章一、压力容器一、压力容器1 1压力容器规范化压力容器规范化 早在早在1919世纪末就有了对锅炉和压力容器规范化的要求。世纪末就有了对锅炉和压力容器规范化的要求。2020世纪最初世纪最初的十年，发生了近一万起锅炉爆炸，造成了约一万人的死亡和约一万的十年，发生了近一万起锅炉爆炸，造成了约一万人的死亡和约一万五千人的伤残。这些血的教训使人们对压力容器制造和安装的规范化五千人的伤残。这些血

57、的教训使人们对压力容器制造和安装的规范化有了更清醒的认识。有了更清醒的认识。 19071907年，美国年，美国MassachusettsMassachusetts州提出了世界上州提出了世界上第一部锅炉制造和安装的法规。第一部锅炉制造和安装的法规。 19111911年美国机械工程师协会成立了年美国机械工程师协会成立了一个专门委员会，后来被称为锅炉规范委员会。规范压力容器的设计、一个专门委员会，后来被称为锅炉规范委员会。规范压力容器的设计、制造、检验和鉴定。制造、检验和鉴定。在我国，原国家劳动总局在我国，原国家劳动总局19791979年颁布了年颁布了气瓶安全监察规程气瓶安全监察规程；1980198

58、0年颁布了年颁布了蒸汽锅炉安全监察规程蒸汽锅炉安全监察规程；19811981年颁布了年颁布了压力容压力容 器安全监察规程器安全监察规程1990、1999年修订并更名为年修订并更名为压力容器安全技术压力容器安全技术监察规程监察规程；2003年实施了年实施了特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例 ；2009又修又修订颁布了订颁布了固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程等。等。第四节第四节 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验化工安全概论化工安全概论第三章第三章 2 2非燃火压力容器分类非燃火压力容器分类 压力容器可以粗分为蒸汽锅炉和非燃火压力容器两大类型。非

59、燃火压力容器可以粗分为蒸汽锅炉和非燃火压力容器两大类型。非燃火压力容器有多种分类力法。压力容器有多种分类力法。 压力容器按照其工艺功能可以划分为四个类型。压力容器按照其工艺功能可以划分为四个类型。 (1)(1)反应容器：主要用来完成物料的化学转化。如反应器、发生器、反应容器：主要用来完成物料的化学转化。如反应器、发生器、聚合釜、合成塔、变换炉等。聚合釜、合成塔、变换炉等。 (2)(2)换热容器：主要用来完成物料和介质问的热量交换。如热交换器、换热容器：主要用来完成物料和介质问的热量交换。如热交换器、冷却器、加热器、蒸发器、废热锅炉等。冷却器、加热器、蒸发器、废热锅炉等。 (3)(3)分离容器：

60、主要用来完成物料基于热力学或流体力学的组元或相分离容器：主要用来完成物料基于热力学或流体力学的组元或相的分离。如分离器、过滤器、蒸馏塔、吸收塔、干燥塔、萃取器等。的分离。如分离器、过滤器、蒸馏塔、吸收塔、干燥塔、萃取器等。 (4)贮运容器：主要用来完成流体物料的盛装、贮存或运输。如贮罐、贮运容器：主要用来完成流体物料的盛装、贮存或运输。如贮罐、贮槽和槽车等。贮槽和槽车等。第四节第四节 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验化工安全概论化工安全概论第三章第三章压力容器的界定：压力容器的界定： 固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程中明确界定，只有同时具备下列条