化工安全生产技术.ppt

化工安全生产技术,第一节 安全工程概述,安全科学是研究人与机器和环境之间的相互作用，保障人类生产和生活安全的科学，或者说是研究事故发生、发展规律及其预防的理论体系，是20世纪70年代后发展起来一门新兴的交叉学科。,引言,化工安全工程则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。,安全科学的研究对象是人类生产和生活中的不安全因素，或者说是各种技术危害，如工业事故、交通事故、职业危害等。安全科学的研究内容主要包括：安全科学的基础理论，如事故致因理论、灾变理论、灾害物理学、灾害化学等；安全科学的应用理论，如安全人机学，安全心理学、安全法学、安全经济学等；安全科学的专业技术，如各类安全工程，职业卫生工程、安全管理工程等。,工程技术,事故分析与控制技术 安全系统工程 职业安全与卫生工程 安全人机工程 安全心理学 安全经济学 安全工程 安全管理工程 等等。,安全教育,在职培训 职业教育 专科教育 本科教育（ 64所高校设安全工程专业） 研究生教育（硕士、博士） 博士后流动站 国家爆炸、火灾与安全科学重点实验室（2个）（北京理工大学、中国科学技术大学） 学科分类：1992年，我国国家标准学科分类与代码（GB/T-13745-92）将安全科学技术列为一级学科。,安全法制与管理,国家管理（通过颁布国家标准OSHMS ，即职业安全健康管理体系，2002年1月1日实施，实现职业安全与健康管理的标准化；成立国家安全生产监督管理局、颁布安全生产法等） 企业管理（企业根据国家标准建立自己的职业安全与健康管理体系） 中间机构认证（根据有关国家法规，政府审批认证机构，由认证机构来审核企业的职业安全与健康管理体系的建立和实施）,一、生产事故,安全事故是指生产经营单位在生产经营活动(包括与生产经营有关的活动)中突然发生的,伤害人身安全和健康,或者损坏设备设施,或者造成经济损失的,导致原生产经营活动(包括与生产经营活动有关的活动)暂时中止或永远终止的意外事件,（一）特别重大事故，是指造成30人以上死亡，或者100人以上重伤或者1亿元以上直接经济损失的事故； （二）重大事故，是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故； （三）较大事故，是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤，或者1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故； （四）一般事故，是指造成3人以下死亡，或者10人以下重伤，或者1000万元以下直接经济损失的事故。,事故一般分为以下等级：,生产安全事故报告和调查处理条例,二、化工生产事故的特点, 火灾爆炸、中毒事故多且后果严重 生产活动时事故多 设备缺陷以及腐蚀原因较多 事故集中和多发,印度博帕尔化学泄漏事件 （1984年12月3日）,二、安全工程研究的目的和任务,任务：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。,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。,三、安全工程研究的对象,任何一个生产系统都包括三个部分, 即从事生产活动的操作人员和管理人员,生产必需的机器设备、厂房等物质条件,以及生产活动所处的环境。这三个部分构成一个“人-机-环境”系统,四、 安全工程研究的基本内容,1.安全技术 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。,2.劳动卫生技术 它是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。,3.安全卫生管理 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。它是从立法上和组织上采取措施，保护职工在劳动过程中的安全和健康。 研究的内容主要有：制订安全生产的方针政策、法令法规(包括各种规程、规范、条例、标准),第二节 化学工业发展对安全的新要求,2004年4月16日重庆天原化工厂2号氯冷凝器发生爆炸,下午5时57分，正在抢险的化工厂再次发生爆炸，当即造成9人死亡和失踪。,2009年2月27日中科院化学研究所一实验室起火，室内部分器材被烧毁。事发后，十多名保安因吸入氯气被熏倒，其中一人伤情较重。,重大事故频繁发生 国外 1976 意大利塞维索工厂环己烷泄漏事故 1984 墨西哥城石油液化气爆炸事故 1984 印度博帕尔市郊农药厂甲基异氰酸盐泄漏 恶性中毒事故 1986 切尔诺贝利核电站爆炸事故（31人死亡，13.5万人紧急疏散，累计受害人员达900万人）,国内 1993 深圳化学危险品仓库爆炸火灾事故 1997 北京东方化工厂爆炸事故 2003.12.23 重庆市开县高桥镇的中石油川东钻探公司特大井喷事故（243人死亡，4万多人紧急疏散） 2004.4.16 重庆天原化工厂氯气泄露爆炸事故（9人死亡，15万人紧急疏散）,近几年来，我国工矿企业生产活动中火灾、爆炸、中毒等类重特大事故频繁发生，据统计，2001年至2003年我国工矿企业平均每年发生一次死亡3-9人的重大事故600起左右，约死亡2500人，其中50%以上是火灾、爆炸、中毒（含窒息）事故，一次死亡10人以上的特大事故65起，平均每年死亡1400人，其中火灾、爆炸、中毒事故占70%，如表1所示。,表1 近年来我国工矿企业重大、特大事故情况,二、化学工业的危险与安全,事故的多发性和严重性是化学工业独有的特点。 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。,（1）、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，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。,1工厂选址 (1)易遭受地震、洪水、暴风雨等自然灾害； (2)水源不充足； (3)缺少公共消防设施的支援； (4)有高湿度、温度变化显著等气候问题； (5)受邻近危险性大的工业装置影响； (6)邻近公路、铁路、机场等运输设施； (7)在紧急状态下难以把人和车辆疏散至安全地。,2工厂布局 (1)工艺设备和贮存设备过于密集； (2)有显著危险性和无危险性的工艺装置间的安全距离不够； (3)昂贵设备过于集中； (4)对不能替换的装置没有有效的防护； (5)锅炉、加热器等火源与可燃物工艺装置之间距离太小； (6)有地形障碍。,3.结构 (1)支撑物、门、墙等不是防火结构； (2)电气设备无防护措施； (3)防爆通风换气能力不足； (4)控制和管理的指示装置无防护措施； (5)装置基础薄弱。,4对加工物质的危险性认识不足。 (1)在装置中原料混合，在催化剂作用下自然分解； (2)对处理的气体、粉尘等在其工艺条件下的爆炸范围不明确； (3)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 (1)没有足够的有关化学反应的动力学数据： (2)对有危险的副反应认识不足； (3)没有根据热力学研究确定爆炸能量； (4)对工艺异常情况检测不够。,6物料输送 (1)各种单元操作时对物料流动不能进行良好控制； (2)产品的标示不完全； (3)风送装置内的粉尘爆炸； (4)废气、废水和废渣的处理； (5)装置内的装卸设施。,7误操作 (1)忽略关于运转和维修的操作教育； (2)没有充分发挥管理人员的监督作用； (3)开车、停车计划不适当； (4)缺乏紧急停车的操作训练； (5)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 (1)因选材不当而引起装置腐蚀、损坏； (2)设备不完善，如缺少可靠的控制仪表等； (3)材料的疲劳； (4)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；,(5)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； (6)设备在超过设计极限的工艺条件下运行； (7)对运转中存在的问题或不完善的防灾措施没有及时改进; (8)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。,9防灾计划不充分 (1)没有得到管理部门的大力支持； (2)责任分工不明确； (3)装置运行异常或故障仅由安全部门负责 (4)没有预防事故的计划，或即使有也很差 (5)遇有紧急情况未采取得力措施， (6)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 (7)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防灾培训。,（2） 化工安全生产技术措施,三、生产事故发生过程,划分为以下五个等级。 (1)危险源 事故发生的必要条件，即危险因素状态，一般通过稍加改进，即可杜绝事故的发生。 (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。对此必须采取紧急措施。事故状态没有扩展。 (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。 需要采取紧急措施，并求得外部支援。,第三节 物质性质、物化原理与安全,物理化学和化工原理决定着物质的行为，规模常不是决定的因素,一、危险化学品分类,根据中华人民共和国国家标准常用危险化学品的分类GB13690一92)，危险化学品分为八大类。,爆炸品,指在外界作用下（如受热、撞击等）能发生剧烈的化学反应，瞬时产生大量的气体和热量，使周围压力急剧增大，发生爆炸，对周围环境造成破坏的物品。爆炸品的危险特性是敏感易爆性。,危险特性 （1）敏感易爆性； （2）自燃危险性； （3）遇热易爆性； （4）机械作用危险性； （5）带静电危险性； （6）爆炸破坏性。,相应安全措施 爆炸品着火可用水、 空气泡沫、二氧化碳、 干粉等灭火剂施救， 但最好的灭火剂是水。,压缩气体和液化气体,压缩气体和液化气体是指在温度300 kPa或在标准大气压101.3 kPa，温度在20时，在包装容器内完全处于气态的物质。,危险特性 （1）易燃易爆性 （2）扩散性 （3）可缩性和膨胀性 （4）带电性 （5）腐蚀性、毒害性和窒息性 （6）氧化性,相应安全措施 （1）溢漏处理 了解气体种类，做好相应的人身防护，及时设法拧紧气嘴。 （2）着火处理 当漏出的气体着火时，应将相邻的气瓶移到安全距离以外；冷却受热气瓶。,易燃液体,易燃液体是指闪点61 (闭杯试验温度)，但运输温度大于等于液体的闪点和液体在加温条件下运输时会放出易燃蒸气的液体，以及退敏爆炸品液体等。,危险特性 （1）高度易燃性 （2）蒸气易爆性 （3）受热膨胀性 （4）流动性 （5）带电性 （6）氧化性和自燃性 （7）毒害性,相应安全措施 （1）对于石油、汽油、煤油等比水轻且又不溶于水或微溶于水的烃基化合物的液体火灾，可用泡沫、干粉、卤代烷等灭火剂扑救； （2）对于能溶于水或部分溶于水的甲醇等醇类，酯类或酮类的易燃液体着火时，可用雾状水或抗溶性泡沫、干粉等灭火剂进行施救。,易燃固体、自燃物品和遇湿易燃品,易燃固体是指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃，燃烧迅速并可能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体。,危险特性 （1）燃点低、易点燃； （2）遇酸、氧化剂易燃易爆； （3）本身或燃烧产物有毒； （4）兼有遇湿易燃性； （5）自燃危险性。,相应安全措施 （1）绝大多数可以用水扑救； （2）镁粉、铝粉等金属元素的粉末火灾，不可用水施救，也不可用二氧化碳等施救。 （3）由于三硫化四磷、五硫化二磷等硫的磷化物遇水或潮湿空气，可分解产生易燃有毒的硫化氢气体，所以也不可用水施救。,易燃固体、自然物品和遇湿易燃品,自燃品物料是指在空气中易于发生氧化反应，放出热量而自行燃烧的物品。具体讲是指接触空气后能在5分钟内自燃，或在蓄热状态时能自热升温达到200度的物料。,危险特性 （1）遇空气自燃：如黄磷遇空气即自燃起火， （2）遇湿易燃： （3）积热自燃,相应安全措施 （1）对于烷基镁等有遇湿易燃危险性的自燃物品，不可用二氧化碳、水或含水的任何物质施救。 （2）黄磷等可用水施救，且最好浸于水中，潮湿的棉花、油纸等有积热自燃危险的物品着火时一般都可以用水施救。 （3）对于本身或产物有毒的自燃物品，扑火时一定注间防毒。,易燃固体、自然物品和遇湿易燃品,遇湿易燃物品是指遇水或受潮时可发生剧烈的化学反应，并放出大量的易燃气体和热量的物品。,危险特性 （1）遇水易燃易爆； （2）遇氧化剂和酸着火爆炸； （3）自燃危险性； （4）毒害性和腐蚀性,相应安全措施 （1）不可使用的灭火剂： A、水和含水的灭火剂； B、二氧化碳、卤代烷； C、四氯化碳、氮气。 （2）可使用的灭火剂： A、偏硼酸三甲酯 B、食盐、碱面、石墨、铁粉； C、干粉、黄土、干砂、石粉、,可自燃物质与遇水燃烧物质,可自燃物质,凡是不需要明火作用，与空气接触或空气中的水分接触即能 进行放热的氧化或水解反应，当温度升到自燃点就会发生自 行燃烧，这类物质称为自燃性物质。,按自燃的难易程度及危险性的大小,一级自燃性物质,二级自燃性物质,指自燃点低于常温，在空气中能发生剧烈的氧化，而且燃烧猛烈，危险性大，如黄磷、三乙基铝、硝化棉、铝铁熔剂。,指自燃点高于常温，介在空气中能能缓慢氧化，在积热不散的条件下，能够自燃，如黄纸、油布等含油脂的物品。,可自燃物质与遇水燃烧物质,常见的可自燃物质,可自燃的烷基化金属及其衍生物：如烷基铝、丁基锂； 可自燃的非金属烷基化物； 可自燃的烷基化物非金属卤化物； 可自燃的烷基化物非金属氢化物； 可自燃的羰基金属：如十二羰基三铁、六羰基铬、六羰基钼、六羰基钨等。 可自燃的金属，如钙、铬、铁、铅、锂、锰、钴等； 可自燃的金属硫化物：如二硫化铁、硫化铁、硫化锰等；,遇水燃烧物质,遇水或受潮能分解产生可燃气体，并放出热量，进而引起 燃烧或爆炸的物质，称为遇水燃烧物质。,按遇水可受潮发生反应的剧烈程度及危险性的大小,一级遇水燃烧物质,二级遇水燃烧物质,指遇水后发生剧烈反应，产生大量易燃、易爆气体，放出大量的热量，容易引起自燃或爆炸。主要有：锂、钠、钾、铷等金属及其氢化物等。,遇水后发生反应比较缓慢，放出的热量也较少，产生的可燃气体一般需要有火源才能发生燃烧或爆炸。主要有：石灰石、电石、保险粉、金属钙、氢化铝等。,毒害品,是指进入人体累积达到一定量，能与体液组织发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生理功能，引起暂时性或持久性的病理状态，甚至危及生命安全的物品。 具体讲，是指急性经口吞咽毒性，固体LD50（半数致死量）200mg/kg，液体LD50500mg/kg；或急性经皮肤接触毒性LD501000mg/kg。,放射性物品,放射性物料是指放射性比活度大于74千贝可每千克。,危险特性 （1）放射性； （2）易燃性 ； （3）氧化性 ；,相应安全措施 (1) 当发生着火、爆炸，应迅速将放射性物品转移到远离危险源和人员的安全地点存放，并适当划出安全区迅速将火扑灭。 (2) 对放射性物品应用适当的材料进行屏蔽；对粉末状物品，应迅速将其盖好，防止影响范围扩大。 (3)放射性物品着火时，可用雾状水扑救。,腐蚀品,指能灼伤人体组织，并能对金属等物品造成损坏的固体或液体。,危险特性 （1）腐蚀性； （2）毒害性 ； （3）火灾危险性；,相应安全措施 （1）腐蚀品着火，一般可用雾状水或干砂、泡沫、干粉等扑救，不宜用高压水，以防酸液四溅。 （2）灭火人员要注意防腐蚀、防毒气、戴防毒口罩、防护眼镜或隔绝式防护面具。,氧化剂是指处于高氧化态，有强氧化性，易于分解放出氧和热量的物质，包括含有过氧基的无机物。 有机过氧化物是指分子组成中含有过氧基的有机物。,氧化剂和有机过氧化物,氧化剂、有机过氧化物,氧化剂的危险特性,强烈的氧化性； 受热被撞分解性如硝酸铵在加热到210度时即能分解，分解出来的氨又被分解出来的硝酸氧化为氮及氮的氧化物。这个反应为强烈的放热反应。 可燃性； 与可燃液体作用自燃性有此氧化剂与可燃液体接触能引起自燃。 与酸作用分解性氧化剂遇酸后，大多数能发生反应且反应常常是剧烈的，甚至引起爆炸。 与水作用分解性； 强氧化剂与弱氧化剂作用的分解性； 腐蚀毒害性。,氧化剂、有机过氧化物,有机过氧化物的危险特性,分解爆炸性 易燃性； 人身伤害性：主要表现为容易伤害眼睛。,氧化剂和有机过氧化物着火的应急措施 （1）氧化剂着火或被卷入火中时，应使用大量的水或用水淹浸的方法灭火。 （2）有机过氧化物着火或卷入火中时，应迅速将有机过氧化物的包件从火场转移，人员应尽可能远离火场，并在有防护的位置用大量的水来灭火。,化学安全品说明书 MSDS (Material Safety Data Sheet),MSDS是化学品生产或销售企业按法律要求向客户提供的有关化学品特征的一份综合性法律文件。,GB15258-2009化学品安全技术说明书编写规定， 规定msds要有十六部分的内容,1 化学品及企业标识 2 成分/组成信息 3 危险性概述 4 急救措施 5 消防措施 6 泄露应急处理 7 操作处置与储存 8 接触控制/个体防护,9 理化特性 10 稳定性和反应性 11 毒理学资料 12 生态学资料 13 废弃处置 14 运输信息 15 法规信息 16 其他信息,国外产品的研发及MSDS的产生流程,二、化学物质的危险性,化学物质危险参考前欧共体危险品分类可划分为物理危险、生物危险和环境危险3个类别。,爆炸性危险、氧化性危险、易燃性危险,毒性危险、 腐蚀性和刺激性危险、致癌性和致突变性危险,水质污染、空气污染,三、易燃物质的性质,闪点 定义为易挥发可燃物质表面形成的蒸气和空气的混合物遇火燃烧的最低温度。 着火点 着火点是指蒸气和空气的混合物在开口容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度。,.自燃温度 指物质无火源自动起火并持续燃烧的温度。 .蒸汽相对密度 指蒸汽密度与空气密度之比。 决定工厂排气口的设置, 熔点 沸点 分子式 爆炸范围,2.易燃物质的类别,全美消防协会(NFPA)把易燃物质划分为以下五个类别： “0”：不能燃烧的物质； “1”：必须预热方能引燃的物质； “2”：必须适度加热或暴露在相当高的环境温度中方能引燃的物质； “3”：在任意环境温度下都能引燃的液体和固体； “4”：在常温大气压下能够迅速或完全汽化，或容易分散到空气中，且容易燃