化工安全概论课件 第4章 化学品的性质特征及其危险性

1、第4章 化学品的性质特征及其危险性化工行业是我国国民经济的支柱之一，几乎所有的工业生产均涉及危险化学品。一直以来，化学化工安全问题是国家和政府高度重视的问题，也是广大人民群众非常关注的问题。山东省作为化工、石化大省，企业本质安全水平和管理能力参差不齐，尤其是涉及危险化学品的工业企业众多，事故防范能力严重不足，如何提高其安全管理水平迫切需要政府、高校和企业共同寻找解决途径。第4章 化学品的性质特征及其危险性4.1 化学品的分类和危险性化学品分类和危险性公示 通则（GB13690-2009）化学品按照其可能具有的理化危险、健康危险、环境危险，共划分为27个类别，其中理化危险16类，健康危险10类，

2、环境危险1类。危险化学品目录（2015版）“危害臭氧层”，列在“环境危险”条目下。需注意：化学品分类和危险性公示 通则（GB13690-2009）与危险化学品目录（2015版）略有不同。4.1 化学品的分类和危险性4.1.1 理化危险（1）爆炸物（2）易燃气体（3）易燃气溶胶（4）氧化性气体（5）压力下气体（6）易燃液体（7）易燃固体（8）自反应物质或混合物4.1 化学品的分类和危险性4.1.1 理化危险（9）自燃液体（10）自燃固体（11）自热物质和混合物（12）遇水放出易燃气体的物质或混合物（13）氧化性液体（14）氧化性固体（15）有机过氧化物（16）金属腐蚀剂4.1 化学品的分类和危险

3、性4.1.2 健康危险（1）急性毒性（2）皮肤腐蚀/刺激（3）严重眼损伤/眼刺激（4）呼吸或皮肤过敏（5）生殖细胞致突变性（6）致癌性（7）生殖毒性（8）特异性靶器官系统毒性-一次接触4.1 化学品的分类和危险性4.1.2 健康危险（9）特异性靶器官系统毒性-反复接触（10）吸入危险4.1.3 环境危险（1）危害水生环境（2）危害臭氧层4.2 易燃物质的性质和特征4.2.1 易燃物质的性质（1）闪点（2）着火点（3）自燃温度（4）蒸汽相对密度（5）熔点（6）沸点（7）分子式（8）爆炸范围天津港爆炸前后对比4.2 易燃物质的性质和特征4.2.1 易燃物质的性质（9）蒸发潜热（10）燃烧热4.2.

4、2 物质易燃性分类和火险等级“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，并且容易燃烧的物质4.2 易燃物质的性质和特征4.2.3 物质易燃性评估评估气体的易燃性，需要测定气体在空气中的燃烧极限、最大爆炸压力、自燃温度、爆炸混合物的类别、与基于水的灭火剂反应的类型、最小发火能、表示爆炸性危险的氧含量、完全燃烧的速率、最大安全( 火焰熄灭) 距离或直径。可依据以上气体物性数据对气体易燃性做出评估。评估可燃液体的易燃性，需要测定蒸气的闪点

5、、着火点、桶装灭火剂的最小灭火浓度、燃烧速率以及燃烧过程中的温升速率。4.2 易燃物质的性质和特征4.2.3 物质易燃性评估评估可燃固体的易燃性，需要测定其可燃性类别、着火点及自燃温度、与基于水的灭火剂反应的类型。对于疏松的、纤维状或块状的固体，还需要测定其自热温度、不完全燃烧温度和自燃温度。如果固体是粉状的，容易形成粉尘云，则另需测定的参数有燃烧低限、最大爆炸压力、空气中粉尘爆炸所需的最小能量以及表示爆炸性危险的最小氧含量。评估物质的易燃性，必须研究物质的性质，考虑物质在一定条件下应用时随时间变化的可能性。可燃物质易燃性评估一般是在实验室中进行，一些参数偶尔在中试生产阶段测得。只有在用作建筑

6、材料或被加工的易燃物质的火险资料齐备后才能着手工业化和中试工厂、贮存和运输设备的设计。4.3 毒性物质的性质和特征4.3.1 毒性物质的临界限度和致死剂量（1）临界限度（2）致死剂量（单位：mg/） 1）最小致死剂量 2）半致死剂量LD50 4.3.2 毒性物质的判别和危险等级划分“0”无毒性，LD5015gkg-1；“1”实际无毒性，5gkg-1LD5015gkg-1；“2”轻度毒性，500mgkg-1LD505gkg-1；“3”中度毒性，50mgkg-1LD50500mgkg-1；“4”毒性，LD5050mgkg-1。4.4 反应性物质的性质和特征4.4.1 具自燃性质的化学品粉状金属（钙

7、、钛等）；金属氢化物（氢化钾、氢化锗等）；部分或完全烷基化的金属氢化物（氢化三乙基铝、三乙基铋等）；烷基金属衍生物（三乙基乙氧基铝、氯化二甲基铋等）；非金属的类似衍生物（乙硼烷、二甲基亚磷酸酯、三乙基砷等）；金属羰基化合物（五羰基铁、八羰基二钴等）。4.4 反应性物质的性质和特征4.4.2 具过氧化性质的化学品对过氧化反应敏感的典型结构有：在醚、环醚中的；在异丙基化合物、十氢萘中的；在烯丙基化合物中的；在乙烯基化合物中的；在异丙基、四氢萘、苯乙烯中的。4.4 反应性物质的性质和特征4.4.3 具水敏性质的化学品可与水、特别是与有限量的水剧烈反应的化合物有：碱金属和碱土金属（钾、钙等）；无水金属

8、卤化物（三溴化铝、四氯化锗等）；无水金属氧化物（氧化钙等）；非金属卤化物（三溴化硼、五氯化磷等）；非金属卤化氧化物（无机酸卤化物、磷酰氯、硫酰氯、氯磺酸等）：非金属氧化物（酸酐、三氧化硫等）。4.4 反应性物质的性质和特征4.4.4 具不稳定结构基团的化学品（1）不稳定结构基团（2）不稳定结构基团危险性的热力学分析（3）不稳定性的氧平衡值判别法4.5 压力系统危险性及其影响因素4.5.1 温度对蒸气压的影响掌握：温度对蒸汽压的影响及其带来的危险性。1、蒸气压关系式TPS，蒸汽浓度提高4.5 压力系统危险性及其影响因素4.5.1 温度对蒸气压的影响掌握：温度对蒸汽压的影响及其带来的危险性。2、空

9、气中易燃蒸气的产生空气中可燃物质的任何加热T易燃物挥发可燃蒸汽燃烧、爆炸。4.5 压力系统危险性及其影响因素4.5.1 温度对蒸气压的影响掌握：温度对蒸汽压的影响及其带来的危险性。3、空气中毒性蒸气过高浓度的产生空气中有害物质T毒物挥发毒物蒸汽毒性加强。4.5 压力系统危险性及其影响因素4.5.1 温度对蒸气压的影响掌握：温度对蒸汽压的影响及其带来的危险性。4、不同情形的过压问题过压问题：超常（非常）吸热，（产生的热量大于传出热量）化学反应故障或失误（满罐）。4.5 压力系统危险性及其影响因素4.5.2 相变化引起的体积变化了解相变化引起的体积变化及带来的危险。1、蒸汽“爆炸”引起物料喷射水是

10、最常见的“祸源”2、少量易燃或毒性液体在有限空间内气化气体比液体更危险3、蒸汽冷凝或其他液体吸收引起的内爆（塌陷）设备带有呼吸阀4.5 压力系统危险性及其影响因素4.5.3 不同物质蒸气和液体的密度了解蒸汽和液体的密度对安全性的影响。1、气体或蒸汽的密度差异（P47）密度大的，在低位扩散、聚集。密度小的，空中扩散，漂浮爆炸云，也可在通风不良的装置、建筑物的高位区聚集；冷却、缔结、水合都能使密度变大而沉降。热气向空中扩散。4.5 压力系统危险性及其影响因素4.5.3 不同物质蒸气和液体的密度了解蒸汽和液体的密度对安全性的影响。2、液体的密度差异 非互溶液体在加工和贮存装置中分层。 密度较小的液体

11、分布或聚集在较重液体之上。 两种非互溶液体混合时会有各自独立的特征蒸气压，总压为两液体的蒸气压之和；混合物的沸点一般远低于纯组分沸点。4.6 化学反应危险性的动力学分析化学反应动力学从反应动力学出发分析反应的危险性。反应速率 r = kCAaCBb k = Aexp(-E/RT) 反应温度（强放热反应） 均相反应的反应物浓度 不同反应的反应速率与温度的关系（P48）4.7 化学物质的非互容性了解反应物质的毒性危险、反应危险、水敏性危险等非互容性质。（1）毒性危险非互溶物质的毒性危险（表4-5）（2）反应危险有反应危险的非互溶物质（表4-6）（3）水敏性危险 4.8 化学反应类型及其危险性了解各

12、种化工反应的危险性。1、燃烧反应点火时应注意物质的爆炸或燃烧极限。燃烧速率控制：温度、氧化剂、燃料加入量。2、氧化反应与燃烧的差别在于反应受到控制，最终产物不一定是CO2和H2O。(甲醇氧化、氨氧化)氧化反应是强放热反应。常采用较低的反应物浓度或较低的反应温度。应特别注意的强氧化剂高锰酸盐、次氯酸及其盐、亚氯酸钠、二氧化氯、所有的氯酸盐、所有的过氧化物、硝酸、四氧化氮、臭氧等。4.8 化学反应类型及其危险性了解各种化工反应的危险性。3、中和反应放热反应。注意加料速度；低浓度易控制。危险性较低。4、电解反应电解反应本身不存在反应危险。存在危险高电流强度氰化物毒性可燃气体和高氧化态产物生成的爆炸危

13、险4.8 化学反应类型及其危险性了解各种化工反应的危险性。5、复分解反应反应热较低，危险性小。6、硝化反应硝化反应常伴有不需要的氧化反应，皆为强放热过程；硝化试剂是强氧化剂，硝化产物常具爆炸性，故危险性大。须严格控制硝化反应温度与反应物浓度。7、酯化反应一般酯化反应的速率都较慢，较少危险性。4.8 化学反应类型及其危险性了解各种化工反应的危险性。8、还原反应无反应危险。9、氨化反应反应危险性小。10、卤化反应反应危险性大。强放热反应。爆炸范围宽。卤素具腐蚀性。4.8 化学反应类型及其危险性了解各种化工反应的危险性。11、磺化反应反应易受控制，危险性小。12、水解反应无机水解反应需移走反应热以控制反应温度。大多数有机水解反应缓慢，无反应危险。13、加氢反应放热，常需应用催化剂加速反应，一般易受控制。危险性主要在于高压氢的应用。4.8 化学反应类型及其危险性了解各种化工反应的危险性。14、烷基化反应一般中等放热，反应速率较慢，无反应危险。危险主要在于其强腐蚀性的催化剂，如氢氟酸、浓硫酸等。15、缩合反应放热反应，当反