化工安全工程

前言

化工生產(chǎn)具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜多變、原材料及產(chǎn)品易燃易爆、有毒有害和腐蝕性，生產(chǎn)裝置大型化、過程連續(xù)化、自動化等特點，因此在生產(chǎn)過程中存在著潛在的危險因素。這些危險因素在一定條件下會轉(zhuǎn)變?yōu)槭鹿?，從而破壞正常生產(chǎn)并危及人們的生命安全，甚至給環(huán)境造成嚴(yán)重污染。所以必須研究生產(chǎn)中各種災(zāi)害發(fā)生的原因，從工藝、設(shè)備及設(shè)施的設(shè)計階段起，就要考慮采取相應(yīng)的措施以防止事故的發(fā)生，并在項目建設(shè)、運行中嚴(yán)格管理，力求生產(chǎn)過程安全化、高效率化。安全工程是研究生產(chǎn)過程事故的成因及其控制，并結(jié)合人的因素探討如何健全生產(chǎn)過程的一門科學(xué)，而化工安全工程則是研究化工生產(chǎn)過程事故發(fā)生的原因以及關(guān)于防止事故所需的科學(xué)技術(shù)和知識的一門課程。安全工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對化學(xué)工業(yè)起著至關(guān)重要的作用。隨著化工生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)過程的潛在危險性逐漸增加，從事化學(xué)工業(yè)的工程技術(shù)人員必須系統(tǒng)地掌握安全工程知識。早在1983年國務(wù)院就明確規(guī)定，各理工科大專院校應(yīng)開設(shè)安全技術(shù)課程。根據(jù)教學(xué)的需要，我們編寫了這本書。書中考慮化學(xué)工業(yè)的主要危險是火災(zāi)、爆炸和有毒有害，故著重闡述了燃燒爆炸的基本概念及防火防爆的技術(shù)措施、職業(yè)衛(wèi)生、壓力容器安全、泄漏源及擴(kuò)散模式、危險性分析方法及安全性評價等內(nèi)容。希望讀者通過學(xué)習(xí)能在今后的工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、科學(xué)研究和生產(chǎn)管理中，運用這些知識分析、評價和控制危險，促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)順利進(jìn)行。本書是編者在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，吸收了當(dāng)前國內(nèi)外安全科學(xué)知識的新內(nèi)容，幾經(jīng)修改編寫而成。全書共分八章，其中第一、七、八章由蔡鳳英執(zhí)筆；第二、三章由談宗山執(zhí)筆；第四、六章由孟赫執(zhí)筆；第五章由蔡仁良執(zhí)筆。

內(nèi)容概要

本書根據(jù)化學(xué)工業(yè)的主要危險——火災(zāi)爆炸、有毒有害等特點，著重介紹燃燒與爆炸的基本概念和防火防爆的基本措施、職業(yè)衛(wèi)生、壓力容器安全、泄漏源及擴(kuò)散模式，以及危險性分析方法和安全性評價等內(nèi)容。    本書深入淺出，理論聯(lián)系實際，可作為高等院校化工類專業(yè)的安全工程課教學(xué)用書，也可供從事化學(xué)工業(yè)的工程技術(shù)人員、環(huán)保和安全管理干部培訓(xùn)和參考學(xué)習(xí)。

書籍目錄

第二版前言第一版前言第1章  緒論  1.1  安全工程概述    1.1.1  安全工程的任務(wù)和目的    1.1.2  安全工程研究的對象    1.1.3  安全工程研究的基本內(nèi)容  1.2  化工生產(chǎn)與安全    1.2.1  化工生產(chǎn)的特點      1.2.2  安全在化工生產(chǎn)中的重要地位  1.3  事故的預(yù)防    1.3.1  事故的特性    1.3.2  傷亡事故致因理論    1.3.3  預(yù)防事故的基本原則  思考題第2章  燃燒與爆炸  2.1  燃燒及其特性    2.1.1  燃燒與氧化    2.1.2  燃燒條件    2.1.3  燃燒過程及燃燒形式    2.1.4  燃燒種類    2.1.5  氧指數(shù)    2.1.6  最小點火能量  2.2  燃燒機(jī)理    2.2.1  燃?xì)馊紵倪B鎖反應(yīng)    2.2.2  連鎖反應(yīng)速率表達(dá)式  2.3  燃燒速度    2.3.1  可燃?xì)怏w的燃燒速度    2.3.2  可燃液體的燃燒速度    2.3.3  可燃固體的燃燒速度  2.4  爆炸及其特性    2.4.1  爆炸分類    2.4.2  爆炸極限及其計算    2.4.3  爆炸范圍圖    2.4.4  爆炸與爆轟    2.4.5  分解爆炸性氣體爆炸    2.4.6  粉塵爆炸    2.4.7  霧滴爆炸    2.4.8  爆炸溫度與壓力    2.4.9  爆炸壓力——爆炸強(qiáng)度  思考題  習(xí)題第3章  防火防爆措施  3.1  防止可燃可爆系統(tǒng)的形成    3.1.1  控制可燃可爆物質(zhì)    3.1.2  著火源及其控制  3.2  火災(zāi)爆炸事故蔓延擴(kuò)散的限制措施    3.2.1  廠址選擇與總平面布置    3.2.2  從建筑設(shè)計方面采取限制措施  3.3  消防設(shè)施    3.3.1  火災(zāi)的分類    3.3.2  滅火的基本方法    3.3.3  滅火物質(zhì)及其選用    3.3.4  滅火裝置    3.3.5  消防用水及設(shè)施      3.3.6  消防站  思考題  習(xí)題第4章  職業(yè)衛(wèi)生  4.1  職業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病概述    4.1.1  職業(yè)衛(wèi)生    4.1.2  職業(yè)病  4.2  職業(yè)中毒    4.2.1  工業(yè)毒物的基本概念    4.2.2  工業(yè)毒物對人體的危害    4.2.3  工業(yè)毒物的毒性    4.2.4  工作場所有害因素職業(yè)接觸限值    4.2.5  職業(yè)接觸毒物危害程度分級    4.2.6  職業(yè)中毒與現(xiàn)場急救    4.2.7  常見工業(yè)毒物  4.3  生產(chǎn)性粉塵及其對人體的危害    4.3.1  生產(chǎn)性粉塵及分類    4.3.2  生產(chǎn)性粉塵對人體的危害    4.3.3  生產(chǎn)性粉塵的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)  4.4  防塵防毒的對策措施  思考題  習(xí)題第5章  壓力容器安全  5.1  壓力容器的安全問題    5.1.1  引言    5.1.2  壓力容器的應(yīng)用和特點    5.1.3  壓力容器的安全特征  5.2  壓力容器的分類    5.2.1  壓力容器的安全監(jiān)察范圍    5.2.2  壓力容器的分類      5.2.3  壓力容器安全管理法規(guī)與安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)  5.3  壓力容器的基本結(jié)構(gòu)    5.3.1  壓力容器的主要工藝參數(shù)    5.3.2  壓力容器的基本構(gòu)成    5.3.3  壓力容器的結(jié)構(gòu)特征  5.4  壓力容器的失效形式    5.4.1  引言    5.4.2  韌性破裂    5.4.3  脆性破裂    5.4.4  疲勞破裂    5.4.5  應(yīng)力腐蝕破裂    5.4.6  蠕變破裂    5.4.7  泄漏失效  5.5  壓力容器的安全設(shè)計    5.5.1  壓力容器的材料及選用    5.5.2  壓力容器的強(qiáng)度    5.5.3  壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計    5.5.4  壓力容器的設(shè)計管理  5.6  壓力容器的安全制造    5.6.1  壓力容器的制造缺陷    5.6.2  壓力容器的制造檢驗    5.6.3  壓力容器的制造管理  5.7  壓力容器的定期檢驗    5.7.1  定期檢驗的目的和意義    5.7.2  定期檢驗的檢驗內(nèi)容和要求  5.8  壓力容器的安全裝置    5.8.1  壓力容器安全裝置的作用與類型      5.8.2  壓力容器安全裝置的基本要求    5.8.3  壓力容器的安全泄壓裝置    5.8.4  安全閥及其選用    5.8.5  爆破片裝置及其選用  5.9  壓力容器的事故分析和處理    5.9.1  容器的爆炸和爆炸能量    5.9.2  壓力容器的事故分析與處理  思考題  習(xí)題第6章  泄漏源及擴(kuò)散模式  6.1  常見泄漏源  6.2  液體經(jīng)小孔泄漏的源模式  6.3  儲罐中液體經(jīng)小孔泄漏的源模式  6.4  液體經(jīng)管道泄漏的源模式  6.5  氣體或蒸氣經(jīng)小孔泄漏的源模式  6.6  閃蒸液體的泄漏源模式  6.7  易揮發(fā)液體蒸發(fā)的源模式  6.8  擴(kuò)散模式  6.9  湍流擴(kuò)散微分方程與擴(kuò)散模型    6.9.1  湍流擴(kuò)散微分方程    6.9.2  無邊界點源擴(kuò)散模型    6.9.3  有界點源擴(kuò)散模型  6.10  帕斯奎爾－吉福德模型    6.10.1  大氣穩(wěn)定度與擴(kuò)散參數(shù)的確定    6.10.2  P-G擴(kuò)散模型  思考題  習(xí)題第7章  危險性分析方法  7.1  安全檢查表    7.1.1  概述    7.1.2  安全檢查表編制的步驟和依據(jù)    7.1.3  安全檢查表的種類和內(nèi)容    7.1.4  編制和使用安全檢查表應(yīng)注意的問題    7.1.5  安全檢查表的格式  7.2  預(yù)先危險性分析    7.2.1  概述    7.2.2  分析步驟    7.2.3  分析舉例  7.3  危險和操作性研究    7.3.1  概述    7.3.2  分析步驟    7.3.3  應(yīng)用舉例  7.4  故障類型和影響分析    7.4.1  概述    7.4.2  分析步驟    7.4.3  應(yīng)用舉例  7.5  事件樹分析    7.5.1  分析原理    7.5.2  分析步驟    7.5.3  應(yīng)用舉例  7.6  事故樹分析    7.6.1  概述    7.6.2  事故樹分析的步驟    7.6.3  事故樹的符號及意義    7.6.4  編樹舉例    7.6.5  定性分析  思考題  習(xí)題第8章  安全評價  8.1  安全評價概述    8.1.1  安全評價的基本概念    8.1.2  安全評價的內(nèi)容和分類    8.1.3  安全評價的目的和意義  8.2  安全評價的程序    8.2.1  前期準(zhǔn)備    8.2.2  辨識與分析危險有害因素    8.2.3  劃分評價單元    8.2.4  定性、定量評價    8.2.5  提出安全對策措施建議    8.2.6  安全評價結(jié)論    8.2.7  編制安全評價報告  8.3  安全評價的原理    8.3.1  相關(guān)性原理    8.3.2  類推原理    8.3.3  慣性原理  8.4  安全評價方法    8.4.1  安全評價方法分類    8.4.2  安全評價方法簡介  思考題  習(xí)題參考文獻(xiàn)附錄    Ⅰ  部分可燃性氣體和蒸氣的火災(zāi)、爆炸危險性參數(shù)    Ⅱ  《化工行業(yè)職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》HG 24001－96    Ⅲ  物質(zhì)系數(shù)和特性

章節(jié)摘錄

插圖：3.生產(chǎn)規(guī)模大型化、生產(chǎn)過程連續(xù)性強(qiáng)現(xiàn)代化工生產(chǎn)裝置規(guī)模越來越大，以求降低單位產(chǎn)品的投資和成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。例如，我國的煉油裝置單系列最大規(guī)模達(dá)年產(chǎn)1000萬噸，乙烯裝置達(dá)到年產(chǎn)100萬噸的規(guī)模。裝置的大型化有效地提高了生產(chǎn)效率，但規(guī)模越大，儲存的危險物料量越多，潛在的危險能量也越大，事故造成的后果往往也越嚴(yán)重。化工生產(chǎn)從原料輸人到產(chǎn)品輸出具有高度的連續(xù)性，前后單元息息相關(guān)，相互制約，某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障常會影響整個生產(chǎn)的正常進(jìn)行。由于裝置規(guī)模大且工藝流程長，因此使用設(shè)備的種類和數(shù)量都相當(dāng)多。例如，某廠年產(chǎn)30萬噸乙烯裝置含有裂解爐、加熱爐、反應(yīng)器、換熱器、塔、槽、泵、壓縮機(jī)等設(shè)備共500多臺件，管道上千根，還有各種控制和檢測儀表，這些設(shè)備如維修保養(yǎng)不良很容易引起事故的發(fā)生。4.生產(chǎn)過程自動化程度高由于裝置大型化、連續(xù)化、工藝過程復(fù)雜化和工藝參數(shù)要求苛刻，現(xiàn)代化工生產(chǎn)過程用人工操作已不能適應(yīng)其需要，必須采用自動化程度較高的控制系統(tǒng)。近年來隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，化工生產(chǎn)中普遍采用了DCZ集散型控制系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程的各種參數(shù)及開停車實行監(jiān)視、控制、管理，從而有效地提高了控制的可靠性。但是控制系統(tǒng)和儀器儀表維護(hù)不好，性能下降，也可能因檢測或控制失效而發(fā)生事故。1.2.2 安全在化工生產(chǎn)中的重要地位安全是人類賴以生存和發(fā)展的最基本需要之一。西方行為科學(xué)的“需要層次論”者認(rèn)為，人的需要有5個層次，即生理、安全、社交、尊重和自我實現(xiàn)。其中生理需要（吃、穿、住、用、行等）是生存最基本的需要，其次就是希望得到安全，沒有傷亡、疾病和不受外界威脅、侵略?？梢姲踩彩侨说淖罨竞偷蛯哟蔚男枰??；どa(chǎn)由于具有自身的特點，一般來說發(fā)生事故的可能性及其后果比其他行業(yè)要大，而發(fā)生事故必將威脅人身的安全和健康，有的甚至給社會帶來災(zāi)難性破壞。

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