化工安全與環(huán)保案例

1、化工安全與環(huán)保課程期末考核任課教師：林俊杰院系：環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)：化學(xué)工程與工藝班級： 2011 級化工 1 班學(xué)號： 201108014107姓名：董浩月案例 12004 年，某制藥廠發(fā)生甲苯反應(yīng)釜爆炸事故，造成兩人死亡，一人受傷。事故的主要原因是某車間的液氨、甲苯等化工原料泄露遇高溫而引發(fā)爆炸。案例分析：液氨： 熔點77.7，沸點33.35，自燃點 651.11， 蒸氣密度0.6， 蒸氣壓 1013.08kPa(25.7C)。蒸氣與空氣混合物爆炸極限1625% (最易引燃濃度 17%)。液氨會侵蝕某些塑料制品、橡膠和涂層。遇熱、明火，難以點燃而危險性較低；但氨和空氣混合物達到上述濃度

2、范圍遇明火會燃燒和爆炸，如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在，則危險性更高。與硫酸或其它強無機酸反應(yīng)放熱，混合物可達到沸騰。甲苯：熔點()： -94.9；沸點()： 110.6；相對蒸氣密度(空氣=1) ： 3.14； ；飽和蒸氣壓(kPa)： 4.89(30)；燃燒熱(kJ/mol)： 3905.0；臨界溫度()： 318.6；臨界壓力(MPa)： 4.11。閃點()： 4；爆炸上限%(V/V) ： 7.0；引燃溫度()： 535；爆炸下限%(V/V) ： 1.2。爆炸是一種極為迅速的物理或化學(xué)的能量釋放過程。在此過程中，空間內(nèi)的物質(zhì)以極快的速度把其內(nèi)部所含有的能量釋放出來，轉(zhuǎn)變成機械功、光和熱等能

3、量形態(tài)。所以一旦失控，發(fā)生爆炸事故，就會產(chǎn)生巨大的破壞作用，爆炸發(fā)生破壞作用的根本原因是構(gòu)成爆炸的體系內(nèi)存有高壓氣體或在爆炸瞬間生成的高溫高壓氣體。爆炸體系和它周圍的介質(zhì)之間發(fā)生急劇的壓力突變是爆炸的最重要特征，這種壓力差的急劇變化是產(chǎn)生爆炸破壞作用的直接原因。爆炸必須具備的三個條件：1 )爆炸性物質(zhì)：能與氧氣(空氣)反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。2)助燃物：空氣、氧氣等3)點火源：包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。爆炸事故，是指由于人為、環(huán)境或管理等原因，物質(zhì)發(fā)生急劇的物理、化學(xué)變化，瞬間釋放出大

4、量能量，并伴有強烈的沖擊波、高溫高壓和地震效應(yīng)等，造成財產(chǎn)損失、物體破壞或人身傷亡等的事故。分為物理爆炸事故和化學(xué)爆炸事故。防止爆炸傷害，必須做到以下幾點：(1) 在思想上對于爆炸事故的性質(zhì)、危害應(yīng)當隨時有足夠的認識，從而引起高度的警覺。(2) 加強對化學(xué)物品的保管、使用和儲存的管理，做好實驗設(shè)備特別是壓力容器的定期檢驗。(3) 參加工作時，必須嚴格遵守操作規(guī)程和操作步驟，在技術(shù)人員的指導(dǎo)下順利完成實驗。(四)在與爆炸物品接觸時，要做到“七防”：防止可燃氣體粉塵與空氣混合，防止明火，防止磨擦和撞擊，防止電火花，防止靜電放電，防止雷擊，防止化學(xué)反應(yīng)。事故對策建議：1 要按規(guī)范、標準要求配備安全設(shè)

5、施，并與生產(chǎn)設(shè)備同時投入正常使用。同時，要加強生產(chǎn)設(shè)備和安全設(shè)施的日常維修保養(yǎng)，定期檢查，確認完好狀況，并做好檢查及處置記錄。2要確定專人負責(zé)，采取多種形式，對崗位操作人員進行生產(chǎn)安全技術(shù)教育，切實強化安全防范意識，力求消除事故隱患，并要做到舉一反三，對安全生產(chǎn)管理常抓不懈。3要按安全技術(shù)操作規(guī)程進行加料操作，防止生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)形成乙炔一空氣爆炸性混合氣體，杜絕發(fā)生乙炔爆炸事故。案例 2腐蝕危及國民經(jīng)濟各個行業(yè)，腐蝕造成的經(jīng)濟損失十分驚人。美國國會于1975 年通過決議，由 1976 年財政撥款25 萬美元， 委托美國國家標準局（ NBS）調(diào)查 1975 年由于金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失。1978 年

6、正式發(fā)表的調(diào)查報告（三卷，每卷一千多頁）表明，一年中金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失約為當年GNP 的 4.2%。美國至今仍按GNP的 4.2%估算由金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失。中國國家統(tǒng)計局2007 年 2 月 28 日公布， 中國 2006 年的國內(nèi)生產(chǎn)總值為209407 億元， 如按此值的4.2%估算的話，2006 年由金屬腐蝕造成的國內(nèi)經(jīng)濟損失將近8800 億元人民幣。案例分析：金屬材料受周圍介質(zhì)的作用而損壞，稱為金屬腐蝕。金屬的銹蝕是最常見的腐蝕形態(tài)。腐蝕時，在金屬的界面上發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)多相反應(yīng)，使金屬轉(zhuǎn)入氧化（離子）狀態(tài)。這會顯著降低金屬材料的強度、塑性、韌性等力學(xué)性能，破壞金屬構(gòu)件的幾何形

7、狀，增加零件間的磨損，惡化電學(xué)和光學(xué)等物理性能，縮短設(shè)備的使用壽命，甚至造成火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故。美國1975 年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失為700 億美元，占當年國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的4.2%.據(jù)統(tǒng)計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當年鋼產(chǎn)量的1020%.金屬腐蝕事故引起的停產(chǎn)、停電等間接損失就更無法計算。金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍。如鐵制品生銹（Fe2O3 xH2O）,鋁制品表面出現(xiàn)白斑（ A12O3）,銅制品表面產(chǎn)生銅綠 Cu2（OH）2CO3,銀器表面變黑（ Ag2S,Ag2O ） 等都屬于金屬腐蝕，其中用量最大的金屬鐵制品的腐蝕最為常見。金屬腐蝕可按產(chǎn)生的機理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕；也

8、可按產(chǎn)生腐蝕的環(huán)境分為大氣（鄉(xiāng)村大氣、工業(yè)大氣、海洋大氣等）腐蝕、海水腐蝕、淡水腐蝕、土壤腐蝕、生物和微生物腐蝕、工業(yè)介質(zhì)（如酸、堿、鹽、工業(yè)水、熔鹽、燃氣等）的腐蝕；還可按腐蝕的破壞形態(tài)分為全面腐蝕和局部腐蝕，前者包括均勻的全面腐蝕和不均勻的全面腐蝕，后者常見的類型有電偶腐蝕（異金屬接觸腐蝕）、點腐蝕和縫隙腐蝕、晶間腐蝕應(yīng)力腐蝕（見應(yīng)力腐蝕斷裂和氫脆）、腐蝕疲勞（見疲勞）、沖蝕、磨蝕、選擇性腐蝕、雜散電流腐蝕、空泡腐蝕等。這些分類方法，雖然不夠完備，但能相輔相成，對研究腐蝕機理及其防護措施有一定的作用。金屬腐蝕的防護：一提高金屬材料耐腐蝕性的合金化原則（一）降低合金中陽極相的活性1 提高合金

9、的熱力學(xué)穩(wěn)定性（提高電極電位）2減少陽極區(qū)的面積3促進鈍化4對于能夠鈍化的腐蝕體系，如果加入活化（強化）陰極的元素,以促進合金到達鈍態(tài)（二）降低合金中陰極相的活性1 增加陰極過電位（通常是提高氫的過電位）2減少陰極面積3合金表面形成保護膜二、組織狀態(tài)與合金耐蝕性關(guān)系三、耐蝕金屬材料電化學(xué)防護：一陰極保護將被保護金屬物件施加陰極電流，使其發(fā)生陰極極化，以減少或防止金屬腐蝕的方法。1 . 犧牲陽極保護2 .外加電流保護陰極保護經(jīng)濟效益非常顯著:1 . 海船-涂裝費占5，而陰極保護用的犧牲陽極材料和施工費加起來不到1 。2 .一座海上采油平臺的建造費超過1億元，而犧牲陽極材料和施工費只需100200

10、萬元。不采用保護，平臺壽命只有5 年，而陰極保護下可用20 年以上。3 .地下管線的陰極保護費只占總投資的0. 3%0. 6%,就可大大延長使用壽命。二陽極保護將被保護的金屬設(shè)備與外加直流電源的正極相接，在腐蝕介質(zhì)中使其陽極極化至穩(wěn)定的鈍化區(qū)，金屬設(shè)備得到保護。實施陽極保護時應(yīng)注意：Cl-濃度高的介質(zhì)中不能采用陽極保護，因Cl-離子能局部破壞鈍化膜造成腐蝕；在酸性介質(zhì)中或金屬對氫脆敏感的情況下宜采用陽極保護。三采用覆蓋層. 金屬性覆蓋層.1 電鍍是用電沉積的方法使金屬表面鍍上一層金屬或合金。2 熱鍍 也叫熱浸鍍，是將被保護金屬制品浸漬在熔融金屬浴中，使其表面形成一層保護性金屬覆蓋層。3 噴鍍

11、將絲狀或粉狀金屬放入噴槍中，借助高壓空氣或保護氣氛，使被火焰或電弧熔化了的金屬成霧狀噴到被保護金屬上，形成均勻的覆蓋層。4滲鍍在高溫下利用金屬原子的擴散，在被保護金屬表面形成合金擴散層。5 化學(xué)鍍利用氧化還原反應(yīng)，使鹽溶液中的金屬離子在被保護金屬上析出，形成保護性覆蓋層。6 包鍍 將耐蝕性良好的金屬，通過輾壓的方法包覆在被保護的金屬或合金上，形成包覆層或雙金屬層。7機械鍍機械鍍是把沖擊料(如玻璃球)、表面處理劑，鍍覆促進劑、金屬粉和零件一起放人鍍覆用的滾筒中，并通過滾筒滾動時產(chǎn)生的動能，把金屬粉冷壓到零件表面上形成鍍層。8 真空鍍真空鍍包括真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍，它們都是在真空中鍍覆的工藝方

12、法。非金屬性覆蓋層1 .無機涂層(1) 搪瓷涂層搪瓷又稱琺瑯，是類似玻璃的物質(zhì)。搪瓷涂層是將鉀、鈉、鈣、鋁等金屬的硅酸鹽；加入硼砂等熔劑，噴涂在金屬表面上燒結(jié)而成。(2) .硅酸鹽水泥涂層將硅酸鹽水泥漿料涂覆在大型鋼管內(nèi)壁，固化后形成涂層。(3)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜它是金屬表層原子與介質(zhì)中的陰離子反應(yīng)，在金屬表面生成附著性好、耐蝕性優(yōu)良的薄膜。(2)有機涂層1 . 涂料涂層涂料涂層也叫油漆涂層，涂料油漆。2 .塑料涂層除了將塑料粉末噴涂在金屬表面；經(jīng)加熱固化形成塑料涂層(噴塑法)外，用層壓法將塑料薄膜直接粘結(jié)在金屬表面，也可形成塑料涂層。3 .硬橡皮覆蓋層在橡膠中混入30%50%的硫進行硫化，可制成硬橡皮。耐酸、堿腐蝕， 可用于覆蓋鋼鐵或其他金屬的表面。許多化工設(shè)備采用硬橡皮做襯里。其主要缺點是加熱后會老化變脆，只能在50以下使用。防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計1 腐蝕余量2避免存在水分或其他腐蝕介質(zhì)，3盡可能采用焊接結(jié)構(gòu)，不用鉚接，若用焊接盡可