化工工藝與安全工程培訓(xùn)講座

化工工藝與安全工程主講：朱鵬第一章概論1.化工行業(yè)的發(fā)展概況

化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是我國的主要支柱產(chǎn)業(yè)之一化工生產(chǎn)與安全2.化工生產(chǎn)的特點

化工生產(chǎn)過程原料預(yù)處理過程（物理化學(xué)處理）化學(xué)反應(yīng)過程（包括物理、化學(xué)過程）反應(yīng)產(chǎn)物分離、提純（物理處理）未反應(yīng)原料循環(huán)產(chǎn)物副產(chǎn)物原料化工生產(chǎn)的特點化工物料絕大多數(shù)具有潛在的危險性生產(chǎn)工藝過程復(fù)雜、工藝條件苛刻生產(chǎn)規(guī)模大型化、生產(chǎn)過程連續(xù)性強生產(chǎn)過程自動化程度高事故應(yīng)急救援難度大3.化工生產(chǎn)中常見的安全事故類別及特點常見安全事故燃燒與爆炸燃燒是可燃物與助燃物發(fā)生的一種發(fā)光放熱的化學(xué)效應(yīng)。爆炸是物質(zhì)發(fā)生急劇的物理、化學(xué)變化，在瞬間釋放出大量的能量并伴隨有巨大聲響的過程?；どa(chǎn)中常見的安全事故類別及特點常見安全事故電氣事故

觸電事故依照其作用方式的不同可分為電擊和電傷兩種類型。電擊是全身傷害，但一般不在身體表面留下大面積明顯傷痕。電傷是電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、化學(xué)能、機械能等其它形式的能，能對人體造成傷害。

火災(zāi)和爆炸也是電氣災(zāi)害的主要形式?；どa(chǎn)中常見的安全事故類別及特點常見安全事故靜電和雷電事故靜電固體靜電液體靜電粉塵靜電氣體靜電人體靜電雷電的危害：爆炸和火災(zāi)、電擊、毀壞設(shè)備和設(shè)施、造成停電事故等絕緣材料現(xiàn)在越來越多地用于化工生產(chǎn)設(shè)備和構(gòu)件，這類材料(例如，流經(jīng)塑料管道的粉體流或液體流等）很容易通過接觸起電而帶電。絕緣材料的帶電給生產(chǎn)帶來的危害有兩方面：一是由于電場力作用使生產(chǎn)不能順利進(jìn)行；二是對化工生產(chǎn)環(huán)境中存在可燃?xì)怏w的場合，靜電放電可成為引燃引爆的點火源。后者是十分危險的。固體靜電當(dāng)液體帶電時，電場存在于其內(nèi)部及周圍空間，當(dāng)場強足夠高時，就會發(fā)生放電。一般來說，發(fā)生在液體內(nèi)部的放電沒有引燃危險，但可以引起化學(xué)變化，這種變化能改變液體的性能或引起有關(guān)設(shè)備的腐蝕?？諝庵械姆烹娛俏ｋU的，油罐內(nèi)部液面與接地罐壁或其他金屬構(gòu)件之間的場強超過擊穿強度時，即發(fā)生放電。液體靜電當(dāng)塵云中所產(chǎn)生的場強足夠高時，就會發(fā)生塵云內(nèi)部放電或塵云對大地的放電，它可引燃非常敏感的混合物，如懸浮的細(xì)微粉塵或可燃混合氣體。而對于結(jié)塊粉體放電，隨著粉體結(jié)塊的形成，其電荷密度及周圍電場強度將會增高，發(fā)生靜電放電的概率也會相應(yīng)增大。粉塵靜電純凈氣體或氣體混合物的運動，產(chǎn)生靜電的數(shù)量是極小的。然而懸浮在氣體中的液體或固體顆粒能夠產(chǎn)生和攜帶較多的靜電電荷，帶電是由粒子的接觸而產(chǎn)生的。氣體靜電人體的體電阻率很低，可視為導(dǎo)體。當(dāng)人體穿著絕緣鞋或站在絕緣地板上時，人體能夠通過感應(yīng)而帶電，也能與其他帶電體接觸而帶電，其危害主要有人體火花放電和衣物放電。人體靜電化工生產(chǎn)中常見的安全事故類別及特點常見安全事故職業(yè)中毒與塵肺職業(yè)中毒：是指在生產(chǎn)勞動過程中由于接觸化學(xué)毒物引起的中毒。在職業(yè)中毒中，毒性物質(zhì)主要是通過呼吸道和皮膚侵入人體的。塵肺：是由于長期從事粉塵作業(yè)，塵肺患者兩肺產(chǎn)生進(jìn)行性、彌漫性的纖維組織增生，逐漸發(fā)展影響呼吸機能及其它器官的功能。它是最常見、危害最嚴(yán)重的一類職業(yè)病。化工生產(chǎn)中常見的安全事故類別及特點常見安全事故壓力容器爆炸對于壓力容器，反應(yīng)、分離、傳熱、儲運等化工過程，都在其中進(jìn)行，并伴隨有一定的化學(xué)腐蝕和熱學(xué)環(huán)境，所處理的工藝介質(zhì)多數(shù)易燃、易爆、有毒，一旦發(fā)生事故，所造成的損害要比常溫常壓機械設(shè)備大得多，而且易引發(fā)中毒、火災(zāi)、爆炸等次生災(zāi)害。對壓力容器而言，其常見的失效形式是破裂失效。化工生產(chǎn)中常見的安全事故類別及特點常見安全事故壓力容器爆炸破裂失效韌性破裂脆性破裂疲勞破裂應(yīng)力腐蝕破裂蠕變破裂是指壓力容器殼體承受過高的應(yīng)力，以致超過或遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其屈服極限和強度極限，使殼體產(chǎn)生較大的塑性變形，最終導(dǎo)致破裂。韌性破裂它是壓力容器未發(fā)生明顯塑性變形就破壞的破裂形式。化工容器常發(fā)生低應(yīng)力脆斷，主要原因是熱學(xué)環(huán)境、載荷作用和容器本身結(jié)構(gòu)缺陷所致。所處理的介質(zhì)易造成容器應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕、氫損傷、高溫腐蝕、熱疲勞、腐蝕疲勞、機械疲勞等，使焊縫和母材原發(fā)缺陷易于擴展開裂，或在應(yīng)力集中區(qū)易產(chǎn)生新的裂紋并擴展開裂，使容器承受的應(yīng)力低于設(shè)計應(yīng)力而破壞。脆性破裂壓力容器長期在交變載荷作用下運行，其承壓部件發(fā)生破裂或泄漏，容器外觀沒有明顯的塑性變形，而且是突發(fā)性的破裂，它往往發(fā)生在應(yīng)力較高或存在材料缺陷處，如果容器材料強度較低而韌性較好，不一定發(fā)生破裂，而是疲勞裂紋穿透器壁發(fā)生泄漏。如果容器材料強度偏高而韌性較差，則會發(fā)生爆破事故。疲勞破裂所謂應(yīng)力腐蝕破裂是指容器材料在特定的介質(zhì)環(huán)境中，在拉應(yīng)力作用下，經(jīng)一定時間后發(fā)生開裂或破裂的現(xiàn)象。由于壓力容器廣泛使用在石油、化工等工業(yè)部門，因此腐蝕破裂是壓力容器破裂的最常見的形式。由于許多壓力容器材料對應(yīng)力腐蝕敏感，所以應(yīng)力腐蝕是壓力容器最重要的一種腐蝕形式。應(yīng)力腐蝕破裂在高溫下運行的壓力容器，當(dāng)操作溫度超過一定限度，材料在應(yīng)力作用下發(fā)生緩慢的塑性變形，塑性變形經(jīng)長期累積，最終會導(dǎo)致材料破裂。蠕變破裂有明顯的塑性變形和蠕變小裂紋，斷口無金屬光澤呈粗糙顆粒狀，表面有高溫氧化層或腐蝕物。蠕變破裂化工生櫻產(chǎn)中常仿見的安碑全事故摟類別及戰(zhàn)特點常見安全咬事故化工廠腐哄蝕造成的事閃故在化工杜生產(chǎn)中容，所用野原料及嶄中間產(chǎn)臣品、成拌品等大腰部分具萄有腐蝕爪性，對徹建（構(gòu)衣）筑物院、機械片、設(shè)備編、儀表每、電氣違設(shè)施，之均會造嫌成腐蝕煤破壞，所嚴(yán)重影槽響生產(chǎn)幅安全。犁按照腐撲蝕機理怨可分為縫隙腐似蝕、孔蝕、晶間腐食蝕、應(yīng)力腐緊蝕破裂、氫損傷、腐蝕疲并勞、選擇性趕腐蝕七類。即在電院解液中雁，金屬購與金屬功、金屬甚與非金棋屬之間恐構(gòu)成窄縫空衛(wèi)腔內(nèi)發(fā)麥生的一裙種腐蝕卷?；づ忌a(chǎn)中熔，管道識連接處，襯板苦、墊片處磨，設(shè)備污幟泥沉積處抹及設(shè)備外旱部塵埃、腐蝕產(chǎn)孫物的附著過處，易產(chǎn)港生此類腐騙蝕。當(dāng)金世屬涂層破損時侵，金屬遷與涂層鍵之間也變會發(fā)生奧縫隙腐肢蝕。縫隙腐乞蝕即集中于秧金屬表面彎個別小點妨上深度較串大的腐蝕脊。其腐蝕機理樹是金屬閃表面由梯于露頭荷、錯位飽、介質(zhì)蒸不均勻炕等缺陷，使其失表面膜的捏完整性遭婆到破壞，慮成為點蝕言源。該點蝕源在猾某段時間提內(nèi)是活性飼狀態(tài)，電邁極電位為咬負(fù)，與表面其他揭部位構(gòu)成蒼局部腐蝕鐵微電池。主在大陰極壺小陽極的條件下敞，點蝕源彈的金屬迅替速被溶解驕形成孔洞錦。孔蝕即一種沿程金屬晶粒濟間的分界荷面向內(nèi)部桌擴展的腐驕蝕，它可以在外深觀無變化習(xí)的情況下赤，完全喪搜失金屬的京強度。其機理是新由于金屬按材料在腐繡蝕環(huán)境中拒，晶粒表診面和內(nèi)部的物理統(tǒng)化學(xué)和電藝化學(xué)性能萄有差異時難，會在它頌們之間構(gòu)成腐匆蝕電池寬，使腐顏蝕沿晶雨粒邊界武向前發(fā)拾展，致屋使材料的晶粒指間失去結(jié)以合力。晶間腐蝕包括氫博腐蝕和方氫脆。另氫腐蝕庸是在高庸溫高壓居下，氫茂引起鋼組織棋的化學(xué)神變化，酸使其機政械性能瀉受損，殿被腐蝕席的鋼強度、宅塑性下售降，宏果觀是脆古斷。氫爸脆是由睛于氫擴廚散到金屬內(nèi)薦部，使冒材料發(fā)它生脆化幸的現(xiàn)象押。氫損奴傷材料在腐華蝕環(huán)境中滅，受交變桑應(yīng)力作用插產(chǎn)生的破陜壞。腐蝕疲鑰勞選擇性杯腐蝕合金腐贏蝕時，扭其某種僻組分有擦選擇性僑的溶解量。常見林的有黃銅弊脫鋅和畜鑄鐵石慣墨化等精。化工生洗產(chǎn)中常燦見的安護全事故筑類別及蜂特點化工事故啊統(tǒng)計特點爆炸事葵故屢見米不鮮泄漏事故遺普遍發(fā)生相同事醫(yī)故接連皮不斷惡性事駕故沒能危遏制設(shè)備缺令陷比例坦很大正常生仰產(chǎn)時事亦故隱患逐多4.安思全在化盛工生產(chǎn)隨中的重緒要地位1975閃年，美國淡聯(lián)合碳化絡(luò)物公司比訓(xùn)利時公司痕安特衛(wèi)普首廠，年產(chǎn)第15萬噸勇高壓聚乙劫烯裝置，碗因一個反擠應(yīng)釜填料蒼蓋泄漏，應(yīng)受熱爆炸勸，發(fā)生連劑鎖反應(yīng)，嫌整個工廠掉被毀。案例矩1198枝4年1肯2月3支日，印按度博泊籌爾市農(nóng)撤藥廠的返毒氣泄醫(yī)漏發(fā)生騾事故，餃由于儲貍罐上安羨全裝置釀有缺陷忌，管理月上也存牙在問題椒，致使刺45噸悲甲基異鴨氫酸酯辣幾乎全堅部泄漏駕，造成嶼20萬齒人受到訪不同程險度的中超毒，死芒亡數(shù)千翠人，生加態(tài)環(huán)境逢也遭到財嚴(yán)重破斑壞。案例杠21.重鋼大危險源暴的概念是指長睛期地或?qū)艺吲R時參地生產(chǎn)晚、搬運務(wù)、使用怖或儲存危今險物品末，且危絲式險物品各的數(shù)量醫(yī)等于或色超過臨界披量的場剩所和設(shè)獨施，以溫及其他攪存在危膀險能量等于謎或超過臨忙界量的場羨所和設(shè)施辱?；て笫窐I(yè)重大賄危險源困類別2.化工煙企業(yè)重大潛危險源類妥別儲罐區(qū)極（儲罐披）庫區(qū)（庫廢）生產(chǎn)場所壓力管象道鍋爐壓力容旦器儲罐區(qū)（側(cè)儲罐）判斷依據(jù)（1）儲將罐區(qū)（儲梳罐）內(nèi)有途一種危險達(dá)物品的儲笨存量達(dá)到工或超過其興對應(yīng)的臨央界量；（2）宋儲罐區(qū)賀內(nèi)儲存尾多種危像險物品者且每一兵種物品枯的儲存瓣量均未教達(dá)到或連超過其扁對應(yīng)臨富界量，炭但滿足慘下面的皇公式：q1Q1+q2Q2+…+qnQn≥偷1式中：端q1，q2，…，qn為每一訴種危險保物品的分實際儲岔存量（t）膽；Q1，Q2，…，丑Qn為對應(yīng)危訪險物品的丙臨界量（金t）。判斷依據(jù)（1）填庫區(qū)（術(shù)庫）內(nèi)樣有一種則危險物冠品的儲薯存量達(dá)財?shù)交虺＿^其對側(cè)應(yīng)的臨壇界量；（2）庫重區(qū)（庫）包內(nèi)儲存多談種危險物壩品且每一鋪種物品的漢儲存量均會未達(dá)到或巖超過其對貍應(yīng)臨界量嶄，但滿足留下面的公歐式：q1Q1+q2Q2+…+qnQn≥1式中：晨q1，q2，…，謠qn為每一種章危險物品炎的實際儲橡存量（t）霸；Q1，Q2，…，科Qn為對應(yīng)危腰險物品的輸臨界量（重t）。庫區(qū)（尊庫）判斷依據(jù)（1）宿單元內(nèi)秘現(xiàn)有的為任一種扒危險物魚品的量慕達(dá)到或求超過其液對應(yīng)的外臨界量野；（2）單鍬元內(nèi)有多弄種危險物磨品且每一裳種物品的釋儲存量均套未達(dá)到或撐超過其對夾應(yīng)臨界量私，但滿足撓下面的公伴式：q1Q1+q2Q2+…+qnQn≥1式中：憤q1，q2，…，qn為每一種略危險物品貢的實際儲符存量（t）跑；Q1，Q2，…，Qn為對應(yīng)吉危險物狼品的臨毀界量（蜓t）。生產(chǎn)場所判斷依販據(jù)（1）長雹輸管道a.輸送有毒鳴、可燃、梳易爆氣體，且設(shè)敵計壓力>1.瓦6MP綱a的管道；b.輸送有毒梢、可燃、萄易爆液體介淹質(zhì)，輸送距純離≥200觀km且管道公憂稱直徑≥300遞mm的管道獻(xiàn)。（2）陳公用管泰道中壓和高壓燃?xì)夤艿溃髑夜Q宅直徑≥200兆mm。壓力管常道判斷依據(jù)（3）工籠業(yè)管道a.輸送《職喉業(yè)性接觸要毒物危害誦程度分級體依據(jù)》（雪GB50激44-1排985）怎中毒性程著度為極度、高度危害氣體、父液化氣蓄體介質(zhì)，完且公稱揮直徑≥100仆mm的管道；b.輸送《職響業(yè)性接觸念毒物危害些程度分級完依據(jù)》（壩GB50芝44-1綠985）辜中極度、高度危害液體介質(zhì)、《建集筑設(shè)計繞防火規(guī)緣瑞范》（下GB5爹001侍6-2夜006何）中規(guī)挎定的火鐵災(zāi)危險桑性為甲、乙短類可燃握氣體，或甲類可旁燃液體介質(zhì)，且旁公稱直徑≥100捐mm，設(shè)計壓軌力≥4M霉Pa的管道；c.輸送其他士可燃、有響毒流體介質(zhì)，且公點稱直徑≥10愁0mm，設(shè)計壓便力≥4M異Pa，設(shè)計溫如度≥400全℃的管道。壓力管道判斷依笨據(jù)（1）丙蒸汽鍋蠢爐額定蒸汽喘壓力>2.5障MPa，且額定所蒸發(fā)量≥10匹t/h。（2）熱害水鍋爐額定出斜水溫度≥12弱0℃，且額庭定功率≥14昂MW。鍋鄰爐判斷依據(jù)（1）介丑質(zhì)毒性程昏度為極度緩、高度或李中度危害填的三類壓力指容器；（2）易鍵燃介質(zhì)，撫最高工作糖壓力≥0.栗1MP