化工环境保护与安全技术10

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第二篇化工安全生产技术概述一、生产事故安全生产事故,是指生产经营单位在生产经营活动中突然发生的造成人身伤亡或者直接经济损失的事故。安全生产事故有四原则:一是严格依法认定、适度从严的原则;二是从实际出发,适应我国当前安全管理的体制机制,事故认定范围不宜作大的调整;三是有利于保护事故伤亡人员及其亲属的合法权益,维护社会稳定;四是有利于加强安全生产监管职责的落实,消灭监管“盲点”,促进安全生产形势的稳定好转。按事故发生的原因可分为:责任事故和非责任事故;按事故造成的后果可分为:人身伤亡事故和非人身死亡事故;地方政府和部门对事故定性存在疑义的,参照《生产安全事故报告和调查处理条例》有关规定,按照下列程序认定:1.一般伤亡事故: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,由县级人民政府初步认定,报设区的市人民政府确认。2.重大伤亡事故: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,由设区的市级人民政府初步认定,报省级人民政府确认。3.特大伤亡事故: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,由省级人民政府初步认定,报国家安全监管总局确认。4.重特大伤亡事故: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,由国家安全监管总局初步认定,报国务院确认。5.已由公安机关立案侦查的事故,按生产安全事故进行报告。侦查结案后认定属于刑事案件或者治安管理管理案件的,凭公安机关出具的结案证明,按公共安全事件处理。二、化工生产事故的特点1.火灾爆炸、中毒事故多且后果严重;2.生产活动时事故发生多;3.设备缺陷以及腐蚀原因较多;4.事故的集中和多发。三、化工生产过程中的重大危险源1.重大危险源的定义•由火灾、爆炸、毒物泄漏等所引起的重大事故,尽管其起因和后果的严重程度不尽相同,但它们都是因危险物质失控后引起的,并造成严重后果。•危险的根源是贮存、使用、生产、运输过程中存在易燃、易爆及有毒物质,具有引发灾难性事故的能量。•造成重大工业事故的可能性及后果的严重度既与物质的固有特性有关,又与设施或设备中危险物质的数量或能量的大小有关。•重大危险源是指企业生产活动中客观存在的危险物质或能量超过临界值的设施、设备或场所。•重大危险源与重大事故隐患是有区别的,前者强调设备、设施或场所本质的、固有的物质能量的大小;后者则强调作业场所、设备及设施的不安全状态、人的不安全行为和管理上的缺陷。2.重大危险源的范围•凡能引发重大工业事故并导致严重后果的一切危险设备、设施或工作场所都应列入重大危险源的管理范围。根据上述原则,重大危险源应包括以下七类:a.贮罐区(贮罐)包括可燃液体、气体和毒性物质三种贮罐区或贮罐。b.库区(库)可分为火炸药、弹药库区(库),毒性物质库区(库),易燃、易爆物品库区(库)。c.生产场所包括具有中毒危险的生产场所和具有爆炸、火灾危险的生产场所。d.企业危险建(构)筑物限用于企业生产经营活动的建(构)筑物,如厂房、库房等,已确定为危险建筑物,且建筑面积≥1000m2或经常有100人以上出入的建(构)筑物。e.压力管道属于下列条件之一的压力管道应列入管理范围。①输送毒性等级为剧毒、高毒或火灾危险性为甲、乙类介质,公称直径为100mm,工作压力为10MPa的工业管道。②公用管道中的中压或高压燃气管道,且公称直径≥200mm。③公称压力≥0.4MPa,且公称直径≥400mm的长输管道。f.锅炉①额定蒸汽压力≥2.45MPa。②额定出口水温≥120°C,且额定功率≥14MW的热水锅炉。g.压力容器①贮存毒性等级为剧毒、高毒及中等毒性物质的三类压力容器。②最高工作压力≥0.1MPa,几何容积≥1000m3,贮存介质为可燃气体的压力容器(含总容积超过100m3的压力容器群)。③液化气体陆路罐车和铁路罐车。3.重大危险源的类型从危险性物质的生产、贮运、泄漏等事故案例分析,根据事故类型重大危险源可分为泄放型危险源和潜在型危险源。A.泄放型危险源a.连续性气体包括气体管道、阀门、垫片、视镜、腐蚀孔、安全阀等的泄放,如果气体呈正压状态,泄放的基本形态为连续气体流。b.爆炸性气体包括气体贮罐、汽化器、气相反应器等爆炸性泄放,基本形态是大量气体瞬间释放并与空气混合形成云团。c.爆炸性压力液化气体包括压力液化气贮罐、钢瓶、计量槽、罐车等爆炸性泄放,基本形态是大量液化气在瞬间泄放,由于闪蒸导致大量空气夹带,液化气液滴蒸发导致云团温度下降,形成冷云团。d.连续压力液化气体包括压力液化气贮罐的液相孔、管道、阀门等的泄漏,基本形态是压力液化气迅速闪蒸,混入空气并形成低温烟云。e.非爆炸性压力液化气体包括压力液化气贮罐气相机、小口径管道和阀门等的泄放,基本形态是产生气体喷射,泄放速度随罐内压力而变化。f.非爆炸性冷冻压力液化气体包括半冷冻液化气贮罐的液相通道和阀门等的泄放,基本形态是泄放物部分闪蒸,部分在地面形成液池。g.冷冻液化气体包括冷冻液化气贮罐液位以下的孔、管道、阀门等的泄放,基态是地面形成低温液池。h.两相泄放型包括压力液化气贮罐气相中等孔的泄放,基本形态是产生变化的“雾”状或泡沫流。B.潜在型危险源a.阀门和法兰泄漏因阀门和法兰加工缺陷、腐蚀、密封件失效、外部载荷或误操作引起的气体、压力液化气、冷冻液化气或其他液体的泄漏。b.管道泄漏因管道接头开裂、脱落、腐蚀、加工缺陷或外部载荷引起气体、压力液化气、冷冻液化气及其他液体泄放。c.贮罐泄漏因贮罐材质缺陷、附件缺陷、腐蚀或局部加工不良而引起的气体、压力液化气、冷冻液化气及其他液体泄放。d.爆炸性贮罐泄放因贮罐加工和材质缺陷并超温、超压作业或外部载荷引起的压力液化气和冷冻液化气爆炸性泄放。e.钢瓶泄放因超标充装、超温使用或附件缺陷引起的压力液化气或压力气体泄放。4.各类危险源的临界量临界量是指国家法律规定和条例中有关于特定条件下,某种危险物质所规定的数量,若超过该数量,则容易引发重大工业事故。所以,控制危险源(设备、设施或场所)的临界数量,对防止重大工业灾害事故至关重要。第八章化工危险物质•随着科学技术的进步,越来越多的化学物质造福于人类,但同时也为人类与环境带来了极大的威胁。•目前,在世界存在的60余万种化学物品中,大约3万余种具有明显或潜在的危险性。•这些化学危险品在一定的外界条件下是安全的,但当其受到某些因素的影响时,就可能发生燃烧、爆炸、中毒等严重事故,给人们的生命、财产造成重大危害。•因而人们应该更清楚地去认识这些化学危险品,了解其类别、性质及其危害性,应用相应的科学手段进行有效的防范管理。8.1化学危险物质的分类和特性8.1.1化学危险物质及其分类化学危险物质是指具有燃烧、爆炸、毒害、腐蚀等性质,以及在生产、贮存、装卸、运输等过程中易造成人身伤亡和财产损失的任何化学物质。化学危险物质按其危险特性,根据中华人民共和国国家标准《危险货物分类和品名编号》(GB6944-86)和《常用危险化学品的分类及标志》(GB13690-92)可分为八大类:即爆炸物质,压缩气体和液化气体,易燃液体,易燃固体、自燃物质和遇湿易燃物质,氧化剂和有机过氧化物,有毒物质,放射性物质,腐蚀物质。这种分类基本与现行的国际分类标准保持一致。第一类:爆炸物质本类化学物质指在外界作用下(如受热,受压,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,使周围压力急骤上升,发生爆炸,对周围环境造成破坏的物质,也包括无整体爆炸危险,但具有燃烧、抛射及较小爆炸危险的物质。第二类:压缩气体和液化气体本类化学物质系指压缩、液化或加压溶解的气体,并应符合下述两种情况之一者:①临界温度低于50℃,或在50℃时,蒸气压大于294kPa的压缩或液化气体。②温度在21.1℃,气体的绝对压力大于294kPa;或在37.8℃时,雷德蒸气压大于275kPa时的液化气体和加压溶解的气体。第三类:易燃液体本类化学物质系指易燃的液体、液体混合物或含有固体物质的液体,但不包括由于其危险特性已列入其他类别的液体。闭杯试验闪点等于或低于61℃。第四类:易燃固体、自燃物质和遇湿易燃物质•易燃固体系指燃点低,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,但不包括已列入爆炸物质范围的物质。•自燃物质系指自燃点低,在空气中易发生氧化反应,放出热量,可自行燃烧的物质。•遇湿易燃物质系指遇水或受潮时,发生剧烈化学反应,放出大量的易燃气体和热量的物质;有的不需明火,即能燃烧或爆炸。第五类:氧化剂和有机过氧化物•氧化剂系指处于高氧化态,具有强氧化性,易分解并放出氧和热量的物质。•包括含有过氧基的无机物,其本身不一定可燃,但能导致可燃物的燃烧,与松软的粉末状可燃物能组成爆炸性混合物,对热、震动或摩擦较敏感。•有机过氧化物系指分子组成中含有过氧基(-O-O-)的有机物,其本身易燃易爆,极易分解,对热,震动或摩擦极为敏感。第六类:有毒物质•本类化学物质系指进入机体后,累积达一定的量时,能与体液和器官组织发生生物化学作用或生物物理学作用,扰乱或破坏机体的正常生理功能,引起某些器官和系统暂时性或永久性的病理改变,甚至危及生命的物质。•经口摄取半数致死量:固体LD50500mg/kg;液体LD502000mg/kg;经皮肤接触24h;半数致死量LD501000mg/kg;粉尘、烟雾及蒸气吸入半数致死量LC5010mg/L的固体和液体。第七类:放射性物质本类物质系指放射性比活度大于7.4x104Bq/kg的物质。第八类:腐蚀物质•本类化学物质系指能灼伤人体组织并对金属等物品造成损坏的固体或液体。•与皮肤接触在4h内出现可见坏死现象,或温度在55℃时,对20号钢的表面均匀年腐蚀率超过6.25mm/a的固体或液体。8.1.2化学危险物质造成化学事故的主要特性化学危险物质所以有危险性,能引起事故甚至灾难性事故,与其本身的特性有关。主要特性如下。A.易燃易爆性•易燃易爆的化学品在常温常压下,经撞击、摩擦、热源、火花等火源的作用,能发生燃烧与爆炸。•燃烧爆炸的能力大小取决于这类物质的化学组成。化学组成决定着化学物质的燃点、闪点的高低、燃烧范围、爆炸极限、燃速、发热量等。•一般来说,气体比液体、固体易燃易爆,燃速更快。•这是因为气体的分子间力小,化学键容易断裂,无需溶解、溶化和分解。•分子越小,分子量越低其物质化学性质越活泼,越容易引起燃烧爆炸。由简单成分组成的气体比复杂成分组成的气体易燃、爆,含有不饱和键的化合物比含有饱和键的易燃、易爆,如火灾爆炸危险性H2COCH4。•可燃性气体燃烧前必须与助燃气体先混合,当可燃气体从容器内外逸时,与空气混合,就会形成爆炸性混合物,两者互为条件,缺一不可。•而分解爆炸性气体,如乙烯、乙炔、环氧乙烷等,不需与助燃气体混合,其本身就会发生爆炸。•有些化学物质相互间不能接触,否则将发生爆炸,如硝酸与苯,高锰酸钾与甘油等。•由于任何物体的摩擦都会产生静电,所以当易燃易爆的化学危险物品从破损的容器或管道口处高速喷出时能够产生静电,这些气体或液体中的杂质越多,流速越快,产生的静电荷越多,这是极危险的点火源。•燃点较低的危险品易燃性强,如黄磷在常温下遇空气即发生燃烧。•某些遇湿易燃的化学物质在受潮或遇水后会放出氧气引燃,如电石、五氧化二磷等。B.扩散性•化学事故中化学物质溢出,可以向周围扩散,比空气轻的可燃气体可在空气中迅速扩散,与空气形成混合物,随风飘荡,致使燃烧、爆炸与毒害蔓延扩大。•比空气重的物质多漂流于地表、沟、角落等处,可长时间积聚不散,造成迟发性燃烧、爆炸和引起人员中毒。•这些气体的扩散性受气体本身密度的影响,相对分子质量越小的物质扩散越快。•如氢气,其扩散速度最快,在空气中达到爆炸极限的时间最短。•气体的扩散速度与其相对分子质量的平方根成反比。C.突发性•化学物质引发的事故,多是突然爆发,在很短的时间内或瞬间即产生危害

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