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化工安全工程概论考试大纲Ⅰ课程性质与设置目的一、课程的性质与任务《化工安全工程概论》是化工类各专业的应用技术公共课程,课程有一定通用性,课程内容侧重于化工安全知识介绍。
本课程立足于现代化工的实际和发展趋势,对化学工程与工艺类专业本科学生进行安全技术基础训练,借鉴近期发展的化工安全新理论、新方法、新技术,使学生在校实习及今后的工作中能重视安全生产,改变我国安全生产的被动局面。
本课程指定教材为许文编的《化工安全工程概论》(化学工业出版社,2002年7月)。
二、本课程的基本要求通过本课程的学习和考试,参试者应该提高安全意识,增长化工安全知识。
学生应理解化学工业物质种类繁多、加工过程多样化、损害和伤亡事故多发性的特点,掌握化工厂设计和操作安全、压力容器和机电设备运行维护安全、化工系统安全分析与评价,尤其要掌握防火、防爆、防毒、防腐蚀、防职业损害的安全理论和安全技术。
三、本课程考试标准参试者通过本课程考试后,应认识到安全与生产的密切关系,提高安全意识,重视安全生产,具备安全知识。
针对非安全工程专业人员学习本学科的特点,本考试课程在强调知识的科学性和系统性的基础上,特别强调安全基本理论和基本技术,要求参试者有较广的知识面和扎实的化工专业基础,并能够用本课程的原理来解决化工生产中的实际问题。
Ⅱ课程内容与考核目标(考核知识点、考核知识点和考核要求)第一章绪论一、学习目的与要求通过本章的学习,了解化学工业发展概况、化学工业发展伴生的新危险及其对安全的新要求,掌握化学工业的危险因素、化工装置紧息状态、化学工业的安全措施,把握化工安全理论和技术的发展动向。
二、课程内容(一)化学工业发展与对安全的新要求1. 化学工业发展概况2. 化学工业发展伴生的新危险3. 化学工业发展与对安全的新要求1(二)化学工业的危险与安全1. 化学工业的危险因素2. 化工装置的紧息状态3. 化学工业的安全措施(三)化工安全理论和技术的发展动向1. 化工危险性评价和安全工程2. 系统安全工程的开发和应用3. 人机工程学、劳动心理学和人体测量学的应用4. 化工安全技术的新进展三、考核知识点和考核知识点和考核要求(一)化学工业发展与对安全的新要求(暂不作考试要求)(二)化学工业的危险与安全识记:危险源;事故隐患;事故;化学工业危险因素9个类型;化工装置紧急状态5等级。
化工安全工程概论复习题第一章绪论1.为什么说化学工业发展伴生的新危险？对安全有哪些新要求？答：（1)很多化工物料的易燃性、反应性和毒性本身决定了化学工业生产事故的多发性和严重性。
反应器、压力容器的爆炸以及燃烧传播速度超过声速的爆轰，都会产生破坏力极强的冲击波.（2）为了确保生产装置的正常运转并达到规定目标的产品，装置的可靠性研究变得越来越重要；对过程物料和装置结构材料进行更为详尽地考察，对可能的危险做出准确的评估并采取恰当的对策，对化工装置的制造加工工艺也提出了更高的要求，化工安全设计在化工设计中变得更加重要；对工艺设备的处理能力和工艺过程的参数,要求更加严格，对控制系统和人员配置的可靠性也提出了更高的要求；更加需要辨别危险,对危险进行定性和定量评价,并根据评价结果采取优化的安全措施，对危险进行辨识和评价的安全评价技术的重要性越来越突出；化工安全必须采用新的理论方法和新的技术手段应对化学工业生产中出现的新的隐患，与化学工业同步发展。
2.化学工业的危险包括哪些？如何提高化工生产的安全性？所谓危险性指什么?答:分析了主要和次要原因把化学工业危险因素归纳为以下九个类型：（1）工厂选址:a 易遭受地震、洪水、暴风雨等自然灾害；b 水源不充足c 缺少公共消防设施的支援d 有高湿度、温度变化显著等气候问题e 受邻近危险性的工业装置影响3．系统解剖方法主要内容是什么?安全系统工程是指什么？答：系统解剖方法的主要内容是对危险性进行严格检查，理论依据是工艺流程的状态参数如温度、压力、流量等，一旦与设计值发生偏离，就会出现问题或发生危险。
安全系统工程是把生产或作业中的安全作为一个整体系统，对设计、施工、操作、维修、管理、环境、生产周期和费用等构成系统的各个要素进行全面分析，确定各种状态的危险特点及导致灾难性事故的因果关系，进行定性和定量的分析和评价，从而对系统的安全性做出准确预测,使系统事故减少至最低程度。
4。
危险状况测试、监视和报警的新仪器有哪些投入了应用？举例说明行业已采用消除危险因素的新技术、新材料和新装置?答:应用方面：烟雾报警器、火焰监视器、感光报警器、可燃性气体检测报警器、有毒气体浓度测定仪、噪声测定仪、电荷密度测定仪和嗅敏仪。
化工工厂的定位、选址和布局化工工厂的定位、选址和布局是一个复杂的过程，需要考虑多方面因素。
下面将就此问题进行详细的阐述。
一、定位1. 定位目标首先要明确化工工厂的定位目标，即该工厂的产品定位和市场定位。
化工工厂可以生产各种化学品、合成材料等，不同的产品定位和市场定位决定了工厂的规模、产能、技术水平等。
2. 安全性其次，化工工厂的定位需要考虑安全因素。
一些化学品生产过程中可能产生有毒有害气体、废水和废物等，必须在设计时考虑如何安全地处置这些废料，并避免污染周围环境和影响公众安全。
3. 环保性同时，化工工厂的定位也应该考虑环保因素。
现代社会对环境的要求越来越高，化工工厂要尽可能做到“三废”零排放，遵守环保法规、标准和规范。
4. 可持续性最后，化工工厂的定位也需要考虑可持续性。
化工工厂可能涉及到大量的能源消耗、水资源消耗等，需要在设计时考虑如何节约能源和资源，减少对环境的影响，实现可持续发展。
二、选址1. 地理位置选址时需要考虑化工工厂的地理位置，包括地形地势、交通条件、气候条件等。
这些因素将直接影响工厂的建设和运营方面的问题，如道路和铁路运输的便利程度、水源问题等。
2. 环境因素选址还需要考虑环境因素，如污染源、周边环境等。
化工工厂应该避免建在人口密集区或者重要生态系统周边，以减少对周围环境的影响，保护生态环境。
3. 法律规定选址还需要考虑法律规定，例如某些国家和地区会规定禁止在某些地区建设化工厂，或者需要满足特定的条件才能建设化工厂。
4. 经济因素选址还需要考虑经济因素，如地价、用工成本、税收政策等。
这些因素将影响到化工工厂的建设成本和经营成本，直接影响到企业的盈利和发展。
三、布局1. 设计理念在化工工厂的布局设计中，应该尽量采用人性化的设计理念，为员工提供一个安全、舒适、健康的工作环境。
此外，应该充分考虑人体工程学、环保、节能等因素，打造一个科学、高效、节约的生产环境。
2. 安全设计在化工工厂的布局设计中，安全设计是非常重要的部分。
化工厂的定位、选址和布局发布时间：2012年12月16日化工厂所在的地区，工厂和环境以及工厂内部组件之间的相对位置，对化工厂的安全是至关重要的问题。
这包括化工厂的定位、选址、布局和单元区域规划四方面的内容。
本文只介绍前三者，而单元区域规划将另处给出。
一、危险和防护的一般考虑在工厂的定位、选址和布局中，会有各式各样的危险。
为便于讨论，可以把它们划分为潜在的和直接的两种类型。
前者称为一级危险，后者称为二级危险。
对于一级危险，在正常条件下不会造成人身或财产的损害，只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。
典型的一级危险有：①有易燃物质存在;②有热源存在;③有火源存在;④有富氧存在;⑤有压缩物质存在;⑥有毒性物质存在;⑦人员失误的可能性;⑧机械故障的可能性;⑨人员、物料和车辆在厂区的流动;⑩由于蒸气云降低能见度等。
一级危险失去控制就会发展成为二级危险，造成对人身或财产的直接损害。
二级危险为：①火灾;②爆炸;③游离毒性物质的释放;④跌伤;⑤倒塌;⑥碰撞。
对于所有上述两级危险，可以设置三道防护线。
第一道防护线是为了解决一级危险，并防止二级危险的发生。
第一道防护线的成功主要取决于所使用设备的精细制造工艺，如无破损、无泄漏等。
在工厂的布局和规划中也有有助于构筑第一道防护线的内容，如：(1)根据主导风的风向，把火源置于易燃物质可能释放点的上风侧;(2)为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道。
尽管做出以上努力，但仍时有二级危险例如火灾发生。
对于二级危险，为了把生命和财产的损失降至最小程度，需要实施第二道防护线，在工厂的选址和规划方面采取一些步骤，如：(1)把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开;(2)在关键部位安放灭火器材。
不管预防措施如何完善，但仍时有人身伤害事故发生。
第三道防护线是提供有效的急救和医疗设施，使受到伤害的人员得到迅速救治。
最后一道防护线的意义是迅速救治未能防止住的伤害。
考虑完成上述防护线的工具和方法，其中一些自然界可以提供，而另外一些则只能由人给出。
第三章化工厂设计和操作安全化工厂安全贯穿于规划、设计、建厂、试车、投产的全过程。
工厂的选址和布局、设备配置和结构材料的微小变化都会对化工安全产生重大影响。
安全问题在工厂设计的初始阶段就应该考虑到。
否则,到了设计后期,投资和时限的紧迫有可能忽略这项内容。
本章叙述了化工厂设计和操作在安全方面的考虑,至于设计和操作本身的详细知识,请参阅有关的专门书籍。
第一节工厂的定位、选址和布局工厂所在的地区,工厂和环境以及工厂内部组件之间的相对位置,对化工厂的安全是至关重要的问题。
这包括化工厂的定位、选址、布局和单元区域规划四方面的内容。
本节只介绍前三者,而单元区域规划将另处给出。
一、危险和防护的一般考虑在工厂的定位、选址和布局中,会有各式各样的危险。
为便于讨论,可以把它们划分为潜在的和直接的两种类型。
前者称为一级危险,后者称为二级危险。
对于一级危险,在正常条件下不会造成人身或财产的损害,只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。
典型的一级危险有:①有易燃物质存在;②有热源存在;③有火源存在;④有富氧存在;⑤有压缩物质存在;⑥有毒性物质存在;⑦人员失误的可能性;⑧机械故障的可能性;⑨人员、物料和车辆在厂区的流动;⑩由于蒸气云降低能见度等。
一级危险失去控制就会发展成为二级危险,造成对人身或财产的直接损害。
二级危险为:①火灾;②爆炸;③游离毒性物质的释放;④跌伤;⑤倒塌;⑥碰撞。
对于所有上述两级危险,可以设置三道防护线。
第一道防护线是为了解决一级危险,并防止二级危险的发生。
第一道防护线的成功主要取决于所使用设备的精细制造工艺,如无破损、无泄漏等。
在工厂的布局和规划中也有有助于构筑第一道防护线的内容,如:(1根据主导风的风向,把火源置于易燃物质可能释放点的上风侧;(2为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道。
尽管做出以上努力,但仍时有二级危险例如火灾发生。
对于二级危险,为了把生命和财产的损失降至最小程度,需要实施第二道防护线,在工厂的选址和规划方面采取一些步骤,如:(1把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开;(2在关键部位安放灭火器材。
不管预防措施如何完善,但仍时有人身伤害事故发生。
第三道防护线是提供有效的急救和医疗设施,使受到伤害的人员得到迅速救治。
最后一道防护线的意义是迅速救治未能防止住的伤害。
考虑完成上述防护线的工具和方法,其中一些自然界可以提供,而另外一些则只能由人给出。
让我们先讨论自然的方法。
地形是规划安全时可以利用的一个因素。
正如液体向下流一样,从运行工厂释放出的许多易燃或毒性气体也是如此。
可以适当利用这个地理特征作为安全工具为我们服务排除这些危险气体。
巨大水量的水源灭火时极为重要,水供应得充足与否往往决定着灭火的成败。
主导风方向是另一个重要的自然因素。
从地方气象资料可以确定刮各个方向风的时间的百分率,通过选址和布局使得主导风有助于防止易燃物飘向火源,防止蒸气云或毒性气体飘过人口稠密区或穿越道路。
很显然,风并不总是沿着主导的方向吹,但是选址和布局所做的是多重选择中最佳的一种。
超出自然方法之外,人工智能也可以提供一些强化安全的要素,隔开距离就是这样的一种要素。
隔开距离实现不同危险之间以及危险和人之间的隔离,比如,燃烧炉和向大气排放的释放阀之间以及高压容器和操作室之间,都要隔开一段距离。
类似的方法是用物理屏障隔离。
一个典型的例子是用围堰限制液体的溢流,如围绕贮罐的围堰就是起这种作用。
两种经常结合应用的方法是危险的集中和危险的标识。
考虑压力贮存容器的定位,最好是把这类装置隔离在工厂的一个特定区域内,使得危险集中易于确定危险区的界限。
这样做有两个明显的好处,首先是使值班人以外的人员都远离危险区;其次是必须工作在或必须通过危险区的人员完全熟悉存在的危险情况,可以相对安全。
同时还应该注意到危险集中的不利之处,一个容器起火或爆炸有可能波及相邻的容器,造成更大的损失。
但是经验告诉人们,集中的危险会受到更密切的关注,有可能会减少事故,把危险分散至全厂而不为人所注意会更具危险。
作为安全工具,可以设计和配置一些物理设施,如救火水系统、安全喷射器、急救站等,以备对付危险之用。
二、工厂的定位问题考虑工厂定位,我们面对的是一个计划中的工厂和一个现实的环境,要解决的问题是把工厂建于何处。
化工厂定位,一般遵循以下基本原则:(1有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件;(2有贮运、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境;(3靠近水量充足、水质优良的水源,(4有便利的交通条件,(5有良好的工程地质和水文气象条件。
工厂应避免定位在下列地区:(1发震断层地区和基本烈度9度以上的地震区;(2厚度较大的Ⅲ级自重湿陷性黄土地区;(3易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区;(4有开采价值的矿藏地区;(5对机场、电台等使用有影响的地区;(6国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区;(7城镇等人口密集的地区。
工厂定位时除了谨遵以上禁忌外,考虑得更多的是经济问题。
固然,高风速、地震、雨雪量、雷电频发率等不安全因素,在工厂定位时会给予适度考虑,但这些往往会淹没在经济考虑之中。
比如,世界上多数大型石油化工企业都建立在原料产地附近,就是出于原料流通经济上的考虑。
对于这方面的内容,不再赘述。
三、工厂选址的安全问题工厂选址仍然是一种工厂相对于其环境的定位问题。
化工厂对其所在的社区可能会有多种危险,从工厂飘逸出的有毒或有害气体会进入居民区或其他人口稠密的地区;易燃气体会飘过如其他工厂的煅烧炉之类的火源;冷却塔的烟雾会飘过交通繁忙的高速公路或道路等等。
隔开距离,把厂址选择在一个孤立地区可以解决上述问题。
如果客观条件不允许实现以上举措,可以依据主导风,把工厂置于社区的下风区域。
虽然风并不总是沿着主导的方向吹,但这至少可以部分改善上述危险产生的困扰。
工厂高构筑物可能的坍塌是对社区的另一种潜在的危险。
在许多城市,建筑法规要求,高建筑物或构筑物都要留有一定的间距,防止落体砸伤行人、汽车司乘人员或砸坏邻近的设施。
工厂会产生需要排除的废液。
应该确保预期的排污方法不会污染社区的饮用水。
特别是对于渔业,对海洋生物的毒性作用会成为严重问题。
可能含有爆炸混合物的日常排污管道务必不可穿越公共的或私人的地界。
对工厂的主要进出口点要格外小心。
上下班时进,出厂的交通车量剧增,如果不适当安排或疏散,会引起严重的交通事故。
如果工厂邻近高速公路,会有车辆离开公路冲人工厂的危险。
毗邻的工厂可能会释放出毒性或易燃气体飘入工厂,引起人员中毒或由于火花或加热面而起火。
在这种情况下,如果可能,最好是把工厂建于上风区,或是隔开一定的距离。
充足的水源会增强灭火能力。
最好是工厂附近有河流或湖泊可用作水源,使得救火水不必从地下泵取。
还要考虑地方城市供水系统用作救火水源的可能性。
地形也是一个要考虑的因素。
参加工厂设计的每个人都会同意,厂区应该是一片平地。
厂区内不应该有洼地,否则可能会形成毒性或易燃蒸气或液体的积聚。
相对于周围地区,厂区最好地势较高而不应是低洼地。
社区对工厂及其工作人员可能会构成某些确定的危险,即使没有危险,也可能不具有强化工厂安全所必要的设施。
从这个意义上讲,工厂选址在一个孤立地区有利于工厂安全。
工厂救火时往往需要社区的协助,社区协助的有效与否,有时对救火的成败起着决定作用。
还有,在急救和医疗设施方面,社区也能提供协助。
综上可以看出,在工厂选址中很难找到保证最大安全的恰当的地址。
需要全面审核提出的带有管线、公路、铁路和电力线路敷设权的各种选址方案,综合评定其对工厂存在的或潜在的危险,择优确定较佳的方案。
四、工厂布局的安全问题工厂布局也是一种工厂内部组件之间相对位置的定位问题,其基本任务是结合厂区的内外条件确定生产过程中各种机器设备的空间位置,获得最合理的物料和人员的流动路线。
化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的方法。
工厂厂区一般可划分为以下六个区块:工艺装置区;罐区;公用设施区;运输装卸区;辅助生产区;管理区。
对各个区块的安全要求如下。
1.工艺装置区加工单元可能是工厂中最危险的区域。
首先应该汇集这个区域的一级危险,找出毒性或易燃物质、高温、高压、火源等。
这些地方有很多机械设备,容易发生故障,加上人员可能的失误而使其充满危险。
在安全方面惟一可取之处是通常过程单元人员较少。
加工单元应该离开工厂边界一定的距离,应该是集中而不是分散的分布。
后者有助于加工单元作为危险区的识别,杜绝或减少无关车辆的通过。
要注意厂区内主要的火源和主要的人口密集区,由于易燃或毒性物质释放的可能性,加工单元应该置于上述两者的下风区。
过程区和主要灌区有交互危险性,两者最好保持相当的距离。
过程单元除应该集中分布外,还应注意区域不宜太拥挤。
因为不同过程单元间可能会有交互危险性,过程单元间要隔开一定的距离。
特别是对于各单元不是一体化过程的情形,完全有可能一个单元满负荷运转,而邻近的另一个单元正在停车大修,从而使潜在危险增加。
危险区的火源、大型作业、机器的移动、人员的密集等都是应该特别注意的事项。
目前在化学工业中,过程单元间的间距仍然是安全评价的重要内容。
对于过程单元本身的安全评价,比较重要的因素有:①操作温度;②操作压力;③单元中物料的类型;④单元中物料的量;⑤单元中设备的类型;⑥单元的相对投资额;⑦救火或其他紧急操作需要的空间。
2.罐区贮存容器,比如贮罐,是需要特别重视的装置。
每个这样的容器都是巨大的能量或毒性物质的贮存器。
在人员、操作单元和贮罐之间保持尽可能远的距离是明智的。
这样的容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质,所以务必将其置于工厂的下风区域。
前面已经提到,贮罐应该安置在工厂中的专用区域,加强其作为危险区的标识,使通过该区域的无关车辆降至最低限度。
罐区的布局有以下三个基本问题:(1罐与罐之间的间距;(2罐与其他装置的间距;(3设置拦液堤所需要的面积。
与以上三个问题有密切关系的是贮罐的两个重要的危险,一个是罐壳可能破裂,很快释放出全部内容物;另一个是当含有水层的贮罐加热高过水的沸点时会引起物料过沸。
如同加工单元的情形,以上三个问题所需要的实际空间方面,化学工业还没有具体的设计依据。
罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安全距离。
罐区和工艺装置区、公路之间要留出有效的间距。
罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域,决不能设在高坡上。
还有通路问题。
每一罐体至少可以在一边由通路到达,最好是可以在相反的两边由通路到达。
3.公用设施区公用设施区应该远离工艺装置区、罐区和其他危险区,以便遇到紧急情况时仍能保证水、电、汽等的正常供应。
由厂外进入厂区的公用工程干管,也不应该通过危险区,如果难以避免,则应该采取必要的保护措施。
工厂布局应该尽量减少地面管线穿越道路。
管线配置的一个重要特点是在一些装置中配置回路管线。
