项目一　化工安全技术简介

一、化工安全技术概述

（一）化工生产的特点与安全在化工生产中的地位

化学工业是运用化学方法从事产品生产的工业。它是一个多行业、多品种、历史悠久、在国民经济中占重要地位的工业部门。化学工业作为国民经济的支柱产业，与农业、轻工、纺织、食品、材料、建筑及国防等部门有着密切的联系，其产品已经并将继续渗透到国民经济的各个领域。中国的化学工业经过几十年的发展，目前已形成相当的规模，如硫酸、合成氨、化学肥料、农药、烧碱、纯碱等主要化工产品的产量均在世界上名列前茅。

1.化工生产的特点

（1）涉及的危险品多　化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多，且绝大部分是易燃、易爆、有毒、有腐蚀的化学危险品，因此生产中对这些原材料、燃料、中间产品和成品的贮存和运输都提出了特殊的要求。

（2）要求的工艺条件苛刻　有些化学反应在高温、髙压下进行，有的要在低温、高真空度下进行。如由轻柴油裂解制乙烯进而生产聚乙烯的生产过程中，轻柴油在裂解炉中的裂解温度为830～860℃，裂解气要在深冷（-96℃）条件下进行分离，纯度为99.99%的乙烯气体在294MPa（2998.8kgf/cm2）压力下聚合，制成聚乙烯树脂。

（3）生产规模大型化　近几十年来，国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势。以化肥为例，20世纪50年代合成氨的最大规模为6万吨/年，60年代初为12万吨/年，60年代末达到30万吨/年，70年代发展到50万吨/年以上。乙烯装置的生产能力也从20世纪50年代的10万吨/年，发展到70年代的60万吨/年，直至现在的100万吨/年。

采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产成本，有利于提高劳动生产率。因此，世界各国都在积极发展大型化工生产装置。当然，也不是说化工装置越大越好，这里涉及技术经济的综合效益问题。例如，目前新建的乙烯装置大都稳定在100万吨/年的规模，合成氨装置大都稳定在30万～45万吨/年的规模。

（4）生产方式日趋先进　现代化工企业的生产方式已经从过去的手工操作、间断生产转变为高度自动化、连续化生产；生产设备由敞开式变为密闭式；生产装置由室内走向露天；生产操作由分散控制变为集中控制，同时也由人工手动操作发展到计算机控制。

2.安全在化工生产中的地位

化工生产具有易燃、易爆、易中毒、髙温、高压、易腐蚀等特点，与其他行业相比，化工生产潜在的不安全因素更多，危险性和危害性更大，因此，对安全生产的要求也更加严格。

一些发达国家的统计资料表明，在工业企业发生的爆炸事故中，化工企业占1/3。据日本统计资料报道，仅1972年11月至1974年4月的一年半时间内，日本的石油化工厂共发生了二十次重大火灾爆炸事故，造成重大人身伤亡事故和巨额经济损失，其中仅一个液氯贮罐爆炸，就造成521人受伤、中毒。

随着生产技术的发展和生产规模的扩大，化工生产安全已成为一个社会问题。一旦发生火灾和爆炸事故，不但导致生产停顿、设备损坏、生产不能继续，而且也会造成大量人身伤亡，产生无法估量的损失和难以挽回的影响。例如，1984年11月墨西哥城液化石油气站发生爆炸事故，造成540人死亡，4000多人受伤，大片的居民区化为焦土，50万人无家可归。再如，印度博帕尔市的一家农药厂发生甲基异氰酸酯毒气泄漏事件，造成2500人死亡，5万人双目失明，15万人终身残废。

中国的化工企业特别是中小型化工企业，由于安全制度不健全或执行制度不严，操作人员缺乏安全生产知识或技术水平不高，违章作业，设备陈旧等原因，也发生过很多事故。据不完全统计，仅石油化工企业1983～1988年发生的重大事故就达647起，死亡117人，造成巨大的经济损失。

此外，在化工生产中，不可避免地要接触大量有毒化学物质，如苯类、氯气、亚硝基化合物、铬盐、联苯胺等物质，极易造成中毒事件，同时在化工生产过程中也容易造成环境污染。

随着化学工业的发展，特别是中国加入WTO后，各项工作与国际惯例接轨，化学工业面临的安全生产、劳动保护与环境保护等问题越来越引起人们的关注，这对从事化工生产安全管理人员、技术管理人员及技术工人的安全素质提出了越来越高的要求。如何确保化工安全生产，使化学工业能够稳定持续地健康发展，是中国化学工业面临的一个亟待解决且必须解决的重大问题。

（二）化工生产中的重大危险源

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。

（1）贮罐区（贮罐）　包括可燃液体、气体和毒性物质三种贮罐区（贮罐）。

（2）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）。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）锅炉

①额定蒸汽压力≥2.45MPa。

②额定出口水温≥120℃，且额定功率≥14MW的热水锅炉。

（7）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。

（1）泄放型危险源

①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。

②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。

③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。

④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。

⑤非爆炸性压力液化气体　包括压力液化气贮罐气相、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。

⑥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。

⑦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，基本形态是地面形成低温液池。

⑧两相泄放型　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。

（2）潜在型危险源

①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。

②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的泄放。

③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。

④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。

⑤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。