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2023-02-21 马后炮化工网 马后炮化工在线

图书名称：《安全生产专业实务-化工安全（2020版中级）》【作者】中国安全生产科学研究院组织编写【丛书名】全国中级注册安全工程师职业资格考试辅导教材【页数】486【出版社】应急管理出版社,2020【ISBN号】978-7-5020-8141-6【价格】98.00【分类】化工安全-安全技术-资格考试-教材【参考文献】中国安全生产科学研究院组织编写.安全生产专业实务-化工安全（2020版中级）.应急管理出版社,2020.图书封面：图书目录：《安全生产专业实务-化工安全（2020版中级）》内容提要：为了方便考生复习考试，中国安全生产科学研究院根据《中级注册安全工程师职业资格考试大纲》，组织专家编写了全国中级注册安全工程师职业资格考试辅导教材。本套教材包括公共科目和专业科目，其中，公共科目为《安全生产法律法规》《安全生产管理》和《安全生产技术基础》，专业科目为《安全生产专业实务》，包括煤矿安全、金属非金属矿山安全、化工安全、金属冶炼安全、建筑施工安全和其他安全。本书为其中的《安全生产专业实务化工安全》。本套教材具有较强的针对性、实用性和可操作性，主要供安全生产专业人员参加中级注册安全工程师职业资格考试复习之用，也可用于指导安全生产管理和技术人员的工作实践。《安全生产专业实务-化工安全（2020版中级）》内容试读第一章化工安全生产概述《第一章化工安全生产概述化工行业是国民经济的基础行业。目前，中国的石油和化学工业从石油、天然气等矿产资源勘探开发到化工、天然气化工、煤化工、盐化工、国防化工、化肥、纯碱、氯碱电石、无机盐、基本有机原料、农药、染料、涂料、新领域精细化工、橡胶工业、新材料等，已经形成具有20多个行业、可生产4万多种产品、门类比较齐全、品种大体配套并有一定国际竞争力的工业体系。近十多年来，我国化工企业发展迅速，区域化工产业带已初步形成。据不完全统计省级以上人民政府批准建设的新建化工园区已达60多家，如依托长江水系形成长江经济带和长江三角洲地区，上游有重庆长寿化工园、四川西部化工城，下游有南京、无锡、常州、镇江、南通、泰兴、常熟、扬子江和苏州工业园，以及上海化学工业园区；依托珠江水系的珠江经济带和泛珠三角地区，主要有广东湛江、茂名、广州、惠州、深圳、珠海等；沿海地区的化工园区，如环杭州湾地区形成的精细化工园区，山东半岛和环渤海地区的青岛、齐鲁、天津、沧州、大连和福州湄洲湾的泉港、厦门、莆田等均建立了化工园区；一批具有特色的内陆地区化工园区正在崛起，如内蒙古的包头、鄂尔多斯和巴盟化工园区，陕西的神华（煤化工）工业园区，青海西宁经济技术开发区，新疆独山子、乌鲁木齐、克拉玛依、库车和塔里木五大园区和贵州正在形成的依托铝、钛、锰、磷、煤炭、石油以及天然气资源的贵州遵义产业带等。这些化工园区具有很多的优势：交通运输便利、产品靠近市场、园区内产品和原料相互配套、劳动力便宜、公用工程设施完善等，给投资者创造了比较好的条件。目前，已有美、日、德等公司进入这些园区，今后还会越来越多。第一节化工企业安全生产特点目前，我国化工行业呈现“两极化”发展态势。一是以装置大型化、工艺复杂化、产业集约化、技术资金密集化为突出特点的大型化工企业。这类企业工艺过程连续性强、自动化程度高，化工过程安全管理难度大。二是以工艺落后、人员专业素质不高、装备水平较低为显著特征的中小化工企业。这些企业过程安全管理能力差，事故易发多发。这就决定，夯实化工企业安全基础，实现化工行业安全发展，必须实行分类指导，因企制宜。化工企业安全生产特点主要有以下相关内容。一、原料和产品易燃易爆、有毒有害、易腐蚀化工生产中化学品种类繁多，从原料到产品，包括工艺过程中的半成品、中间体、溶剂、添加剂、催化剂、试剂等。这些化学品中，70%以上具有易燃易爆、有毒有害和有腐。1》安全生产专业实务化工安全蚀性等危害特性，而且多数以气体、液体状态存在。在高温高压等苛刻条件下极易发生泄漏或挥发，导致火灾、爆炸、中毒等事故的发生。如果操作失误、违反操作规程或设备管理不善、年久失修，发生事故的可能性更大。化工生产过程中，一些原料、产品或者中间产品具有腐蚀性，例如，在生产过程中使用一些强腐蚀性的物质，如硫酸、硝酸、盐酸和烧碱等，它们不但对人有很强的化学灼烧作用，而且对金属设备也有很强的腐蚀作用，再如原油中含有硫化物就会腐蚀设备管道。化学反应中也常常会生成新的具有腐蚀性的物质，如硫化氢、氯化氢、氮氧化物等。如果在设计时没有考虑到该类腐蚀产物的出现，不但会大大降低设备的使用寿命，还会使设备减薄、变脆，甚至承受不了设备的设计压力而发生突发事故。总之，化工生产涉及物料种类多、性质差异大，充分了解原材料、中间体和产品的性质，对于安全生产是十分必要的。这些性质通常包括：闪点、燃点、自燃点、熔点或凝固点、沸点、蒸气压、溶解度、爆炸极限、热稳定性、光稳定性、毒性、腐蚀性、空气中的允许浓度等。根据物料的性质可以制定必要的防护措施、中毒的急救措施和安全生产措施等。二、生产工艺复杂、操作条件苛刻化工生产涉及多种反应类型，反应特性及工艺条件相差悬殊，影响因素多而易变，工艺条件要求严格，甚至苛刻。有的化学反应在高温、高压下进行，有的则需要在低温、高真空等条件下进行。例如，石油烃类裂解，裂解炉出口的温度高达950℃，而裂解产物气的分离需要在-96℃下进行；氨的合成要在10~30MPa、300℃左右的条件下进行；乙烯聚合生产聚乙烯是在压力为130~300MPa、温度为150~300℃的条件下进行的，这些苛刻的工艺参数条件一方面增加了工艺的本身危害性，同时也对化工工艺的控制和化工设备的维护都产生了巨大的挑战。此外，化工生产中涉及各种硝化、氧化、聚合、磺化等放热甚至强放热反应，这类反应可能会由于物料的投放顺序、速度、配料比、冷却剂温度、流量、搅拌、供电、杂质等工艺参数的控制失效而发生热量积聚的情况，进一步恶化造成局部过热或“飞温”，甚至爆炸。一些反应活性较高的化学品在储存过程中也有可能由于缓慢的氧化积热而造成类似的反应失控事故。三、化工生产装置的大型化、连续化、自动化以及智能化近几十年来，国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势，如合成氨工业和化工，氨的合成塔尺寸，50年来扩大了3倍，氨的产出率增加了9倍以上，乙烯装置的生产能力已达到年产100万吨。化工装置大型化的同时，计算机技术广泛应用，生产装置也向高度连续化、控制保障系统自动化的方向发展，化工生产实现了远程自动化控制和操作系统的智能化。现代大型化工生产装置的科学、安全和熟练的操作控制，需要操作人员具有现代化学工艺理论知识与技能、高度的安全生产意识和责任感，保证装置的安全运行。操作人员对操作系统的误操作以及控制系统的故障都有可能导致严重的事故。·2·第一章化工安全生产概述《四、化工生产的系统性和综合性强将原料转化为产品的化工生产活动，其综合性不仅体现在生产系统内部的原料、中间体、成品纵向上的联系，而且体现在与水、电、蒸汽等能源的供给，机械设备、电器、仪表的维护与保障，副产物的综合利用，废物处理和环境保护，产品应用等横向上的联系。任何系统或部门的运行状况，都将影响甚至是制约化工工艺系统内的正常运行与操作。化工生产各系统间相互联系密切，系统性和协作性很强。化工生产的任一系统发生问题都会对整个生产系统产生影响，严重时甚至会引发事故。五、正常生产与施工并存化工企业新建（改建、扩建）项目、装置改造以及故障检修等，导致企业生产运行与施工作业并存，不仅存在施工作业风险，而且对生产装置（设施）的安全运行带来一定威胁，同时，参加施工作业的生产运行人员也存在不安全行为。正常生产与施工并存时，还存在物的不安全状态、环境的不安全和管理风险等。六、事故应急救援难度大化工生产中多种类危险化学品的存在、日益扩大的装置规模以及复杂的管路交叉布置，大大增加了事故应急救援的难度。如果未能在事故发生前做好充分的应急准备，很难在事故救援过程中做出正确的应急救援策略，加快事故扩大进程，甚至引发灾难性的事故后果，如2015年8月12日发生在天津的瑞海国际物流公司危化品仓库爆炸事故，共动员现场救援处置的人员达1.6万多人，动用装备、车辆2000多台，其中解放军2207人，339台装备；武警部队2368人，181台装备；公安消防部队1728人，195部消防车；公安其他警种2307人；安全监管部门危险化学品处置专业人员243人；天津市和其他省区市防爆、防化、防疫、灭火、医疗、环保等方面专家938人，以及其他方面的救援力量和装备。公安部先后调集河北、北京、辽宁、山东、山西、江苏、湖北、上海8省市公安消防部队的化工抢险、核生化侦检等专业人员和特种设备参与救援处置。公安消防部队会同解放军（原北京军区卫戍区防化团、解放军舟桥部队、预备役力量）、武警部队等组成多个搜救小组，反复侦检、深入搜救，针对现场存放的各类危险化学品的不同理化性质，利用泡沫、干沙、干粉进行分类防控灭火。第二节化工生产过程安全化工生产过程安全包含危险化学品的生产、贮存、使用、经营、运输或处置，或者与这些活动有关的设备维护、保养、检修和工艺变更等活动全过程，是化工企业安全生产的基础，是化工企业安全管理的核心，是消除和减少工艺过程的危害、减轻事故后果的重要前提。从20世纪60年代开始，由于工业过程特别是以化学工业、石油化学工业为代表的高能化、自动化大型生产装置在世界范围内的迅速发展，灾害性爆炸事故、火灾事故、人群·3·》安全生产专业实务化工安全中毒事故不断出现，这些灾害所造成的严重后果和社会问题远远超过了事故本身。在高科技越来越密集，经济规模越来越宏大的当今，避免化学工业灾难性事故成为一个国家经济顺利发展的前提条件，已经成为化工装置平稳安全运行的核心问题。人类文明和社会进步要求化工生产过程具有更高的安全性、可靠性和稳定性。化工过程装置的工艺结构决定了装置系统的危险特征。化工过程安全是以化学工业生产工艺过程及典型装置为对象，研究其工艺与过程的介质、工艺、装备、控制及系统的危险性与安全技术的工程问题。对装置结构中的反应、传质、传热、输送等过程的物料平衡、能量平衡、动量平衡等条件进行分析，研究过程动态变量对平衡与稳定条件的影响以及反应过程危险要素的动态物性和转化机制、事故灾害的突跃条件及状态变化，建立系统安全运行和操作控制技术条件，确定边界状态变量，极限控制参数等。化工过程(chemicalroce)伴随易燃易爆、有毒有害等物料和产品，涉及工艺、设备、仪表、电气等多个专业和复杂的公用工程系统。加强化工过程安全管理，是国际先进的重大工业事故预防和控制方法，是企业及时消除安全隐患、预防事故、构建安全生产长效机制的重要基础性工作。为深入贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》和《国务院关于坚持科学发展安全发展促进安全生产形势持续稳定好转的意见》精神，加强化工企业安全生产基础工作，全面提升化工过程安全管理，原国家安全生产监督管理总局提出《国家安全监管总局关于加强化工过程安全管理的指导意见》（安监总管三〔2013〕88号)，化工企业要结合本企业实际，认真学习贯彻落实相关法律法规和本指导意见，完善安全生产责任制和安全生产规章制度，开展全员、全过程、全方位、全天候化工过程安全管理。一、化工过程安全管理的主要内容和任务化工过程安全管理的主要内容和任务包括：收集和利用化工过程安全生产信息；风险辨识和控制；不断完善并严格执行操作规程；通过规范管理，确保装置安全运行；开展安全教育和操作技能培训；严格新装置试车和试生产的安全管理；保持设备设施完好性；作业安全管理；承包商安全管理；变更管理；应急管理；事故和事件管理；化工过程安全管理的持续改进等。二、安全生产信息管理(一)全面收集安全生产信息企业要明确责任部门，按照《化工企业工艺安全管理实施导则》(AQ/T3034)的要求，全面收集生产过程涉及的化学品危险性、工艺和设备等方面的全部安全生产信息，并将其文件化。(二)充分利用安全生产信息企业要综合分析收集到的各类信息，明确提出生产过程安全要求和注意事项。通过建立安全管理制度、制定操作规程、制定应急救援预案、制作工艺卡片、编制培训手册和技术手册、编制化学品间的安全相容矩阵表等措施，将各项安全要求和注意事项纳入自身的安全管理中。4✉第一章化工安全生产概述《(三)建立安全生产信息管理制度企业要建立安全生产信息管理制度，及时更新信息文件。企业要保证生产管理、过程危害分析、事故调查、符合性审核、安全监督检查、应急救援等方面的相关人员能够及时获取最新安全生产信息。三、风险管理(一)建立风险管理制度企业要制定化工过程风险管理制度，明确风险辨识范围、方法、频次和责任人，规定风险分析结果应用和改进措施落实的要求，对生产全过程进行风险辨识分析。对涉及重点监管危险化学品、重点监管危险化工工艺和危险化学品重大危险源（统称“两重点一重大”)的生产储存装置进行风险辨识分析，要采用危险与可操作性分析(HAZOP)技术，一般每3年进行一次。对其他生产储存装置的风险辨识分析，针对装置不同的复杂程度，选用安全检查表、工作危害分析、预危险性分析、故障类型和影响分析(FMEA)、HAZOP技术等方法或多种方法组合，可每5年进行一次。企业管理机构、人员构成、生产装置等发生重大变化或发生生产安全事故时，要及时进行风险辨识分析。企业要组织所有人员参与风险辨识分析，力求风险辨识分析全覆盖。(二)确定风险辨识分析内容化工过程风险分析应包括：工艺技术的本质安全性及风险程度；工艺系统可能存在的风险；对严重事件的安全审查情况；控制风险的技术、管理措施及其失效可能引起的后果；现场设施失控和人为失误可能对安全造成的影响。在役装置的风险辨识分析还要包括发生的变更是否存在风险，吸取本企业和其他同类企业事故及事件教训的措施等。(三)制定可接受的风险标准企业要按照《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(2011年，国家安全生产监督管理总局令第40号发布，2015年，国家安全生产监督管理总局令第79号修改)的要求，根据国家有关规定或参照国际相关标准，确定本企业可接受的风险标准。对辨识分析发现的不可接受风险，企业要及时制定并落实消除、减小或控制风险的措施，将风险控制在可接受的范围。四、装置运行安全管理(一)操作规程管理企业要制定操作规程管理制度，规范操作规程内容，明确操作规程编写、审查、批准、分发、使用、控制、修改及废止的程序和职责。操作规程的内容应至少包括：开车、正常操作、临时操作、应急操作、正常停车和紧急停车的操作步骤与安全要求；工艺参数的正常控制范围，偏离正常工况的后果，防止和纠正偏离正常工况的方法及步骤；操作过程的人身安全保障、职业健康注意事项等。操作规程应及时反映安全生产信息、安全要求和注意事项的变化。企业每年要对操作规程的适应性和有效性进行确认，至少每3年要对操作规程进行审核修订；当工艺技术、设备发生重大变更时，要及时审核修订操作规程。·5.》安全生产专业实务化工安全企业要确保作业现场始终存有最新版本的操作规程文本，以方便现场操作人员随时查用；定期开展操作规程培训和考核，建立培训记录和考核成绩档案：鼓励从业人员分享安全操作经验，参与操作规程的编制、修订和审核。(二)异常工况监测预警企业要装备自动化控制系统，对重要工艺参数进行实时监控预警；要采用在线安全监控、自动检测或人工分析数据等手段，及时判断发生异常工况的根源，评估可能产生的后果，制定安全处置方案，避免因处理不当造成事故。(三)开停车安全管理企业要制定开停车安全条件检查确认制度。在正常开停车、紧急停车后的开车前，都要进行安全条件检查确认。开停车前，企业要进行风险辨识分析，制定开停车方案，编制安全措施和开停车步骤确认表，经生产和安全管理部门审查同意后，要严格执行并将相关资料存档备查。企业要落实开停车安全管理责任，严格执行开停车方案，建立重要作业责任人签字确认制度。开车过程中装置依次进行吹扫、清洗、气密试验时，要制定有效的安全措施；引进蒸汽、氮气、易燃易爆介质前，要指定有经验的专业人员进行流程确认；引进物料时，要随时监测物料流量、温度、压力、液位等参数变化情况，确认流程是否正确。要严格控制进退料顺序和速率，现场安排专人不间断巡检，监控有无泄漏等异常现象。停车过程中的设备、管线低点的排放要按照顺序缓慢进行，并做好个人防护；设备、管线吹扫处理完毕后，要用盲板切断与其他系统的联系。抽堵盲板作业应在编号、挂牌、登记后按规定的顺序进行，并安排专人逐一进行现场确认。五、岗位安全教育和操作技能培训(一)建立并执行安全教育培训制度企业要建立厂、车间、班组三级安全教育培训体系，制定安全教育培训制度，明确教育培训的具体要求，建立教育培训档案：要制定并落实教育培训计划，定期评估教育培训内容、方式和效果。从业人员应经考核合格后方可上岗，特种作业人员必须持证上岗。(二)从业人员安全教育培训企业要按照国家和企业要求，定期开展从业人员安全培训，使从业人员掌握安全生产基本常识及本岗位操作要点、操作规程、危险因素和控制措施，掌握异常工况识别判定应急处置、避险避灾、自救互救等技能与方法，熟练使用个体防护用品。当工艺技术、设备设施等发生改变时，要及时对操作人员进行再培训。要重视开展从业人员安全教育，使从业人员不断强化安全意识，充分认识化工安全生产的特殊性和极端重要性，自觉遵守企业安全管理规定和操作规程。企业要采取有效的监督检查评估措施，保证安全教育培训工作质量和效果。(三)新装置投用前的安全操作培训新建企业应规定从业人员文化素质要求，变招工为招生，加强从业人员专业技能培养。工厂开工建设后，企业就应招录操作人员，使操作人员在上岗前先接受规范的基础知识和专业理论培训。装置试生产前，企业要完成全体管理人员和操作人员岗位技能培训，6···试读结束···...

2023-02-08

图书名称：《化工安全与环保》【作者】张晓宇主编【页数】206【出版社】北京：北京理工大学出版社,2020.09【ISBN号】978-7-5682-9054-8【价格】30.00【分类】化工安全【参考文献】张晓宇主编.化工安全与环保.北京：北京理工大学出版社,2020.09.图书封面：图书目录：《化工安全与环保》内容提要：近年来，广大企业对于高素质化工安全人才求贤若渴，培养既懂化工技术，又懂化工安全及环境保护的复合型人才成为当务之急。本书就是根据新形势下应用型本科院校教学的实际情况，在吸取相关企业、同行专家、老师意见基础上编写而成的。本书主要包括危险化学品管理、风险管理、职业健康安全、安全检查、化工厂设计和操作安全、特种设备安全管理、消防安全管理、化工环保管理等内容。本书具有两个特点：（1）将危险化学品管理、职业健康安全和化工环保管理三个方面的内容融为一体；（2）参考了大量化工企业的安全培训手册，使本书实现理论和实践相结合，为学生将来从事化工安全方面的工作打下坚实的基础。本书为化学、化工、环境类本科学生的教材，可供高等职业院校学生、教师或相关行业科技人员参考使用。《化工安全与环保》内容试读第一章》绪论第一节化学工业概述当今世界，人们日常生活中的衣、食、住、行、医已经离不开化学工业产品，化学工业已经渗透到国民经济各个领域，成为国民经济的支柱产业之一，并得到迅速发展。但必须指出，化学工业生产过程具有潜在不安全因素较多、危险性和危害性较大的特点。因此，对从事化学工业工作的人员来说，必须认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针政策，必须重视环境保护的方针政策，通晓并贯彻安全环保技术与管理制度，确保安全生产，保护环境，促进化学工业持续发展，为创建和谐社会而努力。一、化学工业的发展概况化学工业，又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业。化学工业的特征是主要采用化学方法将原料转化为产品。现代化学工业始于18世纪的法国，后传入英国。19世纪，以煤为原料的有机化学工业在德国得到迅速发展。19世纪末20世纪初，石油的开采和炼制为化学工程技术的产生奠定了基础。20世纪60年代初，高效催化剂的发明、新型材料的出现、大型离心压缩机的成功研制，推动了化工装置大型化的进程。20世纪70年代后，现代化工技术渗透到化肥、农药、合成纤维、塑料和合成橡胶、合成医药等各个领域。中国的化学工业基础在1949年以前非常薄弱，只在上海、南京、天津、青岛、大连等沿海城市有少量的化工厂和一些手工作坊，只能生产为数不多的硫酸、纯碱(N,C0,)、化肥、橡胶制品和医药制剂，基本没有有机化学工业。中华人民共和国成立以后，化学工业发展很快，已经逐步发展成为一个拥有化学矿山、化学肥料、基本化学原料、无机盐、有机原料、合成材料、农药、染料、涂料、医药、感光材料、国防化工、橡胶制品、助剂、试剂、催化剂、化工机械和化工建筑安装等23个行业的化学工业生产部门。如今我国的化工产品品种超过40000种，其中硫酸、合成氨、农药、电石(CC2)、稀土、磷矿石和磷肥、烧碱(NOH)和纯碱的产量在世界上名列前茅。·1*-…--4●化工安全与不保●◆--随着计算机的普及应用，现代化学工业开发过程可以概括为：(1)利用现有的情报资料、技术数据、同类过程的成熟经验、小试或模试的实验结果和化学化工知识，把化学工业过程抽象为理论模型：(2)进行工业装置的概念设计，并将概念设计相似缩小为中试装置；(3)反复比较计算机的数学模拟结果和中试结果，不断修正数学模型，使其达到一定精度，用于放大设计。目前化学工业开发的趋势是：不一定进行全流程的中间试验，对一些非关键设备和很有把握的过程不必试验，有些试验则可以用计算机在线模拟和控制来代替。随着催化、分子设计、激光和化学仿生学等重大技术的突破，化学工业也将进入一个崭新的时代。二、化学工业的分类化学工业的内部分类比较复杂，一般可以分为无机化学工业和有机化学工业两大类。无机化学工业分为：基本无机化学工业（包括无机酸、碱、盐、化学肥料工业）；精细无机化学工业（包括稀有元素、无机试剂、药品、催化剂、电子材料、磁性材料、光学记录材料)；金属元素无机化合物化学工业，如矿物颜料工业；电化学工业（包括氯碱工业，金属钠、镁、铝的生产)；电热工业（如电石、黄磷(P:)的生产）；硅酸盐工业（如水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料的生产)和冶金工业（如钢铁、有色金属和稀有金属冶炼）。有机化学工业分为：基本有机化学工业（以甲烷、一氧化碳、氢、乙烯、丙烯、丁二烯及芳烃为基础原料，合成醇、醛、酸、酮、酯等基本有机合成原料)；精细有机合成工业（包括染料、农药、医药、香料、试剂、纺织及印染助剂、塑料及橡胶添加剂）；高分子化学工业（包括合成树脂与塑料工业、橡胶工业、化学纤维工业、涂料工业）；农产品化学加工工业（农作物及其秸秆中的淀粉、油脂、纤维素和半纤维素的化学加工）：燃料化学加工工业（煤炭化工，木材化学加工，石油、天然气、油母页岩加工工业）；食品化学工业(糖、淀粉、蛋白质、油脂、酒类)；纤维素化学工业（造纸、人造纤维）。石油化工的迅猛发展极大地促进了整个化学工业的发展，改变了化学工业的面貌。据统计，现在90%以上的有机化学产品来自石油化工。随着化学工业的发展，跨类的部门层出不穷，人们的衣食住行、社会各行各业都离不开化学工业。化学工业在国民经济中的地位日益重要，发展化学工业对于发展经济、巩固国防和改善民生都有重要意义。我国化学工业在安全生产和环境保护等方面也面临严峻的形势。化学工业（以下简称化工）要实现可持续发展，必须以人为本、科学发展，高度重视安全生产、职业健康和环境保护问题。三、化工生产的特点化学工业不仅是能源消耗大、废弃物多的产业，也是技术创新快、发展潜力大的产业。归纳起来，化工生产有以下特点(1)化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多，绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀性的危险化学品。例如：液氯、氢气、一氧化碳等都是易燃易爆物质，这些原材·2·…●第一章绪论●-料、燃料、中间产品和成品的储存和运输都有着特殊的要求。(2)化工生产工艺条件苛刻。有些化学反应在高温、高压下进行；有些反应则要在低温、高真空度下进行。例如：电石、硫酸、化肥合成等都是在高温下生产。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800℃；裂解气要在深冷(-96℃)条件下进行分离；纯度为99.99%的乙烯气体要在294kP的压力下聚合，制取聚乙烯树脂。(3)生产规模大型化。近几十年来，化工生产采用大型生产装置是国际上的明显发展趋势。以化肥为例，20世纪中：50年代合成氨的最大规模为60000/a,60年代初为120000t/a,70年代发展为540000t/a乙烯装置的生产能力也从50年代的100000/a,发展到70年代的600000/。采用大型装置可以显著降低单位产品的建设投资和生产成本，提高劳动生产能力，降低能耗。因此，世界各国都积极发展大型化工生产装置，但大型化也会带来重大的潜在危险。(4)生产方式高度自动化与连续化。化工生产已经从过去落后的手工操作、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：生产装置从室内走向露天；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变为仪表自动操作，进而又发展为计算机控制操作。连续化与自动生产是大型化的必然结果，但控制设备也有一定的故障率。据美国石油保险协会统计，控制系统发生故障而造成的炼油厂火灾爆炸事故占同类事故总量的6.1%。四、化学工业危险因素化学工业危险因素分为以下几类。(一)工厂选址(1)易遭受地震、洪水、暴风雨等自然灾害：(2)水源不充足：(3)缺少公共消防设施：(4)有高湿度、温度变化显著等气候问题；(5)受邻近危险性大的工业装置影响；(6)邻近公路、铁路、机场等运输设施：(7)在紧急状态下难以把人和车辆疏散至安全地带。(二)工厂布局(1)工艺设备和储存设备过于密集：(2)有显著危险性和无危险性的工艺装置间的安全距离不够：(3)昂贵设备过于集中；(4)对不能替换的装置没有有效的防护：(5)锅炉、加热器等火源与可燃物工艺装置之间距离太小：(6)有地形障碍。·3●化工安全与环保●→》(三)结构(1)支撑物、门、墙等不是防火结构：(2)电气设备无防护措施：(3)防爆、通风、换气能力不足：(4)控制和管理的指示装置无防护措施：(5)装置基础薄弱。(四)对加工物质的危险性认识不足(1)原料在装置中混合，在催化剂作用下自然分解；(2)对处理的气体、粉尘等在工艺条件下的爆炸范围不明确：(3)没有充分掌握因误操作、控制不良而使工艺过程处于不正常状态时的物料和产品的详细情况。(五)化工工艺(1)没有足够的有关化学反应的动力学数据：(2)对有危险的副反应认识不足；(3)没有根据热力学研究确定爆炸能量：(4)对工艺异常情况检测不够。(六)物料输送(1)操作各种单元时对物料流动不能进行良好控制；(2)产品的标志不完全；(3)送风装置内的粉尘爆炸；(4)废气、废水和废渣的处理：(5)装置内的装卸设施(七)误操作(1)忽略关于运转和维修的操作教育；(2)没有充分发挥管理人员的监督作用：(3)开车、停车计划不适当：(4)缺乏紧急停车的操作训练：(5)没有建立操作人员和安全人员之间的协作体制。(八)设备缺陷(1)因选材不当而引起装置腐蚀、损坏：(2)设备不完善，如缺少可靠的控制仪表等：(3)材料疲劳失效；(4)对金属材料没有进行充分的无损探伤检查或没有经过专家验收；(5)结构上有缺陷，如不能停车而无法定期检查或进行预防维修：(6)设备在超过设计极限的工艺条件下运行：4●第一章绪论●-(7)对运转中存在的问题或不完善的防灾措施没有及时改进：(8)没有连续记录温度、压力、开/停车情况及中间罐和受压罐内的压力变动。(九)防灾计划不充分(1)没有得到管理部门的大力支持：(2)责任分工不明确：(3)装置运行异常或故障仅由安全部门负责，只是单线起作用：(4)没有预防事故的计划，或即使有也很差；(5)遇有紧急情况未采取得力措施；(6)没有实行由管理部门和生产部门共同进行的定期安全检查；(7)没有对生产负责人和技术人员进行安全生产的继续教育和必要的防灾培训。瑞士再保险公司统计了化学工业和石油工业的102起事故案例，分析了上述9类危险因素所占比例，统计结果如表1-1所示。表1-1化学工业和石油工业的危险因素危险因素所占比例/%类别危险因素化学工业石油工业1工厂选址问题3.57.02工厂布局问题2.012.03结构问题3.014.0对加工物质的危险性认420.22.0识不足5化工工艺问题10.63.06物料输送问题4.44.07误操作问题17.210.08设备缺陷问题31.146.0防灾计划不充分8.02.0第二节化工安全事故的特点一、化工安全事故的特点化工安全事故的特点基本上是由所用原料特性、加工工艺方法和生产规模决定的。为了预防事故，必须了解这些特点。(一)发生火灾、爆炸、中毒事故概率大且后果严重统计资料表明，化工厂火灾爆炸事故的死亡人数占工亡总人数的13.8%，居第一位：·5.----●●化工安全与不保●0-中毒室息事故死亡人数占工亡总数的12%，居第二位：高空坠落和触电导致的死亡人数分别居第三和第四位。化工生产使用的反应器、压力容器的爆炸及燃烧导致的传播速度超过音速的爆轰，都会造成破坏力极强的冲击波，冲击波超压达0.2atm(1atm=1.01×103Pa)时会使砖木结构建筑物部分倒塌、墙壁崩裂。如果爆炸发生在室内，压力一般会增加7倍，任何坚固的建筑物都承受不了这样大的压力。化工管道破裂或设备损坏，大量易燃气体或液体瞬间泄放，便会迅速蒸发形成蒸气云团，并且与空气混合达到爆炸下限，随风漂移。据估算，50t易燃气体泄漏会造成直径700m的云团，在其覆盖下的人将会被爆炸火球或扩散的火焰灼伤，其辐射强度将达到14W/cm2(人能承受的安全辐射强度仅为0.5W/cm2),同时人还会因缺氧而室息死亡。据统计，因一氧化碳、硫化氢、氮气、氨氧化物、氨、苯、二氧化碳、光气(C0CL2)、氯化钡、甲烷、氯乙烯、磷、苯酚、砷化物等16种物质造成中毒、室息的死亡人数占中毒死亡总人数的87.9%。一些比空气重的液化气体（如氨、氯等）在设备或管道破口处以15°~30°呈锥形扩散，扩散宽度在100m左右时，人还容易察觉并迅速逃离，但当毒气影响宽度达到1km或更大时，在距离较远而毒气浓度尚未稀释到安全值时，人很难逃离，会导致人群大范围中毒。(二)触发事故的因素多(1)化工生产中有许多副反应发生，有些副反应的机理尚不完全清楚，有些副反应则是在危险临界点（如爆炸极限）附近进行生产，工艺条件稍一波动就会发生严重事故。(2)化工生产工艺中影响各种参数的干扰因素多，设定的工艺参数很容易发生偏移。在自动控制过程中也会产生失调或失控现象，人工调节更易发生事故。(3)由于人的素质或人机工程设计欠佳，往往会造成误操作。(三)设备材质和加工缺陷及腐蚀等原因触发事故化工工艺设备一般都是在严酷的生产条件下运行。腐蚀介质的作用，振动、压力波动造成的疲劳，高、低温环境都会对材质性质产生影响。设备材质受到制造时的残余应力和运转时拉伸应力的作用，在腐蚀的环境中就会产生裂纹并发展长大，在特定条件下（如压力波动、严寒天气)就会引起脆性破裂，造成灾难性事故。设备制造时除了选择正确的材料外，还要求正确的加工方法。如焊缝不良或未经过适当的热处理会使焊区附近材料性能劣化，易产生裂纹使设备破损。(四)事故的集中与多发化工装置中的许多关键设备（特别是高负荷的塔槽、压力容器、反应釜、经常开/闭的阀门等)运转到一定时间后，常会出现多发故障或集中发生故障的情况，这是因为设备进入寿命周期的故障频发阶段。对待事故多发频发期，必须采取预防措施，加强设备检测和监护措施，及时更换到期设备。[案例1-1]墨西哥国家石油公司液化石油气储运站爆炸事故。1984年11月19日，位·6…···试读结束···...

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编辑评论：化学工程原理（第3版）是柴成景、贾绍仪主编的ldquo十二五rdquo普通高等教育本科生国家级规划教材。全书以转移过程理论和工程问题处理方法论两条主线，重点介绍化工装置操作的基本原理、工艺计算、典型设备及其改进简介本书由十二章组成，分两卷出版。第1卷涵盖流体流动、流体输送机械、多相混合物的分离和固体的流化、液体搅拌、传热和蒸发；第2卷涵盖传质分离工艺介绍、气体吸收、蒸馏、液液萃取和液液萃取固体浸出、固体物料干燥等分离方法（结晶、膜分离和吸附等）。每章都有学习指南、例子、练习和思考题。本书采用双色印刷，双栏排版。支持本书的数字课程网站可以为用户提供课程演示、知识点动画等多种形式的教材。本书专业应用范围广，可供化工、石油、生物、制药、食品、环境、材料、冶金等专业的大专院校使用，也可供相关部门用于科研、设计、管理和生产。人员参考。教材第三版的主要修订（1）相关单元过程进一步加强了研究重点、发展前沿、强化途径、节能措施的介绍，激发了读者的创新思维；（2）对部分实例问题进行适当调整，结合工程实践加强案例分析，突出应用型人才和创新能力的培养；(3)对部分章节内容顺序进行了部分调整，同时对项目中很少使用的内容进行了删除或简化；(4)附录更新了部分内容；(5)在出版纸质教材的同时，建立数字课程网站，将纸质教材与数字课程网站的教学资源进行链接。化学工程原理课程的内容与特点《化工原理》是所有化工专业（包括化工、石油、生物、药学、轻工食品、环境、材料等）的一门重要的技术基础课。它是一门综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化学加工生产中各种物理过程问题的工程学科。承担工程科学与工程技术的双重教育任务。...

2023-03-12 化工原理固体干燥 化工原理流体

图书名称：《21世纪高职高专化学化工类规划教材化工仪表与自动控制技术》【作者】董相军编【丛书名】21世纪高职高专化学化工类规划教材【页数】150【出版社】青岛：中国海洋大学出版社,2021.03【ISBN号】978-7-5670-2740-4【价格】38.00【分类】化工仪表-高等职业教育-教材-化工过程-自动控制系统-高等职业教育-教材【参考文献】董相军编.21世纪高职高专化学化工类规划教材化工仪表与自动控制技术.青岛：中国海洋大学出版社,2021.03.图书封面：化工仪表与自动控制技术》内容提要：本书根据中、高职院校学生的特点，以工作过程为导向，以能力为本位编写而成，共包括7个项目，分别为分析化工自动控制系统、分析压力自动控制系统、分析液位自动控制系统、设计流量自动控制系统、设计温度自动控制系统、分析复杂控制系统和设计精馏塔控制系统。本书以学生为中心，尊重学生的个人发展潜力，以使他们踏上工作岗位后成为技术的适应者和技术设计的参与者。《21世纪高职高专化学化工类规划教材化工仪表与自动控制技术》内容试读项日1分析化工自动控制系统[顶目内容]·化工自动化的主要内容；·自动控制系统的组成及方块图；·自动控制系统的分类；·自动控制系统的过渡过程和品质指标；·工艺管道及控制流程图。[项目知识目标]·了解自动控制系统的概念、分类，自动化仪表的分类；明确实现自动控制系统的意义，了解自动控制系统的发展概况和发展趋势；·理解自动控制系统的组成，明确其工作过程；·理解带控制点的流程图，掌握系统框图的画法；·理解控制系统的静态和动态的概念，掌握过渡过程基本形式及其物理意义。[项目能力目标]·能识别带控制点的流程图；·会分析简单控制系统的控制过程。任务1.1认识化工自动化[任务描述]石油、化工等工业生产过程由于条件复杂、规模庞大，很多参数必须满足工艺的要求，所以在生产中要使用自动化控制取代手动控制。本次任务是认识自动检测系统、自动信号与连锁保护系统、自动操纵系统和自动控制系统等常见化工自动化系统。[任务目标]了解自动检测系统、自动信号与连锁保护系统、自动操纵系统和自动控制系统在生产中的作用和应用场合。。1…化工仪表与自动控制技术[相关知识]一、化工自动化的发展情况自爸20世纪40年代以前绝大多数化工生产处于手工操作状况，操作工人根据反映主要参数的仪表的指示情况，用人工来改变操作条件，生产过程单凭经验进行。这种生产方式，效率低，花费庞大。20世纪50年代到60年代，人们对化工生产各种单元操作进行了大量的开发工作，使得化工生产过程朝着大规模、高效率、连续生产、综合利用的方向迅速发展。20世纪70年代以来，化工自动化技术水平得到了很大的提高，计算机开始用于生产过程，出现了计算机控制系统。20世纪80年代末至90年代，现场总线和现场总线控制系统得到了迅速发展。目前，现场总线控制系统已经在世界范围内应用于工业控制的各个领域。日好日过二、化工生产过程自动化的主要内容为了实现化工生产过程自动化，一般要具备自动检测系统、自动信号和连锁保护系统、自动操纵及自动开停车系统和自动控制系统。(一)自动检测系统利用各种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、指示或记录的系统称为自动检测系统。它取代了操作人员，可以对工艺参数不断进行观察与记录。日图1-1所示的热交换器是利用蒸汽来加热冷液的。冷液经加热后的温度是否达到要求，可用测温元件配上平衡电桥来测量、指示和记录。冷液的流量可用孔板流量计检测，蒸汽压力用压力表指示，配上平衡电桥的测温元件、孔板流量计、压力表即组成自动检测系统。际白工只平衡电桥压力表蒸汽备强数)孔板流量计册他日，领西冷液热液测温元件冷凝水福目民图11热交换器自动检测系统示意图户因a(二)自动信号和连锁保护系统生产过程中，由于一些偶然因素的影响而导致工艺参数超出允许的变化范围而出现不正常情况时，事故就有可能发生。为此，人们常对某些关键性参数设置自动信号和连锁保护装置。当工艺参数超过了允许范围，在事故即将发生时，信号系统就自动发出声、光2·项目1分析化工自动控制系统等信号报警，提醒操作人员注意并及时采取措施。当工艺参数超出允许的极限值时，连锁保护装置就会采取紧急措施，打开安全阀或切断某些通路，必要时紧急停车，以防止事故的发生或扩大。自动信号连锁保护系统是生产过程中的一种安全装置。例如，某反应器的反应温度超过了允许极限值，自动信号系统就会发出声、光信号，报警给工艺操作人员以及时处理生产事故。对生产过程的强化，使得仅靠操作人员直接控制生产过程已不可能，因为在一个强化了的生产过程中，事故常常会在几秒钟内发生，操作人员根本来不及处理。自动信号和连锁保护系统可以圆满地解决这类问题。当反应器的温度到达危险值时，自动信号和连锁保护系统会立即采取措施，加大冷却剂的量或关闭进料阀门，减缓或停止反应，从而避免爆炸等生产事故的发生。(三)自动操纵及自动开停车系统自动操纵系统可以根据预先设定的程序自动地对生产设备进行某种周期性操作。如预先设置好自动洗衣机的浸泡时间、洗涤次数、脱水时间后，洗衣机就会按照既定程序进行工作。自动开停车系统可以按照预先规定好的程序，让生产过程自动运行或自动停车。(四)自动控制系统生产过程中，各种工艺条件不可能是一成不变的，这就需要对其中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰（扰动）的影响而偏离正常状态时，能自动回到规定的数值范围内，为此目的而设置的系统就是自动控制系统。由以上可以看出，自动检测系统只能“了解”生产过程的进行情况，自动信号和连锁保护系统只能在工艺条件进入某种极限状态时才能采取安全措施以避免生产事故的发生，自动操纵及自动开停车系统只能按照预先规定好的程序对生产过程进行某种周期性操纵；只有自动控制系统，才能自动地排除各种干扰因素对工艺参数的影响，使其始终保持在预先规定的数值上，保证生产过程的自动化，满足生产工艺的要求。因此，自动控制系统是自动化生产中的核心部分任务1.2分析自动控制系统的组成和方框图[任务描述]自动控制系统是在人工控制的基础上产生和发展起来的。本次任务以生产过程中最常见的液位控制为例来介绍自动控制系统的基本组成：为了便于对系统分析研究，用方框图来表示自动控制系统的组成。[任务目标]了解自动控制系统的组成，明确其工作过程；了解各个环节之间的联系信号；掌握方框图的画法。。3项目1分析化工自动控制系统显然，这套自动化装置具有人工控制中操作人员的眼、脑、手的部分功能。因此，它能完成自动控制贮槽液位的任务。Q玻璃管液位计Q。图1-2液位人工控制自动化装置给定值变送器自动控制器液体贮槽Q。图1-3液位自动控制系统图在自动控制系统的组成中，除了上述的自动化装置外，还必须具有控制装置所控制的生产设备。在自动控制系统中，将需要控制其工艺参数的生产设备或机器叫作被控对象。图1-3所示的液体贮槽就是这个液位控制系统的被控对象。化工生产中的各种塔器、反应器、换热器、泵和压缩机以及各种容器、贮槽都是常见的被控对象，甚至一段输气管道也可以是一个被控对象。在复杂的生产设备（如精馏塔、吸收塔等）中，一种设备上可能有好几个控制系统。这样，生产设备的整个装置就不一定都被确定为被控对象。比如说，一个精馏塔，往往塔顶需要控制温度、压力等而塔底需要控制温度、塔釜液位等，有时中部又需要控制进料流量。在这种情况下，就只有塔的某一个与控制有关的相应部分才是某一个控制系统的被控对象。例如，在讨论进料流量的控制系统时，被控对象指的仅是进料管及·5化工仪表与自动控制技术阀门等而不是整个精馏塔本身。二、自动控制系统方框图自动控制系统方框图是控制系统或系统中每个环节的功能和信号流向的图解表示，是设计中对控制系统进行理论分析的一种常用方式。自动控制系统方框图由方框、信号线、比较点、引出点组成。其中，每一个方框表示系统中的一个组成部分（也称为环节），在方框内填入表示其自身特性的数学表达式或文字说明；信号线是带有箭头的线段，用来表示环节之间的相互关系和信号流向；比较点用于表示对两个或两个以上的信号进行加减运算，“十”号表示相加，“一”号表示相减：引出点用于表示信号引出，从同一位置引出的信号在数值上和性质上完全相同。作用于方框上的信号被称为该环节的输入信号，由方框送出的信号被称为该环节的输出信号。图1-4为液位自动控制系统方框图，每个方框表示系统的一个组成部分，这个组成部分称为“环节”。两个方框之间用一条带有箭头的线条表示环节之间的相互关系和信号流向；箭头指向方框表示信号输入这个环节，箭头离开方框表示这个环节输出信号。方框图中线旁的字母表示相互之间的作用信号。图1-3中的贮槽在图1-4中用一个“对象”方框来表示，其液位在生产过程中要保持恒定，这在自动控制系统中被称为被控变量，用y来表示。在方框图中，被控变量y就是“对象”的输出。被控变量y随进料流量的改变而变化，这种引起被控变量波动的外来因素，在自动控制系统中被称为干扰作用，用f表示。干扰作用是作用于对象的输入信号。控制阀的动作会引起出料流量的改变；如果用一方框表示控制阀，那么出料流量即为“控制阀”方框的输出信号。出料流量也是影响液位变化的因素，所以也是作用对象的输人信号。出料流量信号g在方框图中把控制阀和“对象”连接在一起。贮槽液位信号是测量元件及变送器的输入信号，而变送器的输出信号z进入比较机构，与工艺上希望保持的被控变量数值即给定值（设定值）x进行比较，得出偏差信号e(=x一z),并将之送往控制器。比较机构实际上只是控制器的一个组成部分，不是一个独立的仪表，在图中把它单独画出来（一般用○表示），为的是能更清楚地说明其比较作用。控制器根据偏差信号的大小，按一定的规律运算后，发出信号并将之送至控制阀，使控制阀的开度发生变化，从而改变出料流量以克服干扰对被控变量（液位）的影响。控制阀通过开度变化发挥控制作用。具体实现控制作用的变量是操纵变量，如图1-4中流过控制阀的出料流量就是操纵变量。干扰作用给定值。偏差控制器输出e控制器控制阀操纵变量对象被控变量测量值测量元件变送器图1-4液位自动控制系统方框图。6···试读结束···...

2022-05-04