沈陽化工大學(xué)-期末復(fù)習-化工安全工程復(fù)習大全

1、化工安全工程概論化工優(yōu)創(chuàng)1202班1、 考試時間：6月23日（16周周三）2、 考試題型：1. 單選題2. 多選題3. 判斷題4. 名詞解釋5. 簡答題6. 計算題7. 論述題三、考試重點：1. 爆炸極限計算2. 氧差額判斷3. 毒物接觸時間評價計算4. 道化學(xué)評價方法5. 故障樹分析計算6. HAZOP分析第一章 緒論1.1重要概念（本章簡答題為主）一、任何生產(chǎn)過程都離不開人、物、環(huán)境三個方面的因素（PPT）。二、安全工程研究的基本內(nèi)容：（1）安全技術(shù)（2）勞動衛(wèi)生技術(shù)（3）安全衛(wèi)生管理三、海因里希劃分化工裝置緊急狀態(tài)五個等級（P6）：（1）運轉(zhuǎn)失靈；（2）故障；（3）異常；（4）事故；（5

2、）災(zāi)害。四、安全工程評價方法（P8）：（1）經(jīng)驗系統(tǒng)化方法；（2）系統(tǒng)解剖分析法；（3）邏輯推到法；（4）人的失誤分析法。五、化工工業(yè)危險因素（P4）28（1）工廠選址（2）工廠布局（3）結(jié)構(gòu)（4）對加工物質(zhì)的危險性認識不足（5）化工工藝（6）物料輸送（7）誤操作（8）設(shè)備缺陷（9）防災(zāi)計劃不充分第二章 物質(zhì)性質(zhì)、物化原理與安全2.1基本概念（本章名詞解釋為主）一、危險化學(xué)品的分類（P12、PPT）（1）爆炸品（2）壓縮氣體和液化氣體（3）易燃液體（4）易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品（5）氧化劑和有機過氧化物（6）有毒品（7）放射性物質(zhì)（8）腐蝕品（9）雜項危險物質(zhì)和物品2、 易燃物質(zhì)的性質(zhì)

3、（P16）：閃點、著火點、自燃溫度、蒸汽相對密度、熔點、沸點、分子式、爆炸范圍、蒸發(fā)潛熱、燃燒熱。3、 閃點：定義為易揮發(fā)可燃物質(zhì)表面形成的蒸氣和空氣的混合物遇火燃燒的最低溫度。4、 著火點：是指蒸氣和空氣的混合物在開口容器中可以點燃并持續(xù)燃燒的最低溫度。著火點一般高于閃點。當缺少閃電數(shù)據(jù)時，著火點可以標示出物質(zhì)的火險。5、 爆炸范圍：也稱爆炸極限或燃燒極限。用可燃蒸汽或氣體在空氣中的體積分數(shù)表示，是可燃蒸汽或氣體與空氣的混合物遇引爆源引爆即能發(fā)生爆炸或燃燒的濃度范圍。上述濃度范圍用爆炸下限和爆炸上限來表示。六、易燃性危險（P15）：可分為極度易燃性、高度易燃性和易燃性3個危險類別。（1）極度

4、易燃性是指閃點低于0、沸點低于或等于35的物質(zhì)或制劑具有的特征。例如乙醚、甲酸乙酯、乙醛就屬于這個類別。（2）高度易燃性是指無需能量，與常溫空氣接觸就能變熱起火的物質(zhì)或制劑具有的特征。氫氧化物、烷基鋁、磷以及多種溶劑都屬于這個類別。（3）易燃性是指閃點在2155的液體物質(zhì)或助劑具有的特征。包括大多數(shù)溶劑和許多石油餾分。七、毒性物質(zhì)的臨界限度（P18）：表示的是所有工人日復(fù)一日地重復(fù)暴露而不會受到危害的最高濃度。八、LD50是一次經(jīng)口半數(shù)致死劑量；LC50是吸入2小時毒氣半數(shù)致死劑量。九、氧差額：（1）定義：系統(tǒng)的氧含量與系統(tǒng)中的碳氫和其他可氧化元素完全氧化所需的氧量之間的差值。（2）分類：負氧

5、差額、零氧差額、正氧差額a.對于負氧差額的化合物，氧化劑的存在會減少負的氧差額。如三硝基甲苯。b.對于零氧差額的化合物，潛在的釋放量最大。如甲酸。c.對于正氧差額的化合物，燃料和還原劑的存在會增加潛能的釋放。如七氧化二錳。8.燃燒反應(yīng)點火時應(yīng)注意物質(zhì)的爆炸或爆炸極限。燃燒速率控制：溫度、氧化劑、燃料加入量。2.2重要例題氧差額計算（P23）1. 吸收氧氣，負氧差額2. 不吸收不生成，零氧差額3. 釋放氧原子，正氧差額危險性：正氧差額>零氧差額>負氧差額第三章 化工廠設(shè)計和操作3.1重要概念（本章選擇、判斷為主）一、危險和防護的一般考慮（P38）危險按潛在或直接的危害分一級危險和二級

6、危險。二級危險是在一級危險失去控制后發(fā)展成的，會造成人身或財產(chǎn)的直接損失。二、防護危險的措施（P38）對于一級、二級危險，可設(shè)置三道防線（1）第一道防護線：為了解決一級危險，并防止二級危險的發(fā)生。（2）第二道防護線：當二級防護危險發(fā)生時，將人身和財產(chǎn)損失降至最小程度。（3）第三道防護線：發(fā)生人身傷害事故時，提供有效的急救和醫(yī)療設(shè)施，使受到傷害的人員得到迅速救治。三、三道防護線的具體內(nèi)容主要有（P38）：充分利用地形（如：液體向下流，毒氣易擴散）水源充足（滅火、稀釋）主導(dǎo)風向（牌城市下風口）隔離距離（防止發(fā)生火災(zāi)、爆炸互相影響）安全設(shè)施（滅火、防護、救生）四、工廠定位系列問題（P39）1.工廠定

7、位問題實際上是要解決把工廠建于何處的問題，面對的主要問題有：原料問題、運輸問題、經(jīng)濟問題、環(huán)境問題2.化工廠定位，一般遵循以下基本原則：（1）有原料、燃料供應(yīng)和產(chǎn)品銷售的良好的流通條件；（2）有儲運、公用工程和生活設(shè)施等方面良好的協(xié)作環(huán)境；（3）靠近水量充足，水質(zhì)優(yōu)良的水源；（4）有便利的交通條件；（5）有良好的工程地址和水文氣象；3.工廠應(yīng)避免定位在下列地區(qū)：（1）震斷層地區(qū)和基本烈度9度以上的地震區(qū)；（2）厚度較大的IIII級自重濕陷性黃土地區(qū)；（3）易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山區(qū)；（4）有開采價值的礦藏地區(qū)；（5）對機場、電臺等使用有影響的地區(qū)；（6）國家規(guī)定的歷史文物、生物保護和

8、風景游覽地區(qū)；（7）城鎮(zhèn)等人口密集的地區(qū)。三、工廠選址的安全問題（P36）工廠選址仍然是一種工廠相對于基環(huán)境的定位問題，考慮如下方面：1.相對隔離或主導(dǎo)風向盡量將廠址選擇在一個孤立地區(qū)。若客觀條件不允許，可依據(jù)主導(dǎo)風，將工廠置于社區(qū)的下風區(qū)域。2.高大構(gòu)筑物可能 的坍塌是對社區(qū)的另一種潛在的危險。3.廢氣排放工廠都會有不同程度的廢液排放，應(yīng)確保不會污染社區(qū)的飲用水，不會對養(yǎng)殖、海洋生物造成影響?？赡芎斜ɑ旌衔锏呐盼酃艿啦豢纱┰焦矆鏊蛩饺说亟纭?.進出口道路工廠的主要出入口要格外小心，避免嚴重的交通事故，若工廠鄰近高速公路，可能會有車輛離開公路沖入工廠的危險。5.毗鄰工廠毗鄰的工廠可能會

9、釋放毒性或易燃氣體飄入工廠，引起人員中毒或由于火花或加熱面而起火。這種情況應(yīng)將工廠建于上風區(qū)，或者隔開一定的距離。6.水源充足的水源可以保障消防能力。7.地形方面工廠救火時往往需要社區(qū)的協(xié)助，社區(qū)協(xié)助的有效與否，有時對救火的成敗起著決定作用。四工廠布局的安全問題1化工廠而已普遍采用留有一定間距的區(qū)塊化的方法。工廠廠區(qū)一般可劃分為以下六個區(qū)塊（P40）：（1）工藝裝置區(qū)；（2）罐區(qū)；（3）公用設(shè)施區(qū)；（4）運輸裝卸區(qū)；（5）輔助生產(chǎn)區(qū)；（6）管理區(qū)。2.加工單元可能是工廠中最危險的區(qū)域。五、加工單元區(qū)域的規(guī)劃（P46）單元區(qū)域規(guī)劃分三種：（1） 流程線狀布局（2） 分組布局（3） 架空布局加工單

10、元設(shè)備設(shè)施配置主要有以下幾種方式：（1）地面設(shè)備直線排列；（2）地面設(shè)備非直線排列；（3）地面設(shè)備室內(nèi)配置六、壓力容器安全附件（P59）：（1） 安全閥； （2）爆破片； （3）壓力表；（4） 液位計； （5）泄壓裝置。7、 容器內(nèi)作業(yè)八個必須（P62、PPT）1 必須申請、辦證,并得到批準.2 必須進行安全隔絕.3 必須切斷動力電,并使用安全燈具.4 必須進行置換、通風.5 必須按時間要求進行安全分析.6 必須佩戴規(guī)定的防護用具.7 必須有人在器外監(jiān)護,并堅守崗位.8 必須有搶救后備措施.九、動火作業(yè)六大禁令（P63、PPT）1 動火證未經(jīng)批準,禁止動火.2 不與生產(chǎn)系統(tǒng)可靠隔絕,禁止動火.

11、3 不清洗、置換不合格,禁止動火.4 不清除周圍易燃物,禁止動火.5 不按時做動火分析,禁止動火.6 沒有消防措施,禁止動火.十、公用工程設(shè)施安全（P65-67）第四章 燃燒和爆炸與防火防爆安全技術(shù)4.1基本概念（本章是重點，一定要好好看課本）1、 燃燒定義：可燃物質(zhì)與助燃物質(zhì)（氧或其他助燃物質(zhì)）在一定的條件下發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)。P682、 可燃物質(zhì)燃燒基本三要素：可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)和火源。P683、 燃燒形式（P71）：按照相態(tài)可分為均相燃燒和非均相燃燒：均相燃燒又分為混合燃燒和擴散燃燒；非均相燃燒又可分為蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒。4、 燃燒按照起因可分為：閃燃、點燃和自燃。閃

12、點、著火點和自燃點分別是其特性參數(shù)。5、 燃燒特性參數(shù)：燃燒溫度、燃燒速率和燃燒熱。P76六、燃燒性物質(zhì)的貯存和運輸（P88-92）七、爆炸的定義：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。P78八、按照爆炸反應(yīng)物分類（P80）：（1）純組元可燃氣體熱分解爆炸；（2）可燃氣體混合物爆炸（3）可燃粉塵爆炸（4）可燃液體霧滴爆炸（5）可燃蒸汽云爆炸九、爆炸極限理論（P82）爆炸下限：可燃氣體或蒸氣與空氣的混合物能使火焰蔓延的的最低濃度。爆炸上限：能使火焰蔓延的最高濃度。十、影響爆炸極限的因素1. 初始溫度初始溫度越高，爆炸極限范圍越廣，下限下移，上限上移；2. 初

13、始壓力初始壓力越大，爆炸極限范圍越廣，下限不變，上限上移；CO除外；3.惰性介質(zhì)或雜質(zhì)惰性介質(zhì)或雜質(zhì)越濃，爆炸極限范圍越窄，下限不變，上限下移；4.容器管道的材質(zhì)與尺寸容器管道直徑越小，爆炸極限范圍越??；5.能源點火能越大，爆炸極限范圍越大，下限不變，上限上移。十一、引爆能：爆炸性物質(zhì)引爆所需要的能量。十二、敏感度：爆炸性物質(zhì)在高熱、震動、沖擊等外力作用下發(fā)生爆炸的難易程度。十三、火災(zāi)和爆炸的局限化措施（P110-112）十四、滅火劑與滅火器（P112-115）4.2 重要公式爆炸極限計算公式（P87看1、2、4、5的公式）多組元可燃性氣體混合物爆炸極限爆炸上限：爆炸下限：yi組元i的濃度，L

14、Hi組元i的爆炸上限，LLi組元i的爆炸下限4.3重要例題某混合氣體組成如下，求爆炸極限：組分甲烷乙烯己烷空氣yi，%20.50.896.7LL，%5.32.71.1LH，%14.0367.5解：去掉空氣所占百分濃度爆炸下限：爆炸上限：第五章 職業(yè)毒害與防毒措施5.1基本概念（本章有簡答和計算）1、 職業(yè)病定義：用人單位勞動者在職業(yè)活動中引起的疾病。2、 職業(yè)中毒定義：在生產(chǎn)過程中由于接觸化學(xué)毒物而引起的中毒。3、 劑量作用關(guān)系：毒性物質(zhì)在生物個體內(nèi)所起作用與毒性物質(zhì)劑量之間的關(guān)系。P1184、 劑量響應(yīng)關(guān)系：毒性物質(zhì)在一組生物體中產(chǎn)生一定標準作用的個體數(shù)，即產(chǎn)生作用百分率與毒性物質(zhì)劑量之間的

15、關(guān)系，是衛(wèi)生標準的依據(jù)。P1185、 評價指標（P118）：1. 絕對致死劑量或濃度（LD100或LC100）2. 半數(shù)致死劑量或濃度（LD50或LC50）3. 最小致死劑量或濃度（MLD或MLC）4. 最大耐受劑量或濃度（LD0或LC0）5. 急性閥劑量或濃度（LMTac）6. 慢性閥劑量或濃度（LMTcb）7. 慢性無作用劑量或濃度六、化學(xué)結(jié)構(gòu)對毒性的影響（P125）（1）在有機化合物中，碳鏈的長度對毒性有很大的影響（2）分子結(jié)構(gòu)的不飽和程度越高，毒性越大（3）分子結(jié)構(gòu)的對稱性和幾何結(jié)構(gòu)。一般認為，對稱程度越高，毒性越大。（4）有機化合物的氫取代基團對毒性的影響顯著（5）在芳香烴中，苯環(huán)的

16、氫原子若被甲基或乙基取代，全身毒性減弱，而對粘膜的刺激性增加七、毒性物質(zhì)侵入人體途徑（P127）：1.經(jīng)呼吸道侵入（主要途徑）；2.經(jīng)皮膚侵入；3.經(jīng)消化道侵入（危險途徑）。八、防止職業(yè)毒害的技術(shù)措施（P137）1.代替或排除有毒或高毒物料2.采用危害性小的工藝3.密閉化、機械化、連續(xù)化措施4.隔離操作和自動控制5.2基本公式有毒物質(zhì)接觸時間評價方法及計算1、 時間加權(quán)平均容許濃度：以時間為權(quán)數(shù)規(guī)定的8小時工作日的平均容許接觸濃度。公式：Ca，Cb，CnTa，Tb，Tn時間段接觸的相應(yīng)濃度；Ta，Tb，TnCa，Cb，Cn濃度下的相應(yīng)接觸時間。二、混合物毒性計算（相加作用）兩種或兩種以上有毒物

17、質(zhì)共同作用于同一器官、系統(tǒng)或具有相同刺激，或已知這些物質(zhì)可產(chǎn)生相加作用時，按下式計算：C1，C2，Cn各個物質(zhì)所測得的濃度；L1，L2，Ln各個物質(zhì)相應(yīng)的容許濃度限值。5.3重要例題1、 乙酸乙酯的時間加權(quán)平均容許濃度為200mg/m3，勞動者接觸狀況：300mg/m3濃度，接觸2小時；160mg/m3濃度，接觸2小時；120mg/m3濃度，接觸4小時。評價該車間衛(wèi)生狀況。解：此結(jié)果<200mg/m3，未超過該物質(zhì)的時間加權(quán)平均容許濃度。二、某車間空氣有苯、甲苯、二甲苯三種物質(zhì)，經(jīng)分析其濃度分別為4，20和50mg/m3。依據(jù)標準知此三種毒物的PC-STEL分別為10,100,100mg

18、/m3，評價該車間衛(wèi)生是否達標。解：三種毒物相加作用4/10+20/100+50/100=1.1>1因值大于1，所以該車間衛(wèi)生不符合國家標準，需要整改。第九章 系統(tǒng)安全分析與評價9.1基本概念（本章有兩道大題，十分重要）1、 系統(tǒng)定義：指由若干相互聯(lián)系的、為了達到一定目標而具有獨立功能的要素所構(gòu)成的有機整體。P2192、 系統(tǒng)的四個特性：1. 系統(tǒng)至少是由兩個及兩個以上的要素構(gòu)成的、具有統(tǒng)一性的整體；2. 系統(tǒng)內(nèi)各要素之間是有聯(lián)系的、相互作用的；3. 具有既定的任務(wù)目標；4. 任何系統(tǒng)的存在都具有一定的條件，并處于一定的環(huán)境之中。3、 生產(chǎn)系統(tǒng)六要素：人員、物資、設(shè)備、資金、任務(wù)指標和信

19、息。4、 安全的實質(zhì)：識別危險，防止事故，消除導(dǎo)致死亡、傷害、職業(yè)病及各種損失的條件。5、 導(dǎo)致災(zāi)難事故的原因：人的原因、物的原因和環(huán)境條件。9.2道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價方法（P227-237）1、 物質(zhì)系數(shù)MF查表2、 單元工藝危險系數(shù)F3=一般工藝危險系數(shù)F1×特殊工藝危險系數(shù)F23、 安全設(shè)施補償系數(shù)C=工藝控制補償系數(shù)C1×隔離措施補償系數(shù)C2×防火措施補償系數(shù)C3。4、 單元火災(zāi)爆炸指數(shù)F&EI=F×MF5、 基本MPPD=0.82×單元損害系數(shù)×影響區(qū)域財產(chǎn)值×價格上漲因素6、 實際MPPD=基本

20、MPPD×安全設(shè)施補償系數(shù)單元評價程序流程圖：9.3事故樹分析及其應(yīng)用（P238-239）一、事故樹符號 矩形符號表示頂上事件或中間事件,也就是需要再往下面分析的事情。 圓形符號表示基本原因事件,是最基本的、不能再繼續(xù)往下分析的事件,如人為差錯、設(shè)備元件的故障、環(huán)境不良因素等。 屋形符號表示正常事件,是系統(tǒng)在正常狀態(tài)下出現(xiàn)正常功能的事件。 菱形符號表示省略事件,包括兩種情況:第一,不必進一步分析的事件,如泵、繼電器、開關(guān)等都是由廠家制造的定型產(chǎn)品,對于使用單位而言,可不必再做進一步分析;第二,由于資料反應(yīng)的情況不具體、不明確,無法作進一步分析。 與門其邏輯符號如下圖,邏輯表達式A=B

21、1B2,表示原因事件B1和B2都發(fā)生,才有結(jié)果事件A發(fā)生。 或門其邏輯符號如下圖,邏輯表達式A=B1+B2,表示原因事件B1和B2中,只要有一個發(fā)生,結(jié)果事件A就會發(fā)生。 條件與門其邏輯符號如下圖,邏輯表達式A=B1B2C,表示原因事件B1和B2都發(fā)生,而且還必須滿足條件C,結(jié)果事件A才發(fā)生。 條件或門其邏輯符號如下圖,邏輯表達式A=(B1+B2)C,表示原因事件B1和B2中只要有一個發(fā)生,在滿足條件C的情況下,結(jié)果事件A就發(fā)生。 控制門其邏輯符號如下圖,邏輯表達式A=BC,表示輸入事件B 排斥或門其邏輯符號如下圖,邏輯表達式A=B1+B2,表示當原因事件B1或 B2發(fā)生,結(jié)果事件A發(fā)生,B1

22、、B2不可能同時發(fā)生。二、布爾代數(shù)運算等冪法則： 交換法則：結(jié)合法則： 分配法則：吸收法則： 對偶法則：對合法則： 重疊法則：例題1（重點）如圖故障樹用布爾代數(shù)表示出來：解：T=G1+G2=x4·G3+x1·G4=x4·(x3+G5)+x1·(x3+x5)=x4·(x3+x2·x5)+x1·(x3+x5)三、割集合：能使頂事件發(fā)生的基本事件集合。如果割集合中任一基本事件不發(fā)生就會造成頂事件不發(fā)生，即割集合中包含的基本事件對引起頂事件發(fā)生不但充分而且必要，則該割集合叫做最小割集合。例題2、在例1基礎(chǔ)上求最小割集合。解：T=x4

23、·(x3+x2·x5)+x1·(x3+x5) =x1x3+x1x5+x3x4+x2x4x5得到最小割集合：（x1x3）、（x1x5）、（x3x4）、（x2x4x5）四、徑集合：其中的基本事件都不發(fā)生就能保證頂事件不發(fā)生的基本事件集合。若徑集合中包含的基本事件不發(fā)生對保證頂事件不發(fā)生不但充分而且必要，則該徑集合叫做最小徑集合。例題3、在例1基礎(chǔ)上求最小徑集合解：只要把例1中的所有事件變成對立事件，把與門變或門，或門變與門，就可以得到與之相反的成功樹。T=G1·G2=（x4+G3）·（x1+G4）=（x4+x3·G5）·（x1+

24、x3·x5）=（x4+x3·(x2+x5)）·（x1+x3·x5）=x1x4+x1x2x3+x1x3x5+x3x42x5+x2x3x5+x32x52得到最小徑集合（x1x4）（x1x2x3）（x1x3x5）（x3x4x5）（x2x3x5）（x3x5）五、結(jié)構(gòu)重要度：導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因例題4、分析例題1的結(jié)構(gòu)重要度解：按照最小割集合或最小徑集合里出現(xiàn)的階數(shù)與次數(shù)可判斷。階數(shù)就是幾個x相乘，次數(shù)是同階出現(xiàn)的次數(shù)。最小割集合：（x1x3）、（x1x5）、（x3x4）、（x2x4x5）一階二階三階X1020X2001X3020X4011X5011得到結(jié)構(gòu)重要

25、度：9.5 HAZOP分析一、HAZOP（Hazard and Operability Analysis），即危險與可操作性分析，是一種系統(tǒng)化的對工藝裝置進行安全性和可操作性分析的方法。二、引導(dǎo)詞法偏差=引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)如：較多+溫度=溫度過高，無+氧氣=沒有氧氣，較少+水流量=水流量過低，空白+攪拌=無攪拌。舉例：（1）HAZOP分析a.分析節(jié)點：DAP反應(yīng)器b.設(shè)計工藝指標：在一定的溫度和壓力下攪拌反應(yīng)c.選擇引導(dǎo)詞：NO（空白）d.工藝參數(shù)：攪拌e.偏差：空白+攪拌=無攪拌f.后果：未反應(yīng)的氨代入DAP貯槽并釋放到封閉的工作區(qū)域（2）原因a.攪拌器電動機故障b.攪拌器機械聯(lián)接故障c.操作有人未啟動攪拌（3）建議措施a.考慮安裝反應(yīng)器無攪拌時的報警或停車系統(tǒng)b.確保工作區(qū)域通風良好，或者使用封閉的DAP貯槽例題1、DAP氨與磷酸混合反應(yīng)生成磷酸氫二銨表1.HAZOP分析表序號偏差原因后果安全保護建議措施1.0 容器DAP反應(yīng)器；反應(yīng)溫度x，壓力y Pa1.1無攪拌攪拌器電動機故障未反應(yīng)的氨帶入DAP