化工安全基本原理与应用

　　《化工安全基本原理与应用》以危险化学品安全使用与防火防爆技术为重点基础知识，介绍了化工生产特点与化工过程安全管理的要素，以及采用科学的方法对化工实验室安全、压力容器、化学反应过程热风险、化工单元操作和化工工艺过程进行风险辨识分析与评价。全书共10章：绪论；化工过程安全管理；防火防爆技术；危险化学品安全基础知识；化工实验室安全；风险辨识、分析与评价；压力容器；化学反应过程热风险；化工单元操作安全防范；化工工艺过程安全。本书采用了最新安全相关法律法规，反映了化工安全理论及应用的最新发展动向。《化工安全基本原理与应用》为高等学校化学工程与工艺及相关专业本科生教材，也可供石油与化工、制药及轻工等行业从事安全管理、科研开发和工程设计的人员及相关专业研究生参考。

　　李涛，华东理工大学，副校长、教授，主要从事碳一化工、催化反应工程和过程系统工程研究。作为上海市精品课程化工过程分析与开发负责人，以及化工安全类课程的总负责人，长期从事教育教学研究。基于调研、梳理和分析，提出并构建了化工安全概论、化工安全仿真、化工过程安全、企业EHS风险管理四年不断线的化工安全类课程体系，为培养学生的工程系统思维和社会责任感，塑造学生职业价值取向提供坚实平台。

第1章　绪论  1
1.1　化工生产特点与安全 2
1.1.1　化工生产特点 2
1.1.2　化工生产安全 3
1.1.3　安全教育的重要性和必要性 3
1.2　安全相关概念 5
1.2.1　安全的概念 5
1.2.2　危险及其有害因素 5
1.2.3　危险有害因素的辨识 5
1.3　事故的预防 7
1.3.1　事故及其特性 7
1.3.2　事故归因理论 8
1.3.3　预防事故的对策措施 15
思考题 16
第2章　化工过程安全管理  17
2.1　安全管理概述 18
2.1.1　安全管理及基本特征 18
2.1.2　安全管理方法 19
2.2　安全管理原理与原则 20
2.2.1　系统原理及其原则 20
2.2.2　人本原理及其原则 21
2.2.3　预防原理及其原则 22
2.2.4　强制原理及其原则 23
2.3　化工安全生产管理相关法律知识 23
2.3.1　《中华人民共和国安全生产法》介绍 23
2.3.2　化工过程安全管理简介 28
2.3.3　HSE管理体系和安全评价简介 29
2.4　化工生产应急管理 43
2.4.1　应急管理概述 43
2.4.2　事故应急管理体系 44
2.4.3　事故应急预案编制与演练 46
思考题 50
第3章　防火防爆技术  51
3.1　燃烧的基础知识 52
3.1.1　燃烧及其特征 52
3.1.2　燃烧条件 52
3.1.3　燃烧过程 53
3.1.4　燃烧类型 54
3.1.5　氧指数 56
3.1.6　最小点火能 57
3.2　爆炸的基础知识 57
3.2.1　爆炸及其特征 57
3.2.2　爆炸的分类 58
3.2.3　爆炸极限及其影响因素 59
3.2.4　粉尘爆炸 61
3.3　防火防爆技术措施 64
3.3.1　控制可燃可爆物质 64
3.3.2　点火源及其控制 64
3.3.3　工艺参数的安全控制 67
3.3.4　溢料和泄漏的控制 68
3.3.5　自动控制与安全保护装置 68
3.3.6　火灾爆炸因素分析及防火防爆基本原理 69
3.3.7　化工生产中火灾爆炸危险性分析 70
3.3.8　火灾爆炸事故蔓延的控制 71
3.4　消防技术 72
3.4.1　火灾的分类 72
3.4.2　灭火方法及其原理 73
3.4.3　灭火剂 74
3.4.4　灭火器材和消防给水设施 76
3.4.5　常见初起火灾的扑救 79
思考题 82
第4章　危险化学品安全基础知识  83
4.1　危险化学品的分类和危险特性 84
4.1.1　危险化学品的分类 84
4.1.2　危险化学品危险特性简述 86
4.2　危险化学品安全管理与技术概述 87
4.2.1　危险化学品的安全标签与安全技术说明书 87
4.2.2　危险化学品使用与储存安全 89
4.2.3　危险化学品包装与运输安全 93
4.2.4　有毒化学品的危害与防护 94
4.3　危险化学品重大危险源管理 103
4.3.1　危险化学品重大危险源辨识 103
4.3.2　危险化学品重大危险源控制 106
4.4　危险化学品事故现场处置基本方法 107
4.4.1　隔离、疏散 108
4.4.2　防护 108
4.4.3　询情和侦检 109
4.4.4　现场急救 109
4.4.5　泄漏处理 109
4.4.6　火灾控制 111
4.4.7　公共场所危险化学品应急要点 112
思考题 113
第5章　化工实验室安全  115
5.1　化工实验室安全基本原理和规程 116
5.1.1　化工实验室三级安全教育 116
5.1.2　化工实验基本程序 117
5.1.3　实验室安全用电 118
5.1.4　实验室安全用水 118
5.1.5　实验室的安全防护 119
5.1.6　实验室的三废处理 120
5.2　常用化学品安全使用 120
5.2.1　强酸、强碱及腐蚀剂的安全使用 120
5.2.2　汞的安全使用 121
5.2.3　苯的安全使用 122
5.2.4　硫化氢的安全使用 123
5.3　化工实验室常用设备的安全使用 124
5.3.1　钢瓶的安全使用 124
5.3.2　烘箱、马弗炉的安全使用 126
5.3.3　色谱仪的安全使用 127
5.3.4　泵的安全使用 129
5.4　实验室灼伤及其防护 130
5.4.1　灼伤及其分类 130
5.4.2　化学灼伤的现场急救 131
思考题 133
第6章　风险辨识、分析与评价  134
6.1　基本概念与定义 135
6.2　风险辨识、分析方法 138
6.2.1　检查表法 138
6.2.2　预先危险性分析 141
6.2.3　故障假设分析 144
6.2.4　危险与可操作性分析 145
6.2.5　故障模式与影响分析 154
6.2.6　事件树分析 157
6.2.7　事故树分析 159
6.2.8　人的可靠性分析 164
6.2.9　定量风险分析 166
6.2.10　保护层分析 166
6.2.11　其他风险辨识方法 168
6.2.12　风险辨识、分析方法的选择 170
6.3　风险评价 171
思考题 173
第7章　压力容器  174
7.1　压力容器基础知识 175
7.1.1　压力容器的定义 175
7.1.2　压力容器的分类 175
7.1.3　压力容器的结构 178
7.1.4　压力容器常用材料 179
7.1.5　压力容器力学基础知识 180
7.2　压力容器安全性能及安全装置 182
7.2.1　压力容器的失效模式 182
7.2.2　压力容器安全装置 184
7.3　压力容器的泄放 187
7.3.1　压力容器的超压安全泄放 187
7.3.2　压力容器的安全泄放量 189
7.3.3　爆破片的选用与设计计算 189
7.3.4　压力容器安全泄放 190
7.4　压力容器安全运行管理 192
7.4.1　压力容器的安全运行 192
7.4.2　压力容器的使用管理 193
7.4.3　压力容器的维护保养 195
7.5　容器破裂及其危害 197
7.5.1　压力容器的破裂方式 197
7.5.2　压力容器破裂的危害 198
思考题 199
第8章　化学反应过程热风险  200
8.1　基础知识 201
8.1.1　化学反应的热效应 201
8.1.2　化学反应的压力效应 205
8.1.3　温度对反应速率的影响 207
8.1.4　绝热条件下的反应速率 209
8.1.5　热平衡相关的基本概念 210
8.1.6　失控反应 214
8.2　化学反应热风险的评价方法 217
8.2.1　热风险 217
8.2.2　冷却失效模型 217
8.2.3　严重度评价准则 219
8.2.4　可能性评价准则 220
8.2.5　工艺热风险评价准则 221
8.2.6　技术极限温度作为安全屏障时的注意事项 223
8.3　评价参数的实验获取 223
8.3.1　量热仪的运行模式 224
8.3.2　几种常用的量热设备 224
8.4　化学反应热风险的评价程序 227
8.4.1　热风险评价的一般规则 227
8.4.2　热风险评价的实用程序 228
8.4.3　甲苯磺化反应的热风险评估 230
思考题 231
第9章　化工单元操作安全防范  232
9.1　概述 233
9.2　物料输送 233
9.2.1　液体物料输送 234
9.2.2　气体物料输送 238
9.2.3　固体物料输送 242
9.3　传热 244
9.3.1　直接火加热 244
9.3.2　换热 248
9.3.3　冷却与冷凝 251
9.4　干燥 252
9.5　冷冻与结晶 253
9.5.1　冷冻 253
9.5.2　结晶 254
9.6　蒸发与蒸馏 255
9.6.1　蒸发 255
9.6.2　蒸馏 256
9.7　吸收与吸附 258
9.7.1　吸收 258
9.7.2　吸附 260
9.8　萃取 261
9.8.1　概述 261
9.8.2　危险性分析 262
9.8.3　安全防范措施 262
9.9　其他化工单元操作安全技术 262
9.9.1　混合 262
9.9.2　过滤 263
9.9.3　熔融 264
9.9.4　粉碎 265
9.9.5　筛分 268
思考题 268
第10章　化工工艺过程安全  269
10.1　煤化工生产过程安全 270
10.1.1　概述 270
10.1.2　典型工艺过程危险性分析 271
10.1.3　安全措施 273
10.2　合成气生产过程安全 274
10.2.1　概述 274
10.2.2　典型工艺过程危险性分析 275
10.2.3　安全措施 276
10.3　合成氨及化肥生产过程安全 276
10.3.1　概述 276
10.3.2　典型工艺过程危险性分析 277
10.3.3　安全措施 277
10.4　硫酸生产过程安全 278
10.4.1　概述 278
10.4.2　典型工艺过程危险性分析 279
10.4.3　安全措施 279
10.5　纯碱生产过程安全 280
10.5.1　概述 280
10.5.2　典型工艺过程危险性分析 281
10.5.3　安全措施 281
10.6　石油炼制与石油化工过程安全 282
10.6.1　概述 282
10.6.2　典型工艺过程危险性分析 283
10.6.3　安全措施 284
10.7　精细化工单元生产过程安全 285
10.7.1　概述 285
10.7.2　氧化反应危险性分析及安全措施 285
10.7.3　还原反应危险性分析及安全措施 286
10.7.4　硝化反应危险性分析及安全措施 287
10.7.5　氯化反应危险性分析及安全措施 289
10.7.6　磺化反应危险性分析及安全措施 290
10.7.7　烷基化反应危险性分析及安全措施 290
10.8　聚合反应生成过程安全 291
10.8.1　概述 291
10.8.2　典型工艺过程危险性分析 291
10.8.3　安全措施 292
10.9　生物化工过程安全 293
10.9.1　概述 293
10.9.2　典型工艺过程危险性分析 293
10.9.3　安全措施 294
思考题 295
参考文献  296