安全生产技术第9章.ppt
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1、第九章第九章危险化学品危险化学品安全技术安全技术张兴容 基本内容:基本内容:运用危险化学品安全相关技术和运用危险化学品安全相关技术和标准标准,辨识和分析危险化学品生辨识和分析危险化学品生产、储存、使用、经营和运输过产、储存、使用、经营和运输过程中存在的危险有害因素程中存在的危险有害因素,采用采用相应技术措施相应技术措施,预防事故发生。预防事故发生。第一节第一节危险化危险化学品安全基学品安全基础知识础知识一、危险化学品概念及类别划分 1、危险化学品的概念危险化学品是指具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等性质,在生产、经营、储存、运输、使用和废弃物处置过程中,容易造成人身伤亡和财产损毁而需要特别防
2、护的化学品。2、化学品危险性类别的划分化学品分类和危险性公示通则(GB136902009)将危险化学品分为3大类:第1大类含爆炸物等16类;第2大类,含急性毒性等10大类;第3大类,含危害水生环境等7类。二、危险化学品的二、危险化学品的主要危险特性主要危险特性1、燃烧性2、爆炸性3、毒害性4、腐蚀性 5、放射性三、部分常见危险化学品的危险特性四、化学品安全技术说明书和安全标签的内容及要求(一)化学品安全技术说明书(一)化学品安全技术说明书化学品安全技术说明书,国际上称作化学品安全信息卡,简称CSDS(Chemical Safety Data Sheet)或MSDS(Material Safet
3、y Data Sheet),是一份关于化学品燃爆、毒性和环境危害以及安全使用、泄漏应急处置、主要理化参数、法律法规等方面信息的综合性文件。其主要途径是传递安全信息,主要作用体现在:是化学品安全生产、安全流通、安全使用的是化学品安全生产、安全流通、安全使用的指导性文件;指导性文件;是应急作业人员进行应急作业时的技术指南;是应急作业人员进行应急作业时的技术指南;为危险化学品生产、处置、储存和使用各环为危险化学品生产、处置、储存和使用各环节制订安全操作过程提供技术信息;节制订安全操作过程提供技术信息;为危害控制和预防措施的设计提供技术依据;为危害控制和预防措施的设计提供技术依据;是企业安全教育的主要
4、内容。是企业安全教育的主要内容。包括包括16大项近大项近70个小项的安全信息内容。个小项的安全信息内容。(二)危险化学品安全标签危险化学品安全标签是用文字、图形符号和编码的组合形式表示化学品所具有的危险性和安全注意事项。具体内容如下:(有13项)五、危险化学品的燃烧爆炸事故类型和过程1燃烧爆炸分类燃烧爆炸分类危险化学品的燃烧按其要素构成的条件和瞬间发生的特点,可分为闪燃、着火和自燃三种类型。危险化学品的爆炸可按爆炸反应物质分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸和爆炸性混合物爆炸。(1)简单分解爆炸。简单分解爆炸。引起简单分解的爆炸物,引起简单分解的爆炸物,在爆炸时并不在爆炸时并不一定发生燃烧反应,其爆
5、炸所需要的热量是一定发生燃烧反应,其爆炸所需要的热量是由爆炸物本身由爆炸物本身分分解产生的。属于这一类的有乙炔银、解产生的。属于这一类的有乙炔银、叠氮铅等,这类物叠氮铅等,这类物质受质受轻微震动即可能引起爆炸,十分危险。轻微震动即可能引起爆炸,十分危险。此外,还有些此外,还有些可爆气可爆气体在一定条件下,特别是在受压情况下,能发生简单分解爆体在一定条件下,特别是在受压情况下,能发生简单分解爆炸。例如乙炔、环氧乙烷等在压力下的分解爆炸。炸。例如乙炔、环氧乙烷等在压力下的分解爆炸。(2)复杂分解爆炸。复杂分解爆炸。这类可爆物的危险性较简单分解爆炸物这类可爆物的危险性较简单分解爆炸物稍低。其爆炸时伴
6、有燃烧现象,燃烧所需的氧由本身分解产稍低。其爆炸时伴有燃烧现象,燃烧所需的氧由本身分解产生。例如梯恩梯、黑索金等。生。例如梯恩梯、黑索金等。(3)爆炸性混合物爆炸。爆炸性混合物爆炸。所有可燃性气体、蒸气、液体雾滴所有可燃性气体、蒸气、液体雾滴及粉尘与空气及粉尘与空气(氧氧)的混合物发生的爆炸均属此类。这类混合的混合物发生的爆炸均属此类。这类混合物的爆炸需要一定的条件,如混合物中可燃物浓度、含氧量物的爆炸需要一定的条件,如混合物中可燃物浓度、含氧量及点火能量等。实际上,这类爆炸就是可燃物与助燃物按一及点火能量等。实际上,这类爆炸就是可燃物与助燃物按一定比例混合后遇点火源发生的带有冲击力的快速燃烧
7、。定比例混合后遇点火源发生的带有冲击力的快速燃烧。2燃烧爆炸过程燃烧爆炸过程(1)燃烧。除了一些熔点较高的无机固体外,可燃物质的燃烧一燃烧。除了一些熔点较高的无机固体外,可燃物质的燃烧一般是在气相中进行的。般是在气相中进行的。由于可燃物质的状态不同,其燃烧过程也不相同。由于可燃物质的状态不同,其燃烧过程也不相同。相对于可燃固体和液体,可燃气体最易燃烧,燃烧所需要的热相对于可燃固体和液体,可燃气体最易燃烧,燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解,并使其达到着火点。气体在极短的量只用于本身的氧化分解,并使其达到着火点。气体在极短的时间内就能全部燃尽。时间内就能全部燃尽。液体在点火源作用下,先蒸发成蒸
8、气,而后氧化分解进行燃烧。液体在点火源作用下,先蒸发成蒸气,而后氧化分解进行燃烧。固体燃烧一般有两种情况:对于硫、磷等简单物质,受热时首固体燃烧一般有两种情况:对于硫、磷等简单物质,受热时首先熔化,而后蒸发为蒸气进行燃烧,无分解过程;对于复合物先熔化,而后蒸发为蒸气进行燃烧,无分解过程;对于复合物质,受热时可能首先分解成其组成部分,生成气态和液态产物,质,受热时可能首先分解成其组成部分,生成气态和液态产物,而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。(2)分解爆炸性气体爆炸。某些单一成分的分解爆炸性气体爆炸。某些单一成分的气体,在一定的温度下对其施加一定压力时气体,
9、在一定的温度下对其施加一定压力时则会产生分解爆炸。这主要是由于物质的分则会产生分解爆炸。这主要是由于物质的分解热的产生而引起的,产生分解爆炸并不需解热的产生而引起的,产生分解爆炸并不需要助燃性气体存在。在高压下容易产生分解要助燃性气体存在。在高压下容易产生分解爆炸的气体,当压力低于某数值时则不会发爆炸的气体,当压力低于某数值时则不会发生分解爆炸,这个压力称为分解爆炸的临界生分解爆炸,这个压力称为分解爆炸的临界压力。压力。(3)粉尘爆炸。粉尘爆炸是悬浮在空气粉尘爆炸。粉尘爆炸是悬浮在空气中的可燃性固体中的可燃性固体微粒接触到火焰微粒接触到火焰(明火明火)或电火花等点火或电火花等点火源时发生的爆炸
10、源时发生的爆炸现象。金属粉尘、煤粉、塑料粉尘、现象。金属粉尘、煤粉、塑料粉尘、有机物粉尘、纤维有机物粉尘、纤维粉尘及农副产品谷物面粉等都可能造成粉尘及农副产品谷物面粉等都可能造成粉尘爆炸事故。粉尘爆炸事故。1)粉尘空气混合物产生爆炸的过程粉尘空气混合物产生爆炸的过程 热能加在粒子表面,使温度逐渐上升;热能加在粒子表面,使温度逐渐上升;粒子表面的分子发生热分解或干馏作用,在粒子粒子表面的分子发生热分解或干馏作用,在粒子周围产生气体;周围产生气体;产生的可燃气体与空气混合形成爆炸性混合气体,产生的可燃气体与空气混合形成爆炸性混合气体,同时发生燃烧;同时发生燃烧;由燃烧产生的热进一步促进粉尘分解,燃
11、烧连续由燃烧产生的热进一步促进粉尘分解,燃烧连续传播,在适合条件下发生爆炸。传播,在适合条件下发生爆炸。上述过程是在瞬间完成的。上述过程是在瞬间完成的。2)粉尘爆炸的特点 粉尘爆炸的燃烧速度、爆炸压力均比混粉尘爆炸的燃烧速度、爆炸压力均比混合气体爆炸小。合气体爆炸小。粉尘爆炸多数为不完全燃烧,所以产粉尘爆炸多数为不完全燃烧,所以产生的一氧化碳等有毒物质也相当多。生的一氧化碳等有毒物质也相当多。可产生爆炸的粉尘颗粒非常小,可作可产生爆炸的粉尘颗粒非常小,可作为气溶胶状态分散悬浮在空气中,不产生为气溶胶状态分散悬浮在空气中,不产生下沉。堆积的可燃性粉尘通常不会爆炸。下沉。堆积的可燃性粉尘通常不会爆
12、炸。但由于局部的爆炸、爆炸波的传播使堆积但由于局部的爆炸、爆炸波的传播使堆积的粉尘受到扰动而飞扬,形成粉尘雾,从的粉尘受到扰动而飞扬,形成粉尘雾,从而产生二次、三次爆炸。而产生二次、三次爆炸。(4)蒸气云爆炸蒸气云爆炸 可燃气体遇点火源被点燃后,可燃气体遇点火源被点燃后,若发生层流或若发生层流或近似层流燃烧,这种速度太低,近似层流燃烧,这种速度太低,不足以产生显著不足以产生显著的爆炸超压,在这种条件下蒸气云仅仅是燃烧,的爆炸超压,在这种条件下蒸气云仅仅是燃烧,在燃烧传播过程中,由于遇到障碍物或受到局部在燃烧传播过程中,由于遇到障碍物或受到局部约束,引起局部紊流,火焰与火焰相互作用产生约束,引起
13、局部紊流,火焰与火焰相互作用产生更高的体积燃烧速率,使膨胀流加剧,而这又使更高的体积燃烧速率,使膨胀流加剧,而这又使紊流更强烈,从而又能导致更高的体积燃烧速率,紊流更强烈,从而又能导致更高的体积燃烧速率,结果火焰传播速度不断提高,可达层流燃烧的十结果火焰传播速度不断提高,可达层流燃烧的十几倍乃至几十倍,发生爆炸。几倍乃至几十倍,发生爆炸。一般要发生带破坏性超压的蒸气云爆炸一般要发生带破坏性超压的蒸气云爆炸应具备以下几个应具备以下几个条件:条件:1)泄漏物必须可燃且具备适当的温度和泄漏物必须可燃且具备适当的温度和压力条件。压力条件。2)必须在点燃之前即扩散阶段形成一个足够大的云团,必须在点燃之前
14、即扩散阶段形成一个足够大的云团,如果在一个工艺区域内发生泄漏,经过一段延迟时间形如果在一个工艺区域内发生泄漏,经过一段延迟时间形成云团后再点燃,则往往会产生剧烈的爆炸。成云团后再点燃,则往往会产生剧烈的爆炸。3)产生的足够数量的云团处于该物质的爆炸极限范围内产生的足够数量的云团处于该物质的爆炸极限范围内才能产生显著的爆炸超压。蒸气云团可分为才能产生显著的爆炸超压。蒸气云团可分为3个区域,个区域,分别是:泄漏点周围是富集区,云团边缘是贫集区,介分别是:泄漏点周围是富集区,云团边缘是贫集区,介于二者之间的区域内的云团处于爆炸极限范围内。这部于二者之间的区域内的云团处于爆炸极限范围内。这部分蒸气云所
15、占的比例取决于多个因素,包括泄漏物的种分蒸气云所占的比例取决于多个因素,包括泄漏物的种类和数量,泄漏时的压力,泄漏孔径的大小,云团受约类和数量,泄漏时的压力,泄漏孔径的大小,云团受约束程度,以及风速、湿度和其他环境条件。束程度,以及风速、湿度和其他环境条件。六、化学品燃烧爆炸事故对六、化学品燃烧爆炸事故对人员和环境的危害人员和环境的危害火灾与爆炸都会造成生产设施的重大火灾与爆炸都会造成生产设施的重大破坏和人员伤亡,破坏和人员伤亡,但两者的发展过程显著不同。火灾是在起火后火场逐渐但两者的发展过程显著不同。火灾是在起火后火场逐渐蔓延扩大,随着时间的延续,损失程度迅速增长,损失蔓延扩大,随着时间的延
16、续,损失程度迅速增长,损失大约与时间的平方成比例,如火灾时间延长一倍,损失大约与时间的平方成比例,如火灾时间延长一倍,损失可能增加可能增加4倍。爆炸则是猝不及防,往往仅在瞬间爆炸倍。爆炸则是猝不及防,往往仅在瞬间爆炸过程已经结束,并造成设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡过程已经结束,并造成设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡等损失。等损失。危险化学品的燃烧爆炸事故通常伴随发热、发光、压力危险化学品的燃烧爆炸事故通常伴随发热、发光、压力上升真空亍玎电离等现象,具有很强的破坏作用。它与上升真空亍玎电离等现象,具有很强的破坏作用。它与危险化学品的数量和性质、燃烧爆炸时的条件以及位置危险化学品的数量和性质、燃烧爆炸
17、时的条件以及位置等因素有关。等因素有关。主要破坏形式有以下几种:主要破坏形式有以下几种:(一一)高温的破坏作用高温的破坏作用 引起火灾、高温辐射引起火灾、高温辐射 (二二)爆炸的破坏作用爆炸的破坏作用 机械设备、装置、容器等爆炸后产生许多碎片,机械设备、装置、容器等爆炸后产生许多碎片,飞出后会在相当大的范围内造成危害。一般碎片飞出后会在相当大的范围内造成危害。一般碎片在在100500 m内飞散。内飞散。(三三)爆炸冲击波的破坏作用爆炸冲击波的破坏作用 传播速度极快、产生震荡作用传播速度极快、产生震荡作用 (四四)造成中毒和环境污染造成中毒和环境污染 有毒、释放有毒气体和烟雾有毒、释放有毒气体和
18、烟雾七、危险化学品事故的控制和防护措施七、危险化学品事故的控制和防护措施(一一)危险化学品中毒、污染事故预防控制措施危险化学品中毒、污染事故预防控制措施目前采取的主要措施是替代、变更工艺、隔离、通风、个体防护目前采取的主要措施是替代、变更工艺、隔离、通风、个体防护和保持卫生。和保持卫生。1替代替代 控制、预防化学品危害最理想的方法是不使用有毒有害和易控制、预防化学品危害最理想的方法是不使用有毒有害和易燃、易爆的化学品,但这很难做到,通常的做法是选用无毒或低燃、易爆的化学品,但这很难做到,通常的做法是选用无毒或低毒的化学品替代已有的有毒有害化学品。例如,用甲苯替代喷漆毒的化学品替代已有的有毒有害
19、化学品。例如,用甲苯替代喷漆和涂漆中用的苯,用脂肪烃替代胶水或黏合剂中的芳烃等。和涂漆中用的苯,用脂肪烃替代胶水或黏合剂中的芳烃等。2变更工艺变更工艺 虽然替代是控制化学品危害的首选方案,但是目前可供选择虽然替代是控制化学品危害的首选方案,但是目前可供选择的替代品往往是很有限的,特别是因技术和经济方面的原因,不的替代品往往是很有限的,特别是因技术和经济方面的原因,不可避免地要生产、使用有害化学品。这时可通过变更工艺消除或可避免地要生产、使用有害化学品。这时可通过变更工艺消除或降低化学品危害。降低化学品危害。3隔离隔离 隔离就是通过封闭、设置屏障等措施,隔离就是通过封闭、设置屏障等措施,避免作业
20、人员直接暴避免作业人员直接暴露于有害环境中。最常用的隔离方法是将露于有害环境中。最常用的隔离方法是将生产或使用的设备完生产或使用的设备完全封闭起来,使工人在操作中不接触化学品。全封闭起来,使工人在操作中不接触化学品。隔离操作是另一种常用的隔离方法,简单地说,就是把生隔离操作是另一种常用的隔离方法,简单地说,就是把生产设备与操作室隔离开。最简单的形式就是把生产设备的管线产设备与操作室隔离开。最简单的形式就是把生产设备的管线阀门、电控开关放在与生产地点完全隔离的操作室内。阀门、电控开关放在与生产地点完全隔离的操作室内。4通风通风 通风是控制作业场所中有害气体、蒸气或粉尘最有效的措通风是控制作业场所
21、中有害气体、蒸气或粉尘最有效的措施之一。借助于有效的通风,使作业场所空气中有害气体、蒸施之一。借助于有效的通风,使作业场所空气中有害气体、蒸气或粉尘的浓度低于规定浓度,保证工人的身体健康,防止火气或粉尘的浓度低于规定浓度,保证工人的身体健康,防止火灾、爆炸事故的发生。灾、爆炸事故的发生。通风分局部排风和全面通风两种。通风分局部排风和全面通风两种。5个体防护个体防护 当作业场所中有害化学品的浓度超标时,当作业场所中有害化学品的浓度超标时,工人就必须使用合适工人就必须使用合适的个体防护用品。个体防护用品不能降低的个体防护用品。个体防护用品不能降低作业场所中有害化学品作业场所中有害化学品的浓度,它仅
22、仅是一道阻止有害物进人人体的屏障。防护用品本的浓度,它仅仅是一道阻止有害物进人人体的屏障。防护用品本身的失效就意味着保护屏障的消失,因此个体防护不能被视为控身的失效就意味着保护屏障的消失,因此个体防护不能被视为控制危害的主要手段,而只能作为一种辅助性措施。制危害的主要手段,而只能作为一种辅助性措施。防护用品主要有头部防护器具、呼吸防护器具、眼防护器具、防护用品主要有头部防护器具、呼吸防护器具、眼防护器具、躯干防护用品、手足防护用品等。躯干防护用品、手足防护用品等。6保持卫生保持卫生 保持卫生包括保持作业场所清洁和作业人员的个人卫生两个保持卫生包括保持作业场所清洁和作业人员的个人卫生两个方面。经
23、常清洗作业场所,对废弃物、溢出物加以适当处置,保方面。经常清洗作业场所,对废弃物、溢出物加以适当处置,保持作业场所清洁,也能有效地预防和控制化学品危害。作业人员持作业场所清洁,也能有效地预防和控制化学品危害。作业人员应养成良好的卫生习惯,防止有害物附着在皮肤上,防止有害物应养成良好的卫生习惯,防止有害物附着在皮肤上,防止有害物通过皮肤渗入体内。通过皮肤渗入体内。(二)危险化学品火灾、爆炸事故的预防 从理论上讲,防止火灾、爆炸事故发生的基本原则主要有以下三点:1防止燃烧、爆炸系统的形成 (1)替代。(2)密闭。(3)惰性气体保护。(4)通风置换。(5)安全监测及连锁。2.消除点火源消除点火源能引
24、发事故的点火源有明火、高温表面、能引发事故的点火源有明火、高温表面、冲击、摩擦、冲击、摩擦、自燃、发热、电气火花、静电自燃、发热、电气火花、静电火花、化学反应热、光线照射等。具体的做法有:火花、化学反应热、光线照射等。具体的做法有:(1)控制明火和高温表面。控制明火和高温表面。(2)防止摩擦和撞击产生火花。防止摩擦和撞击产生火花。(3)火灾爆炸危险场所采用防爆电气设备避免火灾爆炸危险场所采用防爆电气设备避免电气火花。电气火花。3限制火灾、爆炸蔓延扩散的措施限制火灾、爆炸蔓延扩散的措施限制火灾、爆炸蔓延扩散的措施包括阻火装置、防爆泄限制火灾、爆炸蔓延扩散的措施包括阻火装置、防爆泄压装置及防火防爆
25、分隔等。压装置及防火防爆分隔等。八、危险化学品的储存八、危险化学品的储存与运输安全与运输安全 (一一)危险化学品运输安全技术与要求危险化学品运输安全技术与要求 化学品在运输中发生事故的情况比较常化学品在运输中发生事故的情况比较常见,全面了解并掌握有关化学品的安全运见,全面了解并掌握有关化学品的安全运输规输规定,对降低运输事故具有重要意义。定,对降低运输事故具有重要意义。1国家对危险化学品的运输实行资质国家对危险化学品的运输实行资质认定制度,未经资质认定,不得运输危险认定制度,未经资质认定,不得运输危险化学品。化学品。2托运危险物品必须出示有关托运危险物品必须出示有关证明,在指定的证明,在指定的
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