第1章 绪论
本章概要 学习要求
本章讲述了化学工业的发展、安全在化学工业中的重要性、化学工业事故的特点、化学工业事故的预防和控制原则、化学工业发展面临的新要求。通过本章学习，要求学生了解化工事故特点，掌握预防和控制措施。
化学工业作为国民经济的基础和支柱产业，在国民经济中占有极其重要的地位。当今世界，化工产品涉及国民经济、国防建设、资源开发和人类衣食住行的各个方面，对解决人类社会所面临的人口、资源能源和环境的可持续发展等重大问题起到十分重要的作用。化学工业是工业革命的助手、农业发展的支柱、国防建设的利器、战胜疾病的工具、改善生活的手段。
化工生产过程工艺复杂，操作要求严格，一般在高温、高压下进行，且大部分物料具有易燃、易爆、有毒、有害和腐蚀性强等特点，极大地增加了事故发生的可能性和事故后果的严重程度。与其他工业相比，化学工业本身面临着不可忽视的安全与环境污染等重要问题。作为未来化工及相关行业的从业者和与化学工业生产直接相关的人员，了解化工安全基本问题、掌握化工安全基础知识、树立化工安全生产意识显得尤为重要。
1.1 化学工业发展概述
现代化学工业始于18世纪的法国，随后传入英国。19世纪，以煤为基础原料的有机化学工业在德国迅速发展起来，但煤化学工业的规模并不大，主要着眼于各种化学产品的开发，化工过程开发主要是以工业化学家率领、机械工程师参与的模式进行，技术人员的专业是按其从事的生产产品分类，如染料、化肥、炸药等。直到19世纪末，化学工业萌芽阶段的工程问题才得以用化学加机械的方式解决。19世纪末20世纪初，石油的开采和大规模石油炼厂的兴建为石油化学工业的发展和化学工程技术的产生奠定了基础，与以煤为基础原料的煤化学工业相比，炼油业的化学背景相对简单。因此，急需对工业过程本身进行研究，以适应大规模生产的需要，形成了以美国“单元操作”（unit operation）等为主要标志的现代化学工业背景。
1888年，美国麻省理工学院开设了世界上*早的化学工程专业，随后宾夕法尼亚大学、法国土伦 瓦尔大学和美国密歇根大学也先后设置了化学工程专业，该时期化学工程教育的基本内容是工业化学和机械工程；1915年12月，麻省理工学院的A. D. Little*次正式提出了单元操作的概念；20世纪20年代，石油化学工业的崛起推动了各种单元操作的研究；20世纪30年代以后，化学机械从纯机械时代进入以单元操作为基础的化工机械时代；20世纪40年代，因战争需要，流化床催化裂化制取高级航空燃料油、丁苯橡胶的乳液聚合以及曼哈顿工程三项重大工程同时在美国出现，前两项是用20世纪30年代逐级放大方法完成的，逐级放大的比例一般不超过50∶1，但因曼哈顿工程时间紧迫和放射性的危害，必须采用较高的放大比例，如1000∶1或更高，这要求更加坚实的放大实验理论基础和更为严谨的单元操作的理论。
20世纪60年代初，新型高效催化剂的发明、新型高级装置材料的出现以及大型离心压缩机的研究成功，开启了化工装置大型化的进程，把化学工业推向新的高度。此后，化学工业过程开发周期可缩短至4～5年，放大倍数达500～20000倍。化学工业过程开发是指把化学实验室的研究结果转变为工业化生产的全过程，包括实验室研究、模试、中试、设计、技术经济评价和试生产等。化学工业过程开发的核心内容是放大，且可以用电子计算机进行数学模拟放大。化学工程基础研究的进展和放大经验的积累，使过程开发能够按照科学的方法进行，取代了盲目的、逐级的中间试验，成为收集或产生关联数据的场所，也成为检验数学模型和设计计算结果的场所。20世纪*后几十年的发明和发现多于过去两千年的总和，化学工业也是如此，在这几十年中在世界范围取得了长足进展，很大程度上满足了农业对化肥和农药的需求。随着化学工业的发展，天然纤维已丧失了传统的主宰地位，人们对纤维的需要有近2/3是由合成纤维提供的。塑料和合成橡胶渗透到国民经济的各个部门，在材料工业中已占据主导地位，医药合成从数量到质量都有较大发展。化学工业的发展速度已显著超过国民经济的平均发展速度，化工产值在国内生产总值中所占的比例不断增加，化学工业已发展成为国民经济的支柱产业。
20世纪70年代后，现代化学工程技术渗入各加工领域，生产技术面貌发生了显著变化，化学工业同时面临来自能源、原料和环保三大方面的挑战，迫切需要进入一个新的高级发展阶段。在原料和能源供应日趋紧张的条件下，化学工业正在通过技术进步尽量减少对原料和能源的消耗：为了满足整个社会日益增长的能源需求，化学工业正在努力提供新的技术手段，用化学的方法为人类提供更多更新的能源；为了自身的发展，化学工业正在开辟新的原料来源，为以后的发展奠定丰富的原料基础。20世纪90年代，随着电子计算机的发展和应用，化学工业正在进入高度自动化的阶段，一些激光、模拟酶的应用等高新技术使化学工业的生产效率显著提高，技术面貌发生根本性变化。今后，高效、低碳、节能、安全、洁净的绿色化工将全面取代传统化工，使化学工业走向可持续发展之路。
1.2 安全在化学工业中的重要性
安全是人类*重要、*基本的需求，安全是民生之本、和谐之基，安全生产始终是各项工作的重心，在化工生产过程中安全更是重中之重。随着化工企业规模不断扩大，带来巨大经济效益的同时，化工安全问题也日益突出。积极研究安全管理工作，做好对化工生产细节的监管，是实现化工行业可持续发展、保障人民生命财产安全的重要举措。
化工生产的原料和产品多为易燃、易爆、有毒及有腐蚀性的物质，化工生产具有高温、高压或深冷、真空等特点，化工生产过程多是连续化、集中化、自动化、大型化，化工生产中安全事故主要源自泄漏、燃烧、爆炸、毒害等。因此，化工行业已成为危险源高度集中的行业。由于化工生产中各个环节不安全因素较多且相互影响，一旦发生事故，危险性和危害性大，后果严重，因此要求化工生产的管理人员、技术人员及操作人员均必须熟悉和掌握相关的安全知识和事故防范技术，并具备一定的安全事故处理技能。化工生产中安全的重要性主要体现在以下几个方面。
1. 安全管理
安全文化在安全生产中占据极其重要的地位，管理是其核心，加强安全管理，加强危险源、事故隐患的排查整治，减少安全事故的发生，及时妥善处理安全事故，减轻安全事故严重程度，减少事故带来的损失，使工程项目顺利进行，是工程管理中不可忽视的一个重要环节。
（1）安全管理的主要内容是为贯彻执行国家安全生产的方针、政策、法律和法规，确保生产过程中的安全而采取的一系列组织措施；安全管理是坚持以人为本，贯彻“安全**、预防为主、综合治理”的意识，依法建立健全具有可操作性、合理、具体、明确的安全生产规章制度，使之有效、合理、充分地发挥作用，及时消除事故隐患，保障项目的施工生产安全。但实际生产中，因受到雇主的利益和人们的思想惯性、惰性等的抵触，且员工的安全意识普遍薄弱，安全工作开展较为艰难，经常出现“说起来重要、干起来次要、忙起来不要”的现象，导致企业的安全隐患问题突出。
（2）工艺规程、安全技术规程及操作规程是化工企业安全管理的重要组成部分，化工厂
“三大规程”是指导生产、保障安全必不可少的作业法则，具有科学性、严肃性、技术性、普遍性，是衡量一个生产企业科学管理水平的重要标志。然而，部分企业忽视这个关键点，一味追求企业的生产效益，是典型的化工生产“法盲”，殊不知“三大规程”中的相关规定是总结众多企业的生产实验、实践，依据生命和血的事故教训编写出来的，具有其特殊性和真实性。多次违章必然发生事故，多次小事故的发生必然酝酿着重大事故，因此在生产中应严禁违章作业，杜绝事故的发生，做到安全工作超前管理，安全事故超前预防。
2. 安全措施
在作业前应采取必要的安全措施，针对不同的生产特点要采取不同的安全防范措施。例如，工厂在检修浓硫酸计量槽的作业中，因不了解浓硫酸的特性，对该计量槽进行水洗后动焊，结果造成爆炸事故，事故后果是一人死亡和多人受伤，厂房部分受损。分析事故原因：浓硫酸对钢材不腐蚀，在其表面形成氧化膜，起到保护作用，而用水稀释后，稀硫酸与计量槽的钢材发生化学反应，产生氢气，*终酿成了事故。在这起事故中，施工作业前应做好预防措施，彻底清洗计量槽并进行惰性气体或空气吹扫，动火前一定要进行气体取样分析，确保安全后才能进行动焊作业。
3. 安全技术
生产过程中存在的一些不安全因素危害工人的身心健康和生命财产安全，容易引发各种事故。为了预防或消除对工人健康有害的影响和各类事故的发生，改善劳动条件，应采取各种技术措施和组织措施，这些措施综合起来称为安全技术。
安全技术是劳动保护科学的重要组成部分，是一门涉及范围广、内容丰富的边缘性学科，安全技术是生产技术发展过程中形成的一个分支，它与生产技术水平紧密相关。随着化工生产的不断发展，化工安全技术也不断充实和提高，安全技术的作用在于消除生产过程中的各种不安全因素，保护劳动者的安全和健康，预防伤亡事故和灾害性事故的发生。采取以预防工伤事故和其他各类生产事故为目的的安全技术措施内容包括：
（1）直接安全技术措施，即使生产装置本质安全化。
（2）间接安全技术措施，如采用安全保护和保险装置等。
（3）提示性安全技术措施，如使用警报信号装置、安全标志等。
（4）特殊安全措施，如限制自由接触的技术设备等。
（5）其他安全技术措施，如预防性实验、作业场所的合理布局、个体防护设备等。
综上所述，安全技术所阐述的问题和采取的措施是以技术为主，是借安全技术达到劳动保护目的，同时涉及有关劳动保护法规和制度、组织管理措施等方面。因此，安全技术对于实现化工安全生产、保护职工的安全和健康发挥着重要作用。
1.3 化学工业事故特点
能够引起人身伤害、导致生产中断或国家财产损失的事件称为事故。为方便管理，一般把事故分为以下几类：
（1）生产事故。在生产过程中，由于违反工艺规程、岗位操作法或操作不当等，造成原料、半成品或成品损失的事故，称为生产事故。
（2）设备事故。对于化工生产装置、动力机械、电器及仪表装置、运输设备、管道、建筑物、构筑物等，由各种原因造成损坏、损失或减产等事故，称为设备事故。
（3）火灾、爆炸事故。凡发生着火、爆炸，造成财产损失或人员伤亡的事故均属于此列。
（4）质量事故。凡产品或半成品不符合国家或企业规定的质量标准，基建工程不按设计施工或工程质量不符合设计要求，机、电设备检修质量不符合要求，原料或产品保管不善或包装不良而变质，采购的原料不符合规格要求而造成损失，影响生产和检修计划的完成等，均为质量事故。
（5）其他事故。凡其他原因影响或客观上未认识到，以及自然灾害造成的各种不可抗拒的灾害性事故，称为其他事故。
化工事故的特征基本上是由所用原料特征、加工工艺方法和生产规模所决定的，为了预防事故，就必须了解化工生产的一些特点。化工生产的特点如下：
（1）火灾、爆炸、中毒事故多且后果严重。很多化工原料本身易燃、易爆、有毒、有腐蚀性，这是导致火灾、爆炸、中毒事故频发的一个重要原因。我国近 30年的统计资料表明，化工火灾、爆炸事故的死亡人数占因工死亡人数的 13.8%，居**位；中毒窒息事故占 12%，居第二位。化工生产中，反应器、压力容器的爆炸不仅会造成巨大的损害，而且会产生巨大的冲击波，对附近建筑物产生巨大的冲击力，导致其崩裂、倒塌。生产中管线和设备的损坏会导致大量易燃气体或液体泄漏，泄漏的气体在空气中形成蒸气云团，并与空气混合达到爆炸下限，且会受风向影响出现随风扩散，在遇到明火的时候就会发生爆炸。
多数化学物品对人体有害，生产中由于设备密封不严，特别是在间歇操作中泄漏的情况很多，极易造成操作人员的急性和慢性中毒。如今化工装置规模
展开
