注册化学工程师 劳动安全卫生及环境保护Word下载.docx
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《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范及条文说明》GB50058-92
《低压配电设计规范及条文说明》GB50054-95
《工业企业燃气安全规程》GB6222-86
7.7.2劳动安全和卫生
1．概述
（1）安全卫生设计范围
设计范围包括中小型化工厂、石化厂职业安全与职业卫生。
职业安全包括：
厂址选址与平面布置、建筑设计与工艺装置设计、爆炸和火灾危险场所的电气设备、安全标志与装置、化学危险品安全管理、职业安全工作管理等；
职业卫生包括：
工业毒物、粉尘的危害及防护，灼伤、噪声、辐射的危害及防护，职业卫生器具等。
（2）安全卫生设计原则
①贯彻“安全第一、预防为主”的方针，职业安全卫生设施必须遵循与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”方针，以保证生产安全和适度的劳动条件，提高劳动生产水平，促进企业生产发展。
②应尽量采用没有危害或危害较小的新工艺、新技术、新设备。
淘汰毒尘严重又难以治理的落后的工艺设备。
③对具有危险和有害因素的生产过程应合理地采用机械化、自动化和计算机技术，实现遥控或隔离操作。
④具有危险和有害因素的生产过程，应设计可靠的监测仪器、仪表，并设计必要的自动报警和自动联锁系统。
⑤应防止工作人员直接接触具有危险和有害因素的设备、设施、生产原材料、产品和中痒产品。
⑥对事故后果严重的化工生产装置，应按冗余原则设计备用装置和备用系统，并保证在出现故障时能自动转换到备用装置或备用系统。
⑦生产过程中排放的有毒、有害废气、废水（液）和废渣应符合国家标准和有关规定。
（3）安全卫生设计采用的标准规范
《建筑设计防火规范（修订版）》（2001版）GBJ16-87
《建筑物防雷设计规范》GBJ57-83
《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-85
《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ17-87
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-85
《工业与民用装置的过电压保护设计规范》GBJ64-83
《生产性粉尘作业危害程度分级》GB5817-86
《职业性接触毒物程度分级》GB5044-85
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
《化工企业静电接地设计规程》HGJ28-90
《化工企业总图运输设计规范》HGJl-85
2．职业安全
（1）职业安全的基本原则与内容
①化工建设项目工程设计应贯彻“安全第一、预防为主”的方针，职业安全设施必须遵循与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”方针，以保证生产安全。
②化工装置设计，应对生产中易燃、易爆、有毒气体设置报警并实施有效控制，设计安全监测系统及安全设施，以保证生产的安全及劳动者的作业环境。
③安全监测仪的设置，应符合安全设计规范的要求，设计规范未做具体规定的危险部位，应根据国内外同类装置已发生事故的教训及生产运行经验进行设计。
④生产装置安全卫生监测设施，主要是指为了预防事故及保护作业环境的卫生而设置的各种检测、控制、联锁、防护、报警等的仪表、仪器、装备。
设计时可按以下种类选用。
检测仪器：
主要有压力计、真空计、温度计、物位计、酸度计、浓度计、密度计及超限报警装置等。
防爆泄压装置：
主要有安全阀、爆破片、呼吸阀、易熔塞、放空管及通气口等。
火灾控制与隔绝措施：
主要有阻火器、安全液封、止逆阀、火灾报警装置、蒸汽幕、水幕、防油堤、防火墙、防爆墙、抑止剂、惰性气体保护装置等。
紧急停车与联锁装置：
主要有紧急切断阀及各类安全联锁装置。
组分控制装置：
主要有气体组分控制装置、液体组分控制装置、危险气体自动检测装置、混合比例控制装置及阻止助燃物混入装置等。
其他防护装置与设施：
主要有起重设备的行程和负荷限制装置、电器设备的过载保护装置、防静电装置、防辐射装置等。
⑤事故通讯、信号及疏散照明设施主要有电话、警报器、疏散标志及设施等。
（2）化工设计中职业安全的主要内容
①厂址选择设计时，充分考虑国家及地方现行的法令、法规、标准要求，并结合生产原料、燃料、动力及能源供应、水源、废物排放、交通状况、水文地质自然条件等厂址选择的设计要点开展设计工作，为良好的职业安全环境提供条件。
②厂区总平面布置时，按照火灾、爆炸危险、粉尘、毒物的危害等级等安全卫生及防火防爆等法令、法规及标准的要求，全面划分生产、生活、管理、辅助生产、贮运、配套设施等区域，结合通风、水源、交通、公用设施等外界环境条件，开展设计工作。
③严格按照《建筑设计防火规范》的规定，结合各种物料、原料的理化性质和生产、储运设施设备的具体要求，合理设计生产建筑物及构筑物、仓储建筑物、民用建筑的建筑结构及安全设计设施。
④按照《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》、《工业企业照明设计规范》等法规、规范和标准的要求，依据不同爆炸、火灾危险场所等级的要求，设计电气、照明、仪表、安全监测、防雷、防静电、报警等安全设计设施。
⑤根据工艺流程、物料物性、生产场所危险等级等设计条件，按照有关防火、防爆、防雷、防静电、防粉尘、防毒等安全法规、规范、标准的要求，合理选择泄压、阻火、通风、惰性气体保护、安全保险等安全设备、管件、设施、装置。
⑥对于装置运行和操作时涉及职业安全最密切的工艺过程选择与设计、工艺物料分析及控制措施设计、工艺流程设计、设备选型设计、工艺布置设计、管线系统设计等设计内容，须充；
争考虑防爆、防火、防腐蚀、防尘、防有毒物质逸散、防污染等安全卫生设施，并结合有关法规的要求，反复核查设计内容。
⑦在工艺设计的早期就采取“安全工程”、“安全系统工程”等安全专业的各种安全检查、危硷性分析、事故预设分析等专业方法和措施，对设计内容中的安全要点、危险要点，依据有关法兜和物性数据及设备、设施的特性，反复深入分析研究，及早在设计中增添相应的安全处理设沲。
3．职业卫生
（1）化工生产与职业卫生
化学工业是利用化学反应改变物质的结构、成分、性质、形态等生产化学产品的企业。
从企业卫生的角度来看，它主要有以下一些特点。
①品种繁多，工艺复杂。
化工产品的品种很多，同时使用的原料多，中间产品多，副产品也；
；
有些工艺中，还应用某些催化剂、净化剂、添加剂、各种溶剂和辅料。
化工产品有不同的工：
过程，而同一种产品又可以从不同的生产线路制得。
由于化工生产的工艺反应复杂，往往带∈职业卫生方面一系列的问题。
②易爆易爆，腐蚀有毒。
化工生产虽然多属连续生产，但很多是在高温、高压下进行，不少：
学物质在一定条件下具有燃烧、爆炸的危险性，一旦发生事故，不但会造成伤亡，还会引起中；
。
此外，不少物料还具有腐蚀性，设备和管道等腐蚀后，造成化学物质的跑、冒、滴、漏，以致；
染作业环境，影响职工健康。
③“三废”量大，污染环境。
化工生产中，常常排放出较多的废气、废水和废渣。
这些“三废”中大多含有不同量的有毒有害物质，如果不妥善处理，不但会影响职工和居民的健康，也会妨碍厂矿周围的环境卫生。
还需指出：
有些化学物质长期作用于人体，经过一定的时间，往往造成恶性肿瘤。
这种病的后果很严重，但它又不像工伤或急性中毒那样容易引起人们注意和辨别。
所以，对于化学致癌物的远期影响问题，应予以高度重视。
（2）职业卫生的基本原则与内容
①石油化工建设项目的卫生设施设计，应贯彻“预防为主”的卫生工作方针，认真执行国家、地方及行业主管部门所颁布的工业卫生设计标准及规范的规定。
②生产装置的工艺生产设计，应尽量使作业者不接触职业性危害因素，力求做到一级预防，以改进工艺参数及流程、改善生产过程，使生产环境达到卫生标准的要求。
③新产品开发及试制的工艺生产设计，应尽量考虑选用无毒或低毒物质作为原料及中间产品、尽量不使用有毒的介质，以保证减少工艺过程对作业者的职业危害，使作业环境达到工业卫生标准的要求。
④工艺生产设计应考虑降低有害因素（化学因素和物理因素）剂量或浓度的卫生技术措施。
生产过程应尽量采用机械化、自动化、密闭化和连续化作业。
⑤工艺生产设计应采用先进技术和合理工艺过程，尽量减少作业者的劳动强度，降低人体的能量耗损。
⑥工艺生产设计应避免开放式生产，采用新技术、新方法，从根本上控制毒物的逸散，消除尘毒逸散的条件。
尽量采用遥控及计算机程序控制，最大限度减少作业者接触有害因素的几率或缩短接触时间。
⑦应考虑在尘毒逸出的局部利用通风设施对逸散的尘毒就地排出（必要时应配备净化装置），尽量缩小其扩散范围。
⑧生产装置中生活设施的设计，应保证作业者的作业及生活环境的卫生要求。
7.7.3环境保护
1．设计范围及分工
根据（1987）国环字第002号《建设项目环境保护设计规定》和原化学工业部化计发（1994）647号《关于发布全国化工环境保护机构职责范围的通知》等有关规定，在化工厂设计中，设计单位环保专业所承担的具体任务如下。
①负责编制建设项目各个设计阶段的环境保护篇（章）及其他环境保护文件。
②承担建设项目环境影响评价（有环境影响评价证书单位）或环境影响评价报告书中工程分析等专题的编制。
③根据本设计单位的专业分工，承担或参与建设项目“三废”治理或综合利用工程的设计任务。
④协助总图专业做好厂址选择的方案论证和绿化规划设计，并为总图、工艺等专业提供厂址选择和总体布置的环境保护法规和技术规定。
⑤协助建设项目总负责人收集并提供建厂地区的主要环境问题、当地环保部门意见，并提出解决环境问题的途径或建议
⑥向工艺等各专业提供与建设项目设计有关的环境保护规定、污染物排放标准，并与有关专业一道完成环境保护措施的论证。
⑦严格执行“三同时”制度，做到污染防治设施与主体工程同时设计。
⑧协助概算专业做好环保设施的投资概算。
2．设计原则
环境保护专业的设计必须遵循国家有关环境保护法律、法规，合理开发和充分利用各种自然资源，严格控制环境污染，保护和改善生态环境。
①建设项目厂址的选择，必须考虑项目建设所在区的自然环境和社会环境。
详细调查和了解当地的地理、地形、地质、水文、气象、名胜古迹、城乡规划、土地利用、工农业布局、自然保护区现状及发展规划等环境背景要素，进行综合分析论证，选定最佳厂址方案。
②凡排放有毒有害废水、废气、废渣（液）、恶臭、噪声、放射元素等物质或因素的建设项目，严禁在城市规划确定的生活居住区、文教区、水源保护区’、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区和自然保护区内选择厂址和建设。
③排放有毒、有害气体的建设项目应布置在生活居住区污染系数最小方位的上风侧；
排放有毒、有害废水的建设项目应布置在当地饮用水源地的下游；
废渣堆置场地应与生活居住区及自然水体保持规定的距离。
④产生有毒、有害气体、粉尘、烟雾、恶臭、噪声等物质或因素的建设项目与生活居住区之间，必须按有关规定设计的防护距离，并采取绿化措施。
⑤在满足主体工程需要的前提下，宜将污染危害最大的设施布置在远离非污染设施的地段。
烟囱、排气筒、火炬设施、有毒有害原料和成品的贮存设施、装卸站等，宜布置在厂区常年主导风向的下风侧。
⑥协助工艺专业积极选用无毒无害或低毒低害的原料和不产生或少产生污染的新技术、新工艺、新设备，最大限度地提高资源、能源利用率，尽可能在生产过程中把污染物减少到最低限度。
3．环境保护涉及的标准、规范
（1）环境质量标准
《环境空气质量标准》GB3095-96
《地面水环境质量标准》GB3838-88
《地下水环境质量标准》GB/T14848-93
《海水水质标准》GB3097-82
《生活饮用水卫生标准》GB5749-85
《农村生活饮用水卫生标准》GB11730-89
《景观娱乐用水水质标准》GB12941-90
《农田灌溉水质标准》GB5084-92
《渔业水质标准》GB11607-89
《城市区域环境噪声标准》GB3096-93
《城市区域环境振动标准》GB10080-88
《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》GB9137-88
（2）排放标准
《大气污染物综合排放标准》GB16297-96
《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-96
《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-96
《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-91
《恶臭污染物排放标准》GB14554-93
《污水综合排放标准》GB8978-96
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85
《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
《农用粉煤灰中污染物控制标准》GB8173-87
《农用污染中污染物控制标准》GB4284-84
《建筑材料用工业废渣放射性物质限制标准》GB6763-86
《掺工业废渣建筑材料产品放射性物质控制标准》GB9196-88
《有色金属工业固体废弃物污染控制标准》GB5085-85
《污水排人城市下水道水质标准》CJ18-86
（3）行业标准
根据国家污水排放标准与国家行业排放标准不交叉执行的原则，有12个行业的污水排放仍执行其行业标准，它们分别是：
《造纸工业水污染物排放标准》GB3544-92
《船舶污染物排放标准》GB3552-83
《船舶工业污染物排放标准》GB4286-84
《海洋石油开发工业含油污水排放标准》GB4914-85
《合成氨工业水污染物排放标准》GB13456-92
《磷肥工业水污染物排放标准》GB15580-95
《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》GB15581-95
《兵器工业水污染物排放标准》GB14470.1~14470.3。
93
《航天推进剂水污染物排放标准》GB14374-93
《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-92
《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92
《肉类加工工业水污染物排放标准》GB13457-92
（4）地方标准
建设项目所在地制定有地方标准时，应优先选用地方标准，例如：
《山东省废气排放标准》DB37-006-91
《辽宁省污水与废气排放标准》DB21-60-89
《辽宁省沿海地区污水直接排人海域标准》DB~21-59-89
《辽宁省工业固体废弃物污染控制标准》DB21-777-944．三废处理
1）化工污染及其污染物
（1）化学工业废水的来源及污染特征
化学工业废水都是在化工生产过程中产生的。
不同行业、不同企业、不同原料、不同的生产方式和不同类型的设备、生产管理的好坏、操作水平的高低都对废水的产生数量和污染物的种类及浓度有很大影响。
化工废水主要来源于：
化工生产的原料和产品在生产、包装、运输、贮存、堆放的过程中因一部分物料流失又经雨水冲刷而形成的废水；
化学反应不完全而产生的废料常以废水形式排放出来；
化学反应中的副产物，在某些情况下难以回收而作为废水排放；
在高温下进行反应获得的成品或半成品采用直接水冷方式时，则不可避免地排出含有物料的废水；
一些特定生产，如焦炭生产的水力割焦、酸洗或碱洗等过程排放的废水；
生产车间地面及设备冲洗水因常夹带某些污染物最终形成废水。
表7.7-1列出了化工废水中重点污染物的主要来源。
化工废水的污染特点，一是排放量大，二是污染物种类多，三是污染物毒性大，四是污染范围广。
（2）化学工业主要大气污染物的来源及污染特征
化工生产是多种流程、多种工艺条件和多种设备而构成的千变万化的生产工艺过程。
因而其产生的废弃物种类多、成分复杂、数量大，对环境产生严重影响。
表7.7-2和表7.7-3列出了化工厂和化学工业中大气污染物的主要来源。
表7.7-4则为石油化工厂主要大气污染物来源。
化学工业中大气污染物的特点是：
有的是剧毒物质，有的是构成对人类有威胁的致癌物质，有的是具有强腐蚀性的，有的是易燃易爆气态物。
这些污染物质进入大气后造成严重危害。
（3）化学工业固体废弃物的来源及污染特征
化学工业固体废弃物属工业固体废弃物的一种，主要指硫酸烧渣、铬渣、制碱废渣和磷肥工业废渣。
硫酸烧渣是指用硫铁矿（黄铁矿）或含硫尾矿做原料，生产硫酸过程中排出的烧渣（包括少量的粉尘或尘泥）。
硫酸烧渣一般来自沸腾焙烧炉及废热锅炉、旋风除尘器、洗涤塔、电除尘器等。
由于硫酸铁来源不同，其烧渣的化学成分也不一样，其主要成分为Fe、Cu、Pb、Zn等的氧化物，此外还含有少量硫化物、硫酸盐和铁盐等。
全国每年烧渣总排量为700万吨，利用率却不到20%，未利用的渣堆放在渣场，占用农田，污染环境。
铬渣系指化工部门在生产金属铬或铬盐过程中所排出的废渣。
根据目前的生产情况，每生产1t金属铬约排铬渣15t；
生产1t重铬酸盐排出铬渣约3t。
据估计，我国每年排放铬渣十几万吨，累计堆放量约达250万吨。
铬渣的危害主要是指渣中六价铬引起的。
铬渣中六价铬化合物主要是四水铬酸钠、铬酸钙、铬铝酸钙和碱式铬酸盐四种。
此外，尚有一部分六价铬包藏在铁铝酸四钙、硅酸二钙固溶体中。
渣中的这些六价铬经雨淋溶于水中，进入地表前渗入地下而污染水源和土壤，危害农田，损害人、畜和其他生物。
制碱废渣是在氨碱法生产过程中排出的废渣。
每生产1t纯碱需排渣（以干基计）约300—500kg。
这些废渣主要来自碳化过滤母液蒸氨过程中排出的蒸馏废液（含固渣的悬浊液）o其次来自石灰碳酸铵法精制盐水时产生的一次泥（氢氧化镁）和二次泥（碳酸钙）o其蒸馏废液中的液相组成主要是氯化钙和氯化钠（每升清液约含85-100g氯化钙，50-55g氯化钠）；
固相组成主要是碳酸钙、氢氧化镁、氯化钙、二氧化硅、硫酸钙、铁铬氯化物等。
磷肥工业废渣是指以磷矿和硫酸为原料生产磷酸、速效磷肥和其他磷酸盐工厂排出的石膏。
其主要成分是CaS04·
2H20，还含有少量磷、硅、铁、镁的氯化物和氟化物。
每生产1t磷酸约排出4～5t磷石膏，它不仅占有大量土地，而且污染环境，特别是渣中的磷酸、氟化物对环境危害尤为严重。
2）化工废水的治理与控制
（1）化工废水处理原则及基本方法
化工废水是指化学工业生产过程中产生的废水，其中含有随水流失的化工生产用料，中间产物、产品以及生产过程中产生的污染物。
实践证明，化工废水的有效治理应遵循如下原则：
①改革生产工艺，尽可能在生产中消除污染源，杜绝有毒有害废水的产生；
②生产过程中采用合理的流程和设备，实行严格操作和监督，消除漏逸，尽量减少流失量；
③将含在剧毒物质的废水与其他废水分流，以便于处理及回收有用物质；
④多做方案比较，力求经济合理；
⑤循环用水和综合利用。
化工厂的废水系统应根据水量、水温、污染物的性质和含量，以及废水和污染物被回收利用或处理的方法等合理划分，做到清污分流，采用循环利用或重复利用。
在废水处理工艺上要进行多方案比较以确定一个技术先进，经济合理的方案。
另外，一个产品的“三废”排放和它的生产工艺有直接的关系，先进的生产工艺可以不产生或少产生废弃物及其他不良影响，反之就会使大量的原料变为废弃物构成对环境的危害。
所．以改革工艺、提高产品收率、降低原料消耗、减少排污量是废水处理的根本途径。
废水治理的基本方法按处理方法的原理通常分为物理法、化学法、物理化学法、生物法四大类。
而按处理程度要求一般划分为一级处理、二级处理和三级处理（又称深度处理）。
物理法常用于废水的一级处理，主要是分离和回收废水中的悬浮物质。
生物法是最常用的二级处理法，主要是去除废水中溶解的和胶体的有机污染物质。
化学法是利用化学反应来分离或回‘收废水中的胶体物质、溶解性物质等污染物，以达到回收有用物质、降低废水中的酸碱度、去除重金属离子、氧化某些有机物等目的。
物理化学法是利用相转移过程，即传质过程来分离废水中溶解性物质，回收有用成分，是一种深度处理方法。
（2）废水的物理治理方法
物理治理方法主要用于分离废水中的悬浮性物质，一方面可以从废水中回收有用物质，另一方面也使废水得到了一级治理。
常用的物理治理方法有重力分离法、过滤法、离心分离法、膜分离法及蒸发结晶法。
①重力分离法：
重力分离法是使废水中的悬浮性物质在重力作用下与水分离的过程。
其又可分为沉降法和上浮与气浮法。
气浮法分鼓气气浮、加压气浮和电解气浮三种。
②离心分离法：
离心分离法是利用离心力的作用将悬浮性污染物从废水中分离除去的一种水处理方法。
离心分离设备按离心力产生的方式不同，分离心机和水力旋流器两种。
离心机又分常速离心机和高速离心机两种。
当分离颗粒因素（离心力与重力的比值）a<
3000时为常速离心机，主要用于分离颗粒不大的悬浮物。
当分离因素a>
3000时为高速离心机，主要用于分离乳状液和细粒悬浮液。
③过滤分离法：
过滤法也是一种分离废水中悬浮污染物颗粒的方法，其基本工作原理是将废水通过一层带孔眼的过滤装置或介质，大于孔眼尺寸的悬浮物颗粒物质被截留在介质的表面，从而使废水得到净化。
常用的过滤介质有颗粒状材料和多孔性介质。
④膜分离：
膜分离利用特殊的半渗透膜分离去除废水中的离子和分子。
反渗透与超滤：
反渗透与超滤，都是以一定的压力为推动力，把水溶液中的水分离出来，同时分离或截留溶液中的细小微粒或悬浮性物质的膜法分离技术。
过滤时，主要依靠一种半透膜在起作用。
两者的区别在于，超滤所用的薄膜（超滤膜）较疏松，透水量大，用以分离大分子溶质及细小的悬浮物，所需工作压力低（0.669--0.98MPa）；
反渗透所用的薄膜（反渗透膜）更为致密，透水量低，并且有选择透过能力（只让水分子通过而阻止溶质离心透过），除盐率更高，所需工作压力较大（0.9--9.91MPa）。
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