化工安全与环保复习 答案Word格式文档下载.docx

化工安全与环保复习 答案Word格式文档下载.docx

《化工安全与环保复习 答案Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工安全与环保复习 答案Word格式文档下载.docx（22页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

海因里希的因果链锁

事故因果链锁理论强调，安全工作的重点就是防止人的不安全行为，消除机械的或物的不安全状态，使链锁中断，从而预防伤害事故发生。

轨迹交叉论

人的行为不安全、物的状态不安全发生于同一时间、同一地点时，才

会引起伤亡事故。

能量转移论

第二章防火防爆

⒈燃烧“三要素”什么是燃烧“四面体”

三要素：

氧化剂、燃料、点火源

四面体：

氧化剂、燃料、点火源、连锁反应不受抑制

⒉燃烧的类型及过程燃烧机理是什么

（1）类型：

闪燃、着火、自燃

（2）燃烧的过程根据可燃物的性质有所不同

①可燃气体：

最易燃烧，只要达到其本身氧化分解所需的热量，便能燃烧，其燃烧速度很快。

②可燃液体：

首先发生蒸发，在火源作用下，然后蒸汽/氧化分解，进行燃烧。

③可燃固体：

简单物质：

如硫、磷等，受热后首先熔化，然后蒸发、燃烧。

复杂物质：

在受热时分解成气态和液态产物，其蒸汽着火燃烧。

（3）机理：

用连锁反应理论来解释燃烧机理。

连锁反应分为直链反应和支链反应，都由3个阶段组成，即链的引发、链的传递和链的终止。

⒊名词解释：

闪燃、闪点、自燃、自燃点、着火点、氧指数、最小点火能量、爆炸极限、最小氧气浓度

闪燃：

在一定温度下，可燃液体表面所产生的蒸汽与空气形成混合物，遇火源产生瞬间的燃烧。

原因液体蒸发速度小于燃烧速度

闪点：

在规定的实验条件下，液体表面发生闪燃的最低温度。

饱和蒸气压越大，其闪点越低

自燃：

可燃物质不需要接触火源便能着火的自发燃烧现象。

自燃点：

可燃物质能发生自燃的最低温度。

着火：

在氧化剂充足的条件下，可燃物与明火接触能引起燃烧，并在火源移去以后仍能保持燃烧的现象。

着火点：

又叫燃点，是指可燃物质被加热到超过闪点温度时，其蒸汽、助燃剂气体的混合气与火焰接触即着火，并能持续燃烧5秒以上时的最低温度。

氧指数：

即临界氧浓度，是指在规定条件下，能维持固体材料进行有焰燃烧的在O2-N2系统中最低氧气浓度（v%）小于22易燃材料22~27可燃，大于27难燃。

最小点火能量：

引起处于爆炸范围内的可燃气体混合物着火所需的最小能量

爆炸极限：

可燃的气体、液体蒸气或粉尘与空气的混合物，遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围；

最低浓度为爆炸下限，最高浓度为爆炸上限。

爆炸极限通常用关于氧化剂的体积百分数来表示。

最小氧气浓度：

空气和燃料的混合气能发生燃烧所需氧气的最小体积百分比

⒋闪点、自燃点值测量的影响因素

（1）影响闪点：

点火源大小与点火源离液面的距离、加热速率、试样的均匀度、试样的纯度、测试的容器、大气压力的影响。

（2）影响自燃点：

a.压力：

压力越高，自燃点越低。

b.浓度：

当混合物的比例符合该物质氧化反应的化学计量式时，其自燃点最低。

c.容器的影响：

容器的直径、材质以及表面的物理状态对自燃点都有影响。

d.添加剂或杂质

e.固体物质的粉碎程度f.分子结构的影响

Ⅰ.同系物:

分子量增加而自燃点减小。

Ⅱ.正构与异构物:

正构物自燃点<

异构物自燃点。

Ⅲ.饱和碳氢化合物的自燃点>

相应的不饱和碳氢化合物的自燃点。

Ⅳ.苯系化合物的自燃点>

相同碳原子数的脂肪族碳氢化合物的自燃点。

⒌影响火焰传播速度的因素阻火器的工作原理

（1）影响因素①可燃物性质②管径：

管径↗，火焰传播速度↗。

但当管径达到某个极限值时，速度就不再增加了。

③混合气中可燃物的浓度：

存在最佳值④混合气的初始温度：

初始温度↗，火焰传播速度↗⑤混合气的压力：

P↗，火焰传播速度↙

（2）原理：

混合气在容器或管道中燃烧时,通道越窄、比表面越大，分子和器壁碰撞从而使链终止的几率越大，通过器壁散失的热量越多。

当通道尺寸小到一定程度时，火焰就会停止蔓延，燃烧停止。

⒍爆炸的分类

按爆炸产生原因和性质:

物理爆炸、化学爆炸、核爆炸

按爆炸物质：

凝聚态爆炸、气体爆炸、液体爆炸、粉尘爆炸

按爆炸地点：

地面爆炸、空中爆炸

⒎爆炸极限的计算方法及影响因素

爆炸物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象。

爆炸的威力取决于能量的释放速率。

爆炸的特点：

产生爆炸声、高温和冲击波。

爆炸极限可燃的气体、液体蒸气或粉尘与空气的混合物，遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围；

Ⅰ.单一组成的可燃气

⑴闪点法（可燃液体蒸汽）

⑵化学计量式估算

常温和常压下，链烷烃的爆炸下限:

L下＝

C0：

100mol混合气中氧和可燃组分的含量恰好满足计量式时可燃组分的摩尔数。

对于碳氢化合物：

Ⅱ.组成复杂的可燃气体爆炸极限的计算

LL，LH：

混合气的爆炸下限和上限

LLi，LHi：

混合气中组分i的爆炸下限和上限

yi：

混合气中组分i的摩尔分数

影响因素：

初始温度、初始压力、氧含量、惰性气体含量、点火源能量、火焰的传播方向、通道尺寸和形状

⒏防火防爆的基本原则

预防性措施

控制可燃物

⒈取代或控制其用量

⒉使用惰性气体保护

3.加强通风排气通风类型动力分为机械通风和自然通风，按作用范围可分为局部通风和全面通风。

控制助燃物密闭设备系统

惰性气体保护

隔绝空气

隔离储存

控制点火源

防静电措施

①从工艺上控制静电产生

　②泄漏导走静电

　③采用电中和的方法

　④人体防静电

控制工艺参数

一、温度控制

　　①除去反应热

②防止搅拌中断

③正确选用传热介质

④防止传热面结疤

⑤热不稳定物质的处理

二、控制压力

三、控制投料速度、加料比及加料顺序

四、超量杂质和副反应的控制

保护性措施

阻止火势蔓延

一、厂址的选择与总平面布置

　　　①　厂址的选择

　　　②　总平面布置

③　防火间距

二、从建筑设计方面采取限制措施

三、阻火设备

阻火装置：

安全液封、阻火器、回火防止器、防火阀、火星熄灭器。

阻火设施：

防火门、防火墙、防火带、防火卷帘、水封井、防火堤、防火分隔堤、事故存油罐、防火集流坑。

四、报警和连锁

限制爆炸波扩散（抑爆、泄爆、隔爆）

灭火

⒐通风的类型及注意事项

通风类型动力分为机械通风和自然通风，按作用范围可分为局部通风和全面通风。

（2）注意事项：

①易燃易爆物质的容许浓度＜；

②对有火灾爆炸危险厂房，通风气体不能循环使用；

③T>

80℃，通风设备应用不燃烧和不产生火花的材料；

④设备的一切排气管（放气管）都应伸出屋外，高出附近屋顶；

排气不应造成负压，也不应堵塞；

⑤对局部通风，应注意气体的密度。

⒑火源的种类及控制措施

（1）种类：

①火焰点燃可燃物（火焰与可燃物接触或间隔②高温物体点燃可燃物（烟囱表面及其火星、烟头、发动机排气管、烧红的钢铁制件、高温金属焊渣、其他高温物体③电气火花（电火花）④绝热压缩点燃可燃物⑤撞击与摩擦点燃可燃⑥日光照射与聚焦点燃可燃物⑦化学反应放热点燃可燃物⑧静电点火⑨雷击起火

（2）措施：

（一温度控制①除去反应热②防止搅拌中断③正确选用传热介质④防止传热面结疤⑤热不稳定物质的处理

（二）控制压力（三）控制投料速度、加料比及加料顺序（四）超量杂质和副反应的控制

⒒生产的火灾危险性分类和火灾的分类

A类火灾：

指固体物质火灾。

这种物质通常具有有机物质性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。

如木材、煤、棉、毛、麻、纸张等火灾。

B类火灾：

指液体或可熔化的固体物质火灾。

如汽油、煤油、柴油、原油，甲醇、沥青、石蜡等火灾。

C类火灾：

气体火灾。

D类火灾：

指金属火灾。

如钾、钠、镁、铝镁合金等火灾。

E类火灾：

带电火灾。

物体带电燃烧的火灾。

F类火灾：

烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。

⒓灭火的基本方法和原理常用灭火剂及其灭火原理哪些火灾不能用水扑救

（1）方法：

隔离法、冷却法、窒息法、化学中断法

断绝可燃物→隔离法降低着火系统温度→冷却

稀释空气中的氧气浓度→窒息抑制着火区内的链锁反应→化学中断法

（3）灭火剂及灭火原理

①水与水蒸气1kg水的温度升高1℃需的热量，其汽化潜热为×

。

→冷却作用水蒸气的还可使火场氧含量减少，以阻止燃烧，空气中含水蒸气浓度不低于35％时，可有效地灭火。

→窒息作用

②泡沫灭火剂：

窒息作用

③惰性气体灭火剂：

液态CO2冷却可燃烧物；

CO2气体能隔绝和稀释空气中的含氧量，能使燃烧因缺氧而熄灭

④干粉灭火剂：

产生水蒸气、CO2，反应吸热，起到一定的冷却和稀释作用。

（4）不能用水扑救的火灾

①遇水燃烧物品不能用水扑救：

如钠、钾、电石等；

②储存硫酸、硝酸、盐酸区域着火，不可用强大水流冲击，宜用沙土、CO2扑救；

③未切断电源的电气火灾；

④高温化工设备；

⑤比重比水小的易燃液体。

第三章化工工艺热风险及评估

⒈反应控制的根本原因

反应失控的根本原因在于反应热的失去控制。

解释：

反应系统因反应放热而使温度升高，在经过一个“放热反应加速-温度再升高”，以至超过了反应器冷却能力的控制极限后，反应物、产物分解，生成大量气体，压力急剧升高，最后导致喷料，反应器破坏，甚至燃烧、爆炸的现象。

存在形式反应性化学物质热失控化学工艺过程中的反应失控失控反应分两部分：

目标反应和由于温升引发的非所需反应

⒉绝热温升最大反应速度到达时间两者如何和热风险评估相结合

（1）绝热温升：

假设系统是绝热的分解或反应所放出的热完全用于系统温度的升高，根据边界条件可以推导得到绝热条件下试样的所达到的最高温度（绝热温度Tf）及绝热温升△T

（2）最大反应速度到达时间：

试样或物料到达最大反应速度的时刻tm与在某一温度下的时刻t之差，相当于绝热系统的等待时间或诱导期，可用下式表示

（3）与热风险评估的结合：

严重度–基于绝热温升

–高△Tad>

200oC

–中oC>

△Tad>

50oC

低△Tad<

50oC

•可能性–基于最大反应到达时间

–低TMR>

24hrs

–中8hr>

TMR<

24hr

–高TMR<

8hr

⒊化工工艺热风险评估实验的常用仪器

热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度之间关系的一类技术。

指标主要有反应开始温度、自加速分解温度、不回归温度、反应速率以及发热量等。

差示扫描量热仪（DSC）（的实验数据分析表明，放热开始温度（Ta、To或TDSC）\放热量（QDSC）、最大放热加速度（tanθ）三者之间没有明显的相关性，是反映反应性化学物质热危险性的三个独立的指标）、C80微量量热仪、加速量热仪（ARC）

⒋化学反应的热危险性评估通常用哪些指标来表征

⒌化学工艺过程热危险综合评价程序

第四章化工设备安全

⒈储罐的分类储罐的附件有哪些

（1）分类：

a.按建造材料分：

非金属储罐和金属储罐

b.按建造位置分：

地上、地下、半地下储罐等

c.按储罐的结构和外形分：

①立式圆筒型储罐：

固定顶储罐和浮顶储罐②卧式圆筒型储罐③球型储罐

（2）附件：

浮顶及密封装置、盘梯与栏杆、人孔、透光孔、量油孔、保险活门、放水管、排污孔、清扫孔、胀油管和进气支管、机械呼吸阀（重力式/弹簧式）、液压安全阀、阻火器、起落管

⒉《容规》中如何界定压力容器压力容器的分类。

压力容器的主要工艺参数

（1）《容规》根据工作压力、容积、介质状态，界定了压力容器

①最高工作压力≥;

②内直径≥，容积≥;

③盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体。

（2）分类：

a.按存在形式①固定式压力容器；

②移动式容器。

“容规”不适用

b.按设计压力①低压容器：

≤P＜②中压容器≤P＜10MP③高压容器：

10≤P＜100MPa④超高压容器P≥100MPa

c.按工艺功能

①反应容器：

用于完成介质的物理、化学反应的压力容器

②换热容器：

用于完成介质的热量交换的压力容器。

③分离容器：

用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的容器

④储存容器：

用于盛装生产或生活用的原料气体、液体、液化气体

d.按安全监察管理分类:

根据容器在生产过程中的重要性、压力高低和介质危害程度（指易燃介质、毒性介质）将容器分成三类，“容规”并对不同类别的容器在设计、材料、制造检验与使用管理等方面提出了不同要求，具体划分见表4-2。

（3）主要工艺参数：

a.温度：

温度→材料的机械性能→容器的机械强度

b.压力①压力容器的工作压力：

在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。

②容器的设计压力：

设定的容器顶部的最高压力。

③计算压力：

在相应的设计温度下用以确定承压元件厚度的压力。

④试验压力：

压力试验时容器顶部的压力。

⑤公称压力，即标准化后的压力数值。

、、、、、、…（MPa）

c.直径：

钢板卷制的容器壳体的公称直径系指内直径。

⒊压力容器有哪些主要破坏形式及其分类

韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、应力腐蚀破裂、蠕变破裂

韧性破裂1、原因①容器超压：

如过量充装；

操作失误；

未设置超压泄放装置或泄放装置选用不当或失灵；

②容器的承载能力降低：

容器未正常维护，设计中的材料选择不当或结构不合理。

在其器壁上产生的应力超过材料的抗拉强度，而发生破裂。

2、特征：

容器发生显著塑性变形，破裂时一般不会产生碎块，而是沿容器轴向撕开较长裂缝。

韧性越好、壁厚越薄的容器，破裂的断口宏观特征为无金属光泽、暗灰色的纤维状当壁厚较厚或材料强度较高而韧性较差时，断口出现纤维区、放射纹与人字纹区、剪切唇区等三部分3、预防压力容器韧性破裂的措施①正确设计和规范操作压力容器；

②正确设置超压泄放装置，保持其状态完好；

③加强压力容器的检查维护工作，及时发现容器可能表现出来的如宏观变形等爆破预兆。

脆性破裂容器总体薄膜应力低于制造容器材料的抗拉强度，在不发生或未发生充分塑性变形下发生的破裂类型。

1、原因①容器材料的问题，即材料本身的脆性②容器材料或其结构部件存在严重缺陷③容器存在较高的附加应力2、特征：

脆性破裂在发生断裂前外观没有明显的预兆和塑性变形，断裂时器壁内的应力较低，且破坏的容器常断裂成碎块飞出。

3.预防脆性破裂的措施①防止发生脆性破裂条件的存在，即防止高应力场、防止采用有脆性倾向的材料和防止脆裂引发源的存在，如裂口或裂纹等。

②合理选材，规范制造，正确操作，定期检查

疲劳破裂压力容器常在交变载荷下运行，经受长期作用后，容器的承压部件发生了破裂或泄漏。

1、按机理分为：

①高应力低循环疲劳：

指材料所受的交变载荷循环次数在102-l05，而相应的应力水平较高，接近或超过材料的屈服点。

②低应力高循环疲劳：

发生疲劳破坏的构件的应力值在材料的弹性极限以下，材料所受的交变载荷循环次数在105以上。

2.疲劳破裂的特征①疲劳破裂常发生在结构局部应力较高或存在材料（包括焊缝及其热影响区）缺陷处，容器没有明显的塑性变形。

压力容器材料强度偏高而韧性较差时，则要发生爆破事故；

当用强度较低而韧性较好的材料制造容器时，不一定发生破裂，而是疲劳裂纹穿透壁厚发生泄漏。

②疲劳破裂的断口：

裂纹萌生、裂纹扩展区和最终断裂三个区。

.3、疲劳破裂的预防①对新设计的容器，选择抗疲劳材料，采用抗疲劳结构②严格控制容器的制造和检验，减少附加的应力集中③减小频繁开停车、压力或温度波动，维持设备稳定运行

应力腐蚀破裂。

1、应力腐蚀破裂：

容器材料在特定介质环境中，并在拉应力作用下，经过一定时间后发生开裂和破断的现象①特定腐蚀介质与材料的组合，例如碳钢与苛性碱溶液、奥氏体不锈钢与含氯离子溶液才发生应力腐蚀。

应力腐蚀与介质种类、浓度、环境温度和湿度等有关，介质浓度、环境温度越高，越容易发生应力腐蚀。

②拉应力的存在。

拉应力包括装配应力、残余应力或腐蚀产物引起的内应力等。

通常应力越大，发生应力腐蚀开裂的时间越短。

③材料纯度和组织状态的影响。

2、特征①无宏观的塑性变形，断口可见到腐蚀产物；

②发生在结构的应力集中部位或腐蚀介质富集区③断口存在两个区域，一是腐蚀裂纹扩展区；

二是快速断裂区。

3、预防措施①选择对介质不敏感的材料②设计时避免应力集中③加缓蚀剂（循环冷却水

蠕变破裂1.原因：

在高温下工作的压力容器，当操作温度超过一定极限，材料在应力的作用下发生缓慢的塑性变形，这种塑性变形经过长期的累积后，最终会导致材料破裂。

如低碳钢和低合金钢发生蠕变温度为300-350℃，合金钢发生蠕变温度为400-450℃。

2.特征：

有明显塑性变形和蠕变小裂纹，断口无金属光泽，呈粗糙颗粒状，表面有高温氧化层或腐蚀物

⒋压力容器质量控制手段耐压试验及气密性试验

（1）手段：

宏观检查、焊接工艺评定和产品焊接试板、无损检测（射线超声波涡流检测）、耐压试验、气密性试验

（2）耐压试验：

①液压试验：

试验介质为洁净水或无燃爆危险的液体，试验压力对固定式钢制压力容器而言，取倍设计压力，并乘以容器材料在试验温度下的许用应力与设计温度下的许用应力之比值。

②气压试验：

试验压力取倍设计压力，并乘以容器材料在试验温度下的许用应力与设计温度下的许用应力之比值。

（3）气密性试验：

气密性试验的试验压力为压力容器的设计压力。

当介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器，必须在液压试验后进行气密性试验。

⒌裂纹的分类

热裂纹、冷裂纹、再热裂纹

a.热裂纹：

焊接接头的冷却过程中，温度处于（700~1000℃）时产生的焊接裂纹。

主要出现在焊缝金属中，原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在偏析现象

b.冷裂纹：

焊缝冷却到（200~300℃）或以下温度时产生的裂纹，也称为延迟裂纹、氢致延迟裂纹。

c.再热裂纹：

当对容器进行消除焊接残余应力退火处理（500~700℃）或经历多道焊或长期高温下使用时，在焊接热影响区的粗晶粒区，沿晶界开裂的裂纹。

影响因素有碳化物元素、焊接的拘束力和焊接或热处理工艺等

⒍比较安全阀和爆破片装置的优缺点

（1）安全阀：

用于排放容器或系统内高出设定压力的部分介质，在压力正常后能自动复位，容器或系统可继续运行。

优点：

自动开闭，可以调节、不致中断生产。

缺点：

密封性较差，有微量泄漏，有滞后现象，不能适应要求快速泄压的场合。

此外，对黏性或含固体颗粒的介质，可能造成堵塞。

（2）爆破片装置：

爆破片装置由爆破片与夹持器组成，爆破片是其爆破元件，又称防爆膜；

夹持器起固定爆破片的作用。

爆破片装置属于一种断裂型安全泄压装置。

　优点：

密封性好、反应迅速，灵敏度高，泄放量大，能适应黏性大、腐蚀性强的介质，特别是因化学反应导致压力瞬间急剧升高或达到燃爆的场合。

不可逆，不能回复原来状态，造成操作中断

串并联并联安全阀作为一级泄放装置，因物理原因超压时，由安全阀排放；

爆破片为二级泄放装置，因化学反应原因急剧超压时，由爆破片与安全阀共同排放串联1、爆破膜在前适用于密封和耐腐蚀要求高以及粘污介质，爆破片对安全阀起保护作用，安全阀也可使容器暂时继续运行2、安全阀在前用于容器内压力有脉动的场合，安全阀对爆破片起稳压作用,爆破片也防止了由安全阀引起的泄漏。

⒎压力容器事故的分类

⑴爆炸事故：

在使用过程中或压力试验时，发生承压部件破裂，使容器内介质压力瞬时降低到外界大气压力的事故。

⑵重大事故：

承压部件严重损坏（如泄漏、变形）、附件损坏等，导致被迫停止运行，必须进行修理的事故。

⑶一般事故：

承压部件或附件损坏程度不严重，无须停止运行进行修理的事故

第五章危险辨识与评价

⒈危险、有害因素的分类。

事故严重程度分类。

（1）危险因素：

能对人造成伤亡或对物造成突发性损害的因素。

强调突发性和瞬间作用。

（2）有害因素：

能影响人的身体健康，导致疾病，或对物造成慢性损害的因素。

强调在一定时间范围内的积累作用。

（1）危险、有害因素分类Ⅰ.按导致事故和职业危害的直接原因进行分类人、物、环境、管理

①物理性危险、有害因素②化学性③生物性④心理、生理性⑤行为性⑥其他

Ⅱ.参照事故类别分类①轻伤：

指损失工作日低于105日的失能伤害。

②重伤：

指损失工作日≥105日的失能伤害。

③死亡

Ⅲ.综合考虑起因物、引起事故的诱导性原因、致害物、伤害方式等，为20类。

（2）事故严重程度分类：

①轻伤事故②重伤事故③死亡事故

等级

死亡人数

重伤人数

财产损失

特别重大事故

≥30

≥100

≥1亿元

重大事故

10~30

50~100

5000万元~1亿无

较大事故

3~10

10~50

1000~5000万元

一般事故

≤2

<

10

1000万元

危险性分析方法

安全检查与安全检查表法危险和可操作性研究事故树分析

⒉危险管理的步骤

①危害和影响识别

②风险评价

③风险控制

⒊《危险化学品重大危险源辨识》判断依据及

重大危险源的辨识依据是物质的危险特性及其数量。

危险物质超过临界量有两种情况：

①单元中的一种危险物质数量达到或超过临界量；

②单元中的各种危险物质数量与其临界量之比的和大于1。

⒋危险和可操作性研究的引导词及其意义

引导词

意义

NONE空白

设计或操作要求的指标和事件完全不发