化工過程安全

第1章緒論/1
1.1化學工業(yè)的安全狀況1
1.2應對策略4
1.3風險管理的目的和重要意義6
1.4工程倫理7
習題8
參考文獻8
第2章風險管理與過程安全管理/9
2.1基本概念和定義9
2.1.1危險9
2.1.2風險9
2.1.3安全管理10
2.1.4風險管理10
2.1.5風險辨識10
2.1.6風險分析11
2.1.7風險準則11
2.1.8風險評價12
2.1.9風險評估13
2.1.10風險應對13
2.2過程安全管理13
2.2.1工藝安全信息14
2.2.2工藝危害分析15
2.2.3操作規(guī)程15
2.2.4培訓16
2.2.5承包商管理17
2.2.6試生產(chǎn)前安全審查17
2.2.7機械完整性17
2.2.8作業(yè)許可17
2.2.9變更管理18
2.2.10應急管理19
2.2.11工藝事故/事件管理20
2.2.12符合性審核22
2.2.13PSM各要素的內在聯(lián)系23
習題25
參考文獻25
第3章化學品的危險性/26
3.1爆炸物的種類及其危險性27
3.1.1爆炸性物質的分類27
3.1.2爆炸物的主要危險性及特點29
3.2易燃氣體的危險性30
3.2.1爆炸極限30
3.2.2臨界氧含量31
3.2.3最小點火能量32
3.2.4自由基32
3.3壓力下氣體的危險性33
3.3.1壓力下氣體的分類33
3.3.2壓力下氣體的主要危險性34
3.4易燃液體的危險性36
3.4.1易燃液體的界定與分類36
3.4.2易燃液體的主要危險性37
3.5易燃固體的危險性40
3.5.1易燃固體的界定與分類40
3.5.2易燃固體粉塵的危險性41
3.6自反應物質的危險性44
3.6.1自反應物質的界定與分類44
3.6.2自反應物質的主要危險性45
3.7有機過氧化物的危險性46
3.7.1有機過氧化物的界定與分類46
3.7.2有機過氧化物的主要危險性46
3.8其他類別化合物的物理危險性47
3.8.1易燃氣溶膠的危險性47
3.8.2氧化性氣體的危險性48
3.8.3自燃液體的危險性48
3.8.4自燃固體的危險性48
3.8.5自熱物質的危險性48
3.8.6遇水放出易燃氣體的物質的危險性49
3.8.7氧化性液體的危險性49
3.8.8氧化性固體的危險性50
3.8.9金屬腐蝕劑的危險性50
3.9化學品的健康危險50
3.9.1化學品進入人體的途徑50
3.9.2有毒化學品對人體的危害51
3.9.3傳統(tǒng)分類與基于GHS體系分類53
3.9.4世界各國化學品職業(yè)接觸限值57
3.10化學品環(huán)境危險性——危害水生環(huán)境58
3.11化學品安全參數(shù)的預測59
3.11.1通過定量構效關系預測59
3.11.2通過搭橋原則預測59
習題60
參考文獻60
第4章風險辨識/62
4.1風險辨識概述63
4.1.1分析對象與分析方法65
4.1.2工藝物料性質與操作條件66
4.1.3化學品的反應矩陣67
4.1.4工藝危害分析方法69
4.2檢查表法70
4.2.1檢查表分析法優(yōu)缺點70
4.2.2檢查表的編制71
4.2.3典型檢查表法的應用72
4.2.4檢查表分析結果72
4.3故障假設分析法73
4.3.1故障假設檢查表分析方法73
4.3.2典型SWIFT方法的應用74
4.4危險與可操作性分析74
4.4.1HAZOP分析內容75
4.4.2人員組成及職責分工75
4.4.3HAZOP分析步驟76
4.4.4典型HAZOP分析應用79
4.5失效模式與影響分析80
4.5.1FMEA分析步驟80
4.5.2故障原因分析81
4.5.3FMEA的建議與應用82
4.6故障樹分析83
4.7風險辨識方法的選擇85
4.8案例分析87
習題90
參考文獻91
第5章事故后果分析/92
5.1事故原點的分析92
5.2泄漏后果分析93
5.2.1生產(chǎn)過程單元內液體經(jīng)小孔泄漏源模型95
5.2.2儲罐內液體經(jīng)小孔泄漏的源模型97
5.2.3液體經(jīng)管道泄漏的源模型98
5.2.4氣體或蒸氣的泄漏源模型103
5.2.5閃蒸液體的泄漏源模型106
5.2.6易揮發(fā)液體蒸發(fā)的源模型106
5.3擴散后果分析107
5.3.1擴散影響參數(shù)107
5.3.2湍流擴散微分方程和擴散模型109
5.3.3帕斯奎爾吉福德（PasguillGifford）模型114
5.4爆炸后果分析117
5.4.1爆炸的一般描述118
5.4.2物理爆炸的能量119
5.4.3爆炸沖擊波及其傷害/破壞作用120
5.4.4破片與拋擲物的危害124
5.4.5熱輻射危害125
習題128
參考文獻130
第6章事故發(fā)生的可能性估算/131
6.1概述131
6.2基于歷史記錄的事故頻率估算法132
6.2.1技術描述133
6.2.2應用案例134
6.2.3討論135
6.3故障樹分析方法136
6.3.1FTA方法的分析步驟136
6.3.2故障樹的編制137
6.3.3計算事故發(fā)生的概率141
6.3.4頂事件發(fā)生概率的近似計算149
6.3.5故障樹的模塊分割和早期不交化151
6.3.6基本事件的辨識153
6.3.7基本事件的發(fā)生概率154
6.3.8人的失誤概率156
6.4事件樹分析法158
6.4.1事件樹分析過程158
6.4.2事件樹示例161
6.5LOPA分析方法165
6.5.1LOPA與其他風險分析方法的關系165
6.5.2LOPA分析步驟166
6.5.3LOPA中的頻率分析168
習題170
參考文獻171
第7章風險分析與評價/172
7.1基本方法172
7.2定量風險分析173
7.2.1概述173
7.2.2定量風險分析步驟175
7.2.3準備176
7.2.4資料數(shù)據(jù)收集176
7.2.5危險辨識177
7.2.6評價單元劃分與篩選177
7.2.7事故場景確定184
7.2.8事故場景頻率分析187
7.2.9事故場景后果分析187
7.2.10死亡概率計算191
7.2.11風險計算192
7.3風險評價196
習題197
參考文獻198
第8章化學反應過程熱危險分析與評價/199
8.1基本概念與基礎知識202
8.1.1化學反應的熱效應202
8.1.2壓力效應204
8.1.3熱平衡方面的基本概念207
8.1.4溫度對反應速率的影響210
8.1.5絕熱條件下的反應速率212
8.1.6失控反應213
8.2化學反應熱風險的評價方法216
8.2.1熱風險216
8.2.2冷卻失效模型216
8.2.3嚴重度評價準則218
8.2.4可能性評價準則219
8.2.5工藝熱風險評價220
8.2.6MTT作為安全屏障時的注意事項222
8.3評價參數(shù)的實驗獲取222
8.3.1量熱儀的運行模式222
8.3.2幾種常用的量熱設備223
8.4化學反應熱風險的評價程序226
8.4.1熱風險評價的一般規(guī)則226
8.4.2熱風險評價的實用程序226
8.5熱風險評價的實例228
8.5.1胺化反應的熱風險評價228
8.5.2催化加氫反應的熱風險評價229
8.5.3甲苯磺化反應的熱風險評價230
習題231
參考文獻232
第9章風險控制/233
9.1風險控制概述234
9.2本質更安全的過程設計236
9.3泄壓系統(tǒng)與泄壓量計算238
9.3.1泄壓閥概述238
9.3.2典型泄壓設備類型241
9.3.3泄放設備的尺寸計算242
9.4惰化防爆技術248
9.4.1真空惰化249
9.4.2壓力惰化250
9.4.3吹掃惰化251
9.5靜電防護252
9.5.1靜電基本原理252
9.5.2控制靜電措施254
9.6化工防爆區(qū)劃分255
9.7工廠選址和設施布局256
9.8公眾感知258
習題258
參考文獻259
第10章安全儀表系統(tǒng)與功能安全/261
10.1概述261
10.2安全儀表系統(tǒng)與功能安全262
10.2.1安全儀表系統(tǒng)與安全儀表功能262
10.2.2安全儀表系統(tǒng)與基本過程控制系統(tǒng)263
10.3功能安全與風險削減264
10.4安全儀表系統(tǒng)的安全完整性265
10.4.1安全儀表系統(tǒng)的失效模式265
10.4.2安全儀表系統(tǒng)的冗余結構266
10.4.3安全儀表系統(tǒng)的操作模式269
10.5安全儀表系統(tǒng)的安全生命周期270
10.5.1風險評價270
10.5.2將安全功能分配到保護層271
10.5.3功能安全要求271
10.5.4設計與工程272
10.5.5安全儀表系統(tǒng)的確認272
10.5.6安裝、調試和驗證272
10.5.7操作和維護274
10.5.8修改、停用274
10.6安全儀表系統(tǒng)確認中的可靠性計算274
10.6.1可靠性指標274
10.6.2可靠性計算方法275
10.6.3典型安全儀表冗余結構的馬爾可夫分析279
習題289
參考文獻290
第11章機械完整性管理/291
11.1機械完整性概念及簡介293
11.1.1設備生命周期的概念293
11.1.2機械完整性管理的含義293
11.1.3與其他管理程序的關系294
11.1.4機械完整性管理計劃的目標295
11.2法規(guī)發(fā)展295
11.3機械完整性管理計劃的關鍵要素296
11.3.1確定應用對象296
11.3.2檢驗、測試、預防性維修計劃299
11.3.3檢驗、測試、預防性維修技術301
11.3.4人員培訓313
11.3.5MI計劃程序313
11.3.6缺陷管理315
11.3.7質量確認和質量控制316
11.4典型MI管理方法介紹317
11.4.1基于風險的檢驗317
11.4.2以可靠性為中心的維修326
習題331
參考文獻331
第12章事故應急/332
12.1基本概念和定義333
12.2有關法規(guī)介紹334
12.3應急準備335
12.3.1應急組織體系335
12.3.2指揮機構及職責338
12.3.3應急參與人員338
12.3.4應急預案的分類338
12.3.5應急預案的編制339
12.3.6應急預案的評審340
12.3.7應急設施與物資340
12.3.8應急演練342
12.3.9應急準備中的培訓343
12.4應急響應343
12.4.1響應分級343
12.4.2響應程序344
12.4.3應急結束344
12.4.4工廠外部突發(fā)事件的應急管理344
12.5應急后恢復344
12.5.1恢復期間的管理345
12.5.2恢復過程中的重要事項345
12.5.3應急后評估347
12.6事故調查347
12.6.1事故上報347
12.6.2事故調查處理的任務348
12.6.3事故調查組的組成348
12.6.4事故調查的步驟348
12.6.5事故調查的方法350
習題351
參考文獻351
附錄A六起重大事故./.352
A.1印度博帕爾化學品泄漏災難352
A.2BP石油公司得克薩斯煉油廠爆炸事故354
A.3吉化雙苯廠爆炸及松花江污染事件356
A.4大連輸油管道爆炸事故358
A.5河北省趙縣克爾公司爆炸事故360
A.6山東省青島市“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸特別重大事故361
附錄B常見碳氫化合物的燃燒數(shù)據(jù)/365