1、h1化工安全生产技术化工安全生产技术h2A.前言l中国在崛起，已经成为全球经济、技术、中国在崛起，已经成为全球经济、技术、管理的重要引擎之一。整个中国就象一管理的重要引擎之一。整个中国就象一部巨大的机器，日夜不停地轰鸣，源源部巨大的机器，日夜不停地轰鸣，源源不断地向世界各国输出着不断地向世界各国输出着“中国制造中国制造”。l然而，在繁荣和全球仰慕的景气景象的然而，在繁荣和全球仰慕的景气景象的背后，却是国家、社会、企业、民众等背后，却是国家、社会、企业、民众等方方面面的沉重付出：一是生命与健康方方面面的沉重付出：一是生命与健康的损失，二是环境和生态的破坏，三是的损失，二是环境和生态的破坏，三是社
2、会形态的变迁与破坏。社会形态的变迁与破坏。h3A.前言l每年伤亡事故上的损失相当于每年伤亡事故上的损失相当于GDP增幅增幅的的1/5，有，有13万个家庭承受着由于事故而万个家庭承受着由于事故而失去亲人的痛苦。失去亲人的痛苦。l中国的酸雨是世界上最严重的，中国境中国的酸雨是世界上最严重的，中国境内的大河没有一条是干净的，饮用水的内的大河没有一条是干净的，饮用水的85%都是难以达到饮用标准的。都是难以达到饮用标准的。经济景气一定要以生命健康和环境破坏为经济景气一定要以生命健康和环境破坏为代价？代价？h4安全安全化化工工“三传三反三传三反”的学科范式；力、热、质力、热、质的传递；化学物质；人人。化工
3、过程本身导致的；环境因素导致的；人人为因素导致的；其他灾害导致。工工程程理论；方法；技术；设备；物资；管理管理。管理管理人从囚与人口Follow;OpposeFollow ObeyOppose谗毁之言谗毁之言h5 应急响应系统平台 装置、厂区、园区 化学化学灾害、灾害、火灾、火灾、爆炸爆炸 泄泄 漏漏 扩散、扩散、渗透、渗透、反应反应转化转化 防防、控控、消、消、减减 检测技术与设备 控制技术与设备 设备 技术 试验 CFD 虚拟现实 质谱 红外 太赫兹 技术层面关注的更多；关注可持续发展；环境和生态保护。是否全面？是否全面？h6A.课程设置动机l学校专业特色：特色鲜明的多科性大学，学校专业特
4、色：特色鲜明的多科性大学，以大化工为背景以大化工为背景l社会需求：要求明确，对化工生产过程社会需求：要求明确，对化工生产过程管理、化工安全生产技术、化工生产安管理、化工安全生产技术、化工生产安全管理的工程技术力量的需求越来越迫全管理的工程技术力量的需求越来越迫切。切。l人才培养需要：工程、工艺类对管理生人才培养需要：工程、工艺类对管理生疏，虽然可在实践中学习，但进入角色疏，虽然可在实践中学习，但进入角色慢，现代企业要求人人都能做管理。慢，现代企业要求人人都能做管理。h7B.课程简介l课程根据化学工业的主要危险：火灾爆炸、有毒有害等特点，着重介绍毒理学、工业卫生、火灾、爆炸、毒物泄漏扩散、防火防
5、爆设计、紧急泄压设备及设计、危险辨识、风险评价、事故调查及典型事故案例分析等。l对化工过程安全问题进行深入浅出的论述，提供了大量的实验数据；基础理论与工程实基础理论与工程实践结合紧密践结合紧密。l考试权重：平时40%；文献综述/演练20%；课末考试/大作业 40%。h8C.课程环节l课堂教学、实践教学与应急响应模型、课堂教学、实践教学与应急响应模型、系统及应用系统及应用。l课堂教学分为三部分，课堂教学分为三部分，第一部分（前三章）第一部分（前三章）4 4学时，介绍安全科学与技术的一般性知识、学时，介绍安全科学与技术的一般性知识、学科架构；学科架构；l第二部分（第四至第九章），第二部分（第四至第
6、九章），2020学时，介绍学时，介绍化工生产过程中的专业性危险性分析与处理；化工生产过程中的专业性危险性分析与处理；包括：泄漏源模型、有毒物质泄漏及扩散模包括：泄漏源模型、有毒物质泄漏及扩散模型、火灾和爆炸、防火防爆设计、静电、泄型、火灾和爆炸、防火防爆设计、静电、泄压系统与泄压量计算；压系统与泄压量计算；h9C.课程环节l第三部分（第十至第十二章），第三部分（第十至第十二章），4学时，侧学时，侧重安全技术与方法，包括：危险辩识、风重安全技术与方法，包括：危险辩识、风险评价、事故调查等；险评价、事故调查等；l实践教学，实践教学，2学时，包括事故案例分析与事学时，包括事故案例分析与事故调查；故调
7、查；l应急响应模型、系统及应用主要介绍目前应急响应模型、系统及应用主要介绍目前国际上应用广泛的应急响应大气扩散模型、国际上应用广泛的应急响应大气扩散模型、应急系统，并以实例来描述应急响应系统应急系统，并以实例来描述应急响应系统的化学事故应急处理过程。的化学事故应急处理过程。h10D.教材与参考书l教教 材材：Daniel A.Crowl,Joseph F.Louvar，Chemical Process Safety Fundamentals with applications；蒋军成，潘旭海译,化工过程安全原理及应用北京：化学工业出版社，2006l参参 考考 书：书：l1 隋鹏程，陈宝智，隋旭
8、.安全原理.北京：化学工业出版社，2005l2 徐德蜀.安全科学与工程导论.北京：化学工业出版社，2004l3 蔡凤英，谈宗山，孟赫，蔡仁良.化工安全工程.北京：科学出版社，2001h11D.教材与参考书l4 崔克清，张礼敬，陶刚.安全工程与科学导论.北京：化学工业出版社，2004l5 罗云等著.安全经济学.北京：化学工业出版社，2004l6 金龙哲，宋存义.安全科学技术.北京：化学工业出版社，2004l7 吴穹，许开立.安全管理学.北京：煤炭工业出版社，2002【去去第第1讲讲】h12HURRY UP NOW!Dont wait for the BOOM !Prepare NOW !参加各种
9、防火、防爆、防灾讲座！参加各种防火、防爆、防灾讲座！掌握各种灭火、去爆、消灾知识！掌握各种灭火、去爆、消灾知识！开展化工安全、安全管理、应急决策开展化工安全、安全管理、应急决策等等领域的研究领域的研究【第第1讲引出讲引出】h13第一章：绪论&前言l一、引述：“安全”：术语，总体概念：徐德蜀P108 页概念 化工安全技术l二、学科结构与关联学科l 安全科学技术体系结构设想徐德蜀徐德蜀.1985年中国安全科学技术的学科体系已形成年中国安全科学技术的学科体系已形成h14哲学基础科学技术科学工程技术马克思主义哲学(桥梁：安全观）安全科学(即安全学）安全设备学 （自然科学类）安全工程学安全设备工程学安全
10、设备工程学卫生设备工程学安全工程安全设备工程安全设备工程 卫生设备工程安全管理学 （社会科学类）安全管理工程学安全管理工程安全系统学 （系统科学类）安全系统工程学安全信息论 安全运筹学 安全控制论安全系统工程安全人机学 （人体科学类）安全人机工程学安全工程学 安全生理学 安全心理学安全人机工程h152.安全工程学或工业安全工程学的体系安全工程学或工业安全工程学的体系 h163.安全科学技术体系框架刘潜等:四个层次四大类四大类h174、安全科学技术基础学科及其下层三级学科三级 三级 三级 三级 三级 h185、安全科学技术基础学科及其下层三级学科2009年：安全科学技术在国标GBT13745-9
11、2学科分类与代码中己有自己的一级学科位己有自己的一级学科位置，并由置，并由5个二级学科和个二级学科和27个三级学科组成。个三级学科组成。u（1）安全科学技术基础学科安全科学技术基础学科(代码：代码：620.10)：研究安全基础理论并揭示安全的本质和运动规律的学科知识体系。包括灾害灾害学、灾害物理学、灾害毒理学等三级学科学、灾害物理学、灾害毒理学等三级学科。u（2）安全学安全学(代码：代码：620.20)：研究人的身心存在状态的运动及其变化规律、安全的本质及运动变化规律,建立起安全、高效的自组织的人机系统，形成保障人们自身安全健康的思维方法和知识体系，包括安全人机学、安全管理学、安全系统学、安安
12、全人机学、安全管理学、安全系统学、安全教育学、安全法学等三级学科全教育学、安全法学等三级学科。h195、安全科学技术基础学科及其下层三级学科u（3）安全工程安全工程(代码：代码：620.30)：它是研究人类在生产、生活、生存活动中，在防御各种灾害过程中所采用的，以保证人的身心健康和生命安全及减少物质财富损失为目的的安全技术理论及专业技术手段的综合学科。包括消防工程、爆炸安全工程、消防工程、爆炸安全工程、安全设备工程等三级学科安全设备工程等三级学科。u（4）职业卫生工程职业卫生工程(代码：代码：620.40)：它是研究劳动条件对劳动者健康的影响以及研究改革劳动条件的一门学科，其首要任务是识别、评
13、价、控制不良的劳动条件,保护劳动者的健康，它是劳动医学、劳动卫生与职业病学、预防医学等与工程技术的交叉与综合性科学。包括防尘工程、防毒工程、生产噪声与防尘工程、防毒工程、生产噪声与振动控制、辐射防护技术、个体防护等三级学科振动控制、辐射防护技术、个体防护等三级学科。h205、安全科学技术基础学科及其下层三级学科u（5）安全管理工程安全管理工程(代码：代码：620.50)：它是以管理科学的基本原理为基础，结合现代管理工程的新内容，吸收传统管理的成功经验，采用现代科学技术方法，实行教育、法制、经济、技术及行政等安全管理手段.其目的是调节人与其所处环境中相应的物质条件（设备、工具、产品、材料）之间的
14、关系，达到和谐、安全、高效，以实现生产、生活及社会活动正常运转，从而保护活动者及公众的身心安全健康。包括安全信息工程、安全信息工程、风险评价与失效分析、工业灾害控制等三级学科风险评价与失效分析、工业灾害控制等三级学科。h216、安全科学与工程学科的综合性1）安全科学跨学科门类上的综合性）安全科学跨学科门类上的综合性安全科学跨越国家规定的十个学科门类(见（82）学位办学011号文“关于征求对高等学校和科研机构授予博士和硕士学位的学科、专业目录（草案）意见的通知”)中的九个，即：医学（劳动卫生与职业病学、卫生工程学、卫生化学、核武器损伤与防护学、化学武器损伤学与防护学等）；工学(安全技术与工程、安
15、全人机工程、安全管理工程、消防工程)；管理学（安全管理学）；法学（安全法学）；教育学（安全教育学）；经济学（安全经济学）；哲学（安全哲学）；历史学（安全史学）；文学（安全文学、安全文化）。由此可见它的综合程度。h226、安全科学与工程的综合性2）安全科学的横断性特征所体现的综合性）安全科学的横断性特征所体现的综合性u人类自诞生以来，通过自身的活动，在获取安全、管理生存物质的同时，防范危害自身安全的不利因素。u围绕前者发展起来的科学，在一定意义上可统称为“生产科学”,这类科学至今已形成门类繁多、交叉渗透的科学群落，如：机械学、建筑学、水利学、生物学、天文学、采矿学、地学、土壤学、物理学和化学等。
16、u围绕着后者形成的科学，可统称为“安全科学”，如：环境科学、灾害科学、预防医学、安全科学等。u前者每门学科都有它自身的安全工程技术，若按行业研究其安全问题的话，那么安全科学将是一个巨大的科学群。因此，只能将各行各业、各纵向学科中有关安全的共性抽出来，进行横向学科综合,形成安全社会学、安全人体学、安全设备学、安全系统学。h236、安全科学与工程的综合性3）安全生产基本法律体现出的综合性）安全生产基本法律体现出的综合性u“安全科学”是学科科学名称，是从学术上来讲的，它在实践应用时，体现在具体工作中称作“安全生产”。2002年11日1日起实施的中华人民共和国安全生产法共七章97条，它作为我国安全生产
17、的基本法律，具有丰富的法律内涵，体现了安全科学在工作层面上的综合性特征，其主要内容集中体现在它所确定的七项基本法律制度中。u（1）安全生产监督管理制度：主要阐述安全管理、安全生产监督管理体制；u（2）生产经营单位安全保障制度：主要讲生产经营单位的安全生产条件和安全保障制度；u（3）生产经营单位负责人安全责任制：主要讲生产经营单位主要负责人和其它负责人、安全生产管理人员的资质及其在安全生产工作中的主要职责；h246、安全科学与工程的综合性3 3）安全生产基本法律体现出的综合性）安全生产基本法律体现出的综合性u（4)从业人员安全生产权利义务制度：主要讲生产经营单位的从业人员在生产经营活动中的基本权
18、利义务，以及应当承担的法律责任；u(5)安全中介服务制度：主要讲从事安全评价、评估、检测、检验、咨询服务等工作的安全中介机构和安全专业技术人员的法律地位、任务和责任。u(6)安全生产责任追究制度：主要讲安全生产的责任主体、安全生产责任的确定和责任形式、追究安全责任的机关、依据、程序和安全生产法律责任。u(7)事故应急和处理制度：这项制度包括事故应急预案的制定、事故应急体系的建立、事故报告、调查处理的原则和程序、事故责任的追究、事故信息的发布等。h25三、安全工程发展过程：安全问题三、安全工程发展过程：安全问题伴随着伴随着社会生产社会生产而产生和发展而产生和发展隋代隋代医学家巢元应所著病源诸候论
19、：进古井深洞，先放羽毛，看其是否转动 北方地区依然在用明明 宋应星天工开物提到采煤时防止瓦斯中毒的方法18世纪中叶世纪中叶，工业化过程中安全事故不断。19世纪初，英、法、比利时等国相继颁布了安全法令：英国1802年纺织厂和其他工厂学徒健康风险保护法；1870年比利时矿场检查法案及公众危害防止法案等h26三、安全管理发展过程：安全问题伴随着三、安全管理发展过程：安全问题伴随着社会生产而产生和发展社会生产而产生和发展20世纪后世纪后，工业发展速度加快，环境污染和重大工业事故不断，如：m1984年美国联合碳化公司在印度博帕尔农药厂事故m1986年1月28日，挑战者爆炸m1986年4月26日，切尔诺贝
20、利核电站事故1929年年：海因里希工业事故预防1970年代年代：职业安全卫生法规，设立了相应的执法机关和研究机构，加大了安全卫生教育力度，高校开设安全类专业、理论等1990年代年代：可持续发展，提出了职业安全卫生管理体系（OHSMS）h27三、安全管理发展过程：安全问题伴随着三、安全管理发展过程：安全问题伴随着社会生产而产生和发展社会生产而产生和发展表1 安全管理哲学的发展进程：历史学角度阶阶段段时时 代代生产技术生产技术特征特征管理认识论管理认识论管理方法论管理方法论工业革命前工业革命前农牧业及手农牧业及手工业工业听天由命听天由命无能为力，被动无意识无能为力，被动无意识1717世纪至世纪至2
21、020世纪初世纪初蒸汽机时代蒸汽机时代局部安全局部安全就事论事，亡羊补牢，就事论事，亡羊补牢，事后型管理事后型管理2020世纪初至世纪初至5050年代年代电气化时代电气化时代系统安全系统安全综合对策及管理系统工综合对策及管理系统工程程2020世纪世纪5050年代以来年代以来宇航、核能宇航、核能等新技术等新技术安全系统安全系统本质安全化，预防超前本质安全化，预防超前型管理型管理h28四、安全工程与管理的意义与作用安全工程与管理在事故控制中起极其重要的作用，3个方面：l 对事故分析可知，绝大多数事故发生有各种原因，但85%左右与管理紧密相关；即若改进安全管理，就可以有效地控制85%左右的事故原因。
22、l“安全第一”已成为共识，但对于一个企业来说，安全不是也不可能是第一位的。经济效益、企业发展、完成生产任务等永远是第一位的。安全之所以处于特殊的地位，是由于其与效益的关系象“水与舟”的关系，只有良好的安全管理才能保证良好的工作效率，只有减少事故的发生才能保证经济效益。h29四、安全管理的意义与作用安全管理在事故控制中起极其重要的作用，3个方面：l从控制事故的效果讲，安全管理举足轻重。当今大多数企业之间设备安全水平差异有限，而事故率却大小有异，主要问题是管理问题。安全管理（安全管理（Safety management）：以安全为目的，进行有关决策、计划、组织和控制方面的活动。h30四、安全管理的
23、意义与作用国务院山西屯兰煤矿矿难调查组2009年2月24日上午公布事故原因初步调查结果。调查组副组长、安监总局副局长赵铁锤：事故反映出4个问题：l通风管理管理不到位l瓦斯治理治理不彻底l现场管理管理不严格l安全安全措施不落实主要问题是管理问题，尤其是主要问题是管理问题，尤其是安全管理安全管理问题问题。h31四、安全管理的意义与作用 安全安全问题问题实质实质上主上主要是要是管理管理问题！问题！新华网上海2010年11月19日（记者杨金志）记者从上海警方获悉，经对遇难者遗骸的DNA检测，上 海“1115”特别重大火灾事故遇难人数上升到58人人，其其中男性中男性22人，人，女性女性36人人。h32五
24、、安全计划（Safety planning）一个成功的安全计划图1.2需要考虑 l系统 l态度 l基础l经验 l时间 l人员（安全工程师）建国以来，探索新的管理原则和方法，l引进了国外一些先进的安全管理理论、方法，并积极研究适合中国国情的安全管理模式，探索和推广了一系列的安全l管理方法，如鞍钢公司的“0123安全管理模式”；中海油“五想五不干”国外国外 国内国内0：死亡事故为零1：一把手为核心的安全责任制2：标准化作业、标准化班组建设3：全员教育、全线管理和全面预防一想安全风险，不清楚不干；二想安全措施，不完善不干；三想安全工具，未配备不干；四想安全环境，不合格不干；五想安全技能，不具备不干
25、h33五、安全计划（Safety planning）l良好的安全计划：辨识并且消除已经存在的危险因素。l 优异的安全计划：具有防止危险因素存在的管理体系。l通常使用的管理体系，直接面向消除已经存在的危险，包括安全监察、安全审核、危险辨识技术、检查表和技术知识的正确应用。l补充当前应急响应系统的有关内容。l安全管理体制等级方面存在一定的缺陷，使我国的安全管理工作仍大大落后于发达国家。l例：有毒物的阈限值疏散救生的时间标准：6分钟?建筑物的设计规范等方法 国外国外 国内国内h34六、工程守则l安全工程师们为减少损失和为公司的雇员提供安全放心的环境而负责。安全工程师们对自己、同事、家庭、社会以及工程
26、师职业负责。美国化学工程师协会（AIChE）编写的工程师职业道德标准中有叙述。见表1.1。h35l表1.1 AIChE工程师职业道德标准基本准则基本准则目的目的1、运用知识和技能来提高人类的社会安全 以此三点来维护和提升工程师职业工程师职业的正直、信的正直、信用和尊严用和尊严2、诚实公平，忠诚地服务于公众、雇主和客户3、努力奋斗来增加工程职业的能力和威望工程师基本规程1、应在职业任务中将公众的安全、健康和幸福置于最重要的位置2、仅在其能力范围内进行服务3、仅以客观和诚实的方式对公众的声明进行辩护4、应以专业方式为雇主或客户担任重视的代理人或受托人，并且应避免利益冲突 5、应以服务成绩构筑职业声
27、望6、应以维护和增进工程职业的正直、信用和尊严的方式开展工作7、应在整个职业生涯中使其职业不断发展，且应为其下属人员的职业发展提供机会h36七、事故和损失统计l 事故和损失统计是安全计划效果的重要度量。l 多种统计方法可用来描述事故和损失。但尚无一种方法可用来度量所有的内容。主要介绍三种方法：l OSHA事故发生率美国政府职业安全与健康部门l 重大事故率（FAR）英国化工领域l 死亡率，或者每人每年死亡不依赖于暴露时间l这三种方法都统计了在某一确定的时期内,固定工人人数发生事故和灾害的数量。h37七、事故和损失统计lFAR方法：108小时，1000名工人，日工作8小时，250天/年，50年。几
28、个例子：例1-1，1-2，1-3，1-4 表1-3，各行业典型事故统计 表1-4，日常非工业行为的死亡统计(1-3)(1-4)h38七、事故和损失统计表1-3 个行业的典型事故统计行业OSHA事件发生率（含远离工作岗位和死亡事件）FAR（死亡）1985199819861990化学及其相关产品0.490.354.01.2摩托车1.086.071.30.6炼钢1.541.288.0造纸2.060.81煤矿2.220.26407.3食品3.281.35建筑3.880.60675.0农业4.530.89103.7肉制品厂5.270.96货车运输7.282.10制造业1.681.2h39七、事故和损失统
29、计表1-4 日常非工业行为的死亡统计行为FAR(死亡/108小时)死亡率（死亡每人每年）主动行为主动行为 在家中3 开车旅行571710-5 骑自行车旅行骑自行车旅行96 乘飞机旅行240 骑摩托车旅行660 划船划船1000 攀岩4000410-5 吸烟（吸烟（20支支/天）天）50010-5h40七、事故和损失统计表1-4 日常非工业行为的死亡统计(续)被动行为被动行为陨石撞击610-11闪电击打（英国）110-7火灾（英国）火灾（英国）15010-7交通工具碾压60010-7l化学工程是安全的，为何对化工厂的安全予以更多关注？Really Plausible A Thing!So Wei
30、rd A Thing!h41七、事故和损失统计l重点说明图1-3、表1-5、图1-4，强调：图1-3：损失预防中，财产损失和生产损失必须考虑。事故发生的原因在事故发生以前是可以预见的。安全是一项投资：具有一个安全工作的最优点，度或平衡的问题。h42七、事故和损失统计l重点说明图1-3、表1-5、图1-4图1-3 事故金字塔h43七、事故和损失统计l重点说明图1-3、表1-5、图1-48表1-5 所有的事故死亡统计致死类型1998年的死亡人数机动车辆无工作的公众38900工作2100在家200小计41200（43.5%）工作非机动车辆3000机动车辆2100小计5100（5.4%）在家非机动车辆
31、3000机动车辆2100小计5100（5.4%）公众活动20000（21.1%）事故总计92200h44七、事故和损失统计l技术观点：安全设施上花费过多资金，解决简单的问题可能给整个系统带来过度的复杂性，并因此引发出新的安全问题。l表1-5的认识：事故性死亡原因的认识非常重要。l管理者将安全工作重点放在员工伤亡的根本原因上，那么对死亡发生方式的分析很有帮助。图1-4中的数据表明，安全计划需要包括对员工进行培训，防止由于交通、袭击、机械伤害、化学暴露及火灾爆炸的伤害。h45八、可接受风险（Acceptable Risk）l每一个化工过程都存在一定程度的风险，不可能完全消除风险。l设计阶段，设计人
32、员须确定所存在的风险是否可接受。即：在该环境下遇到的风险比不在该环境下遇到的风险大吗？l安全工程是指必须在安全投入限度内，尽一切努力减少风险。l 任何情况下，工程师们不应该设计他知道将会导致人员受到伤亡或危害的工艺过程。h46九、公众感知（Public Awareness）l一般大众对于接受风险的概念有困惑。主要障碍在于可接受风险的强制性特点。l化学品危害的公众调查结果，见图1-5。调查题目：“化学品是利大于害，还是害大于利，或者利害各半？”，结果：28%认为利大于害，29%认为害大于利，38%认为利害各半。但总体上：害的略多。l 例1-5：六种非常有益的化工产品：青霉素、汽油、橡胶、纸、塑料
33、、混凝土。h47十、事故过程特征l化工事故遵循着典型的模式。为预测日后可能发生的事故类型，研究这些模式非常重要。表1-6是三种化工事故的类型 表1-6 三种化工事故类型事故类型 发生可能性潜在死亡性潜在经济损失火灾高低中爆炸中中高毒物释放低高低h48十、事故过程特征l化工厂事故概貌 图1-6 烃化工厂事故损失类型30年数据汇总h49图1-7 大型烃化工厂事故损失原因30年数据汇总十、事故过程特征h50图1-8 导致最大损失的硬件十、事故过程特征h51图1-9 过去30年中陆地事故损失分布（30年中海上事故7次）十、事故过程特征h52十、事故过程特征l事故遵循：三个步骤l示意性例子：工人绊倒；科
34、学界“蝴蝶效应”Butterfly Effectl三步骤：开始（Incipiency，Initiation）引发事故的事件l 发展(evolution,development)使事故持续或扩展的事件、因素l 结束(conclusion,cease)使事故终止或有规模上减小的事件、因素安全工程：消除开始事件，利用终止事件取代发展步骤，达到安全目的。表1-7h53十、事故过程特征表1-7 控制事故过程步骤期望的效果措施步骤期望的效果措施开始减少减少连接和接地；惰化；防爆电器；栏杆和防护装置；维修程序；高温作业许可证；人性因素设计；过程设计；对化学品危险特性的意识；发展减少减少物质紧急转移；减少可燃
35、物质的储存总量；设备间距和位置；阻燃建筑材料；安装止回阀和紧急隔断阀；结束加快加快救火设施和程序；泄放系统；自动喷水系统；安装止回阀和紧急隔断阀；h54十、事故过程特征表1-8 事故案例的定义术语定 义事故产生非预期的伤害、死亡或财产损失的一系列事件，而非事件的结果。危害潜在的能够对人身、财产或环境造成破坏的化学或物理情形事件物质或能量的损失；并非所有事件都能导致故障；也不是所有故障都演化为事故后果对事件结果的预期效应的度量可能性对事件发生的预期可能性或频率的度量，可以为一定时间间隔内发生次数或可能性，也可以是条件概率风险根据事件发生的可能性和损失或伤亡数量，对人员伤亡、环境破坏或经济损失的一
36、种度量风险分析基于工程评价和数学技术的风险定量估算，将事件后果和发生频率结合起来进行评估风险评价风险分析的结果被用于决策过程。或者采取风险控制策略的相对等级划分，或者与风险目标值进行比较情形对造成事故或事件的现象的描述h55十一、本质安全Inherently Safer Chemical Process l当前学术界、工业企业界的追求和热点领域l本质安全，也是内在安全、本身安全，依靠化学和物理学原理、方法来预防事故，而非依靠控制系统，互锁、冗长而特殊的操作程序来预防事故。l本质安全的工厂容许有过失，其通常具有最大的成本效率。l 不需要复杂的安全连锁系统和详细程序的工艺过程，是简单的，操作起来很
37、容易，同时比较可靠 l 设备小型化，在不太苛刻的温度和压力下操作，需要更少的资金投入和操作维护费用。h56十一、本质安全Inherently Safer Chemical Process l过程的安全依赖于多层次的保护：过程设计特征、控制系统、联锁、安全切断系统、保护系统、警报和应急反应计划。本质安全是所有保护层次的一部分，尤其直接面向过程设计特征。预防事故的最好方法就是增加过程设计特征来防止危险情形。本质安全的工厂更能容忍操作人员的失误和不正常的情况出现。工艺过程开发早期，最有效、可能提高过程的本质安全性。h57十一、本质安全Inherently Safer Chemical Process
38、 l本质安全过程设计主要方法有：强化,代替,减弱、影响的限制，简化/容错。四个词语推荐描述本质安全：最小化（强化）、代替、缓和（减弱和限制影响）、简化（简化和容错）表1-9为化学工业中使用的本质安全技术类型。具体描述见教材14页15页。h58第二章第二章 毒物学毒物学 前言：化学物质（品）危害方式lA、B：释放形式：释放形式lC：释放后果：释放后果lC1：毒物作用毒物侵入生物组织的途径l （释放后）从生物组织内去除毒物的途径l 毒物对生物组织的影响l 组织或减少毒物侵入生物组织的l 方法（工业卫生）【第第2讲引出讲引出】h59lA：容器破裂、破坏lB：化学物质泄漏、释放、扩散、传播lC2：燃烧
39、、爆炸风破孔释放扩 散、传播燃烧爆炸火毒害生物图2.0 容器破裂释放扩散、传播危害 h60l毒物：16世纪初，早期的毒性研究者帕拉修斯（Paracelsus）提出：“所有的物质都是有毒的，没有无毒的物质。恰当的剂量区分了毒物和药物。”l毒物学的基本命题：没有无害的物质，只有使用物质的有害方式。如：水，无毒害，但过量饮用，对生物体有害，改变电解质离子平衡，使大脑过度充水。l毒物：不接触不起作用。h61l实例：中医学的配伍：(1)磷钙相克磷钙相克l目前人们经常采用的牛奶加汉堡包或三明治配膳就十分不恰当。因为牛奶里含有大量的钙，而瘦肉里则含磷，这两种营养素不能同时吸收，医学界称之为磷钙相克。(2)草
40、酸与钙相克l豆腐不宜与菠菜同吃，是因为菠菜中含有草酸较多，易与豆腐中的钙结合成不溶性钙盐，不能为人体吸收。又如含钙丰富的海带、发菜不宜与花菜、厚皮菜等同吃，因后者含草酸较多，两者混合食用则使钙的吸收率大幅度下降。h62l实例：中医学的配伍：(3)纤维素与锌相克l牡蚜等海生软体动物含锌非常丰富，不宜与蚕豆、玉米制品或黑面包同吃，因后者是高纤维食品，两者同吃能使锌的吸收减少65%100%。(4)纤维素、草酸与铁相克l动物肝类、蛋黄、大豆等均含有丰富的铁质，皆不能与含纤维素多的芹菜、萝h、甘薯同吃，也不宜与含草酸多的蔬菜如菠菜同吃。h63l实例：中医学的配伍：狗肉狗肉糖精糖精蒜栗子栗子大蒜羊肝羊肝西
41、瓜西瓜豆腐菠菜Food A绿豆绿豆 甜酒甜酒 地黄 鸭肉鸭肉 大葱 竹笋竹笋 羊肉羊肉小葱 黄瓜Food B同食会胀破肚皮胀破肚皮。同食会中毒同食会中毒。同食会影响营养成分的吸收。同食会中毒同食会中毒。同食会伤胃。同食会引起中毒同食会引起中毒。同食伤元气伤元气。豆腐含钙，小葱中含一定量草酸，二者共食，结合成草酸钙，不易吸收。维生素C丰富的食品搭配合吃，就会把维生素C破坏殆尽。What will happen to U?h64l毒性毒性：化学或物理药剂的毒性是描述它对生物组织影响的一种特性。l中毒危险中毒危险：是指来自有毒物质运输、使用过程中的其他物理因素导致的生物体在有毒物质环境中的暴露，而对
42、生物组织造成损害的可能性。l毒物的性质不能改变，但可适当地应用工业毒物的性质不能改变，但可适当地应用工业卫生技术卫生技术，使毒害物质的毒性危害减少。h652.1 毒物侵入生物组织的方式l毒物侵入生物体进入血流，最后被消除，或被输送到目标器官，损害在目标器官处表现出来。l误解：损害发生在毒物大量聚集的器官。（错误）如铅大部分贮存在骨骼中，但损害却发生在多种器官处，某些农药为触杀类，透过皮肤毛孔可进入机体发生危害。h662.1 毒物侵入生物组织的方式表2-1 毒物侵入途径和控制方法侵入途径侵入器官控制方法食入吸入注射皮肤吸收嘴或胃嘴或鼻子皮肤伤口皮肤落实吃饭、饮水和吸烟的规定通风、呼吸器、通风橱及
43、其他个人防护正确着防护服正确着防护服h672.1 毒物侵入生物组织的方式正确应用表2-1第三栏的工业卫生技术，所有这些侵入途径是能得到控制的。四种侵入途径中，吸入和皮肤吸收对企业来说最重要。吸入容易通过直接测量空气中的浓度来量化。侵入通常是暴露于蒸汽中，但微小的固体和液滴也能造成危害。注射、吸入和皮肤吸收通常导致毒物直接进入血液。经食入而进入人体的毒物通常在胆囊中改变或排泄。通过注射或皮肤吸收侵入的毒物难以测量和量化。某些毒物能够被皮肤快速吸收。h682.1 毒物侵入生物组织的方式图2-1 毒物在血液中的浓度与不同暴露方式的关系h692.2 毒物从生物体中去除（Removal of hazar
44、dous from organs）毒物通过以下途径被除去或失去活性 排泄：经肾脏、肝脏、肺或其他器官 解毒：经生物转化经化学物质转变为危害小的物质 贮存：贮存在脂肪组织中h702.3 毒物对生物体的影响表2-2 生物体对毒物的各种影响不可恢复的影响可能或不可能恢复的影响致癌物引发癌症诱导有机体突变的物质引发染色体损害生殖危害引发生殖系统损害致畸剂引发生理缺陷对皮肤有害的物质影响皮肤血毒素影响血液肝毒素影响肝脏对肾脏有害的物质影响肾脏毒害神经的物质影响神经系统对呼吸系统有害的物质影响肺h712.4 毒物学研究 目的是量化可疑毒物对目标生物体的作用 确定毒物 目标或试验生物体 被监测的效果或反应
45、剂量范围 试验时期h722.5 剂量与反应的关系 l生物体对相同剂量的毒物有不同的反应。这些差异由年龄、性别、体重、饮食、健康及其他因素造成的。l 剂量与反应的数学表达：正态分布。21()21()2xf xe（2-1）式中：x为反应（程度）；为标准偏差；为平均值。f(x)为个人经历表现反应的概率h73图2-2：人暴露于毒物中的生物反应的正态分布（高斯分布）h7411()()niiiniiX f Xf X（2-2）2211()()()niiiniiXf Xf X（2-3）式中：n为数据点个数，2为方差。平均值决定了曲线关于X轴的位置，标准偏差决定曲线的形状。图2-2中，-1x1内个数为68%；-
46、2x2内个数为95.5%。h75图2-3=0下标准偏差对正态分布的影响h762.5 反应-剂量曲线模型l各种暴露都可绘制反应-剂量曲线，包括热暴露、压力暴露、辐射暴露、冲击暴露和噪声暴露。l有很多方法来描述反应-剂量曲线。对单一的暴露，概率法尤其适合，它提供了相当于反应-剂量曲线的线性方程。（2-4）式中：P：概率；Y：概率变量。P-Y关系如图2-9所示 25121exp()2(2)YuPduh772.6 反应-剂量曲线模型图2-9 百分比和概率间的关系h782.6 反应-剂量曲线模型表2-4 百分比与概率的转换%01234567890-2.672.953.123.253.363.453.52
47、3.593.66103.723.773.823.873.923.964.014.054.084.12204.164.194.234.264.294.334.364.394.424.45304.484.504.534.564.594.614.644.674.694.72404.754.774.804.824.854.874.904.924.954.97505.005.035.055.085.105.135.155.185.205.23605.255.285.315.335.365.395.415.445.475.50705.525.555.585.615.645.675.715.745.775.
48、81805.845.885.925.955.996.046.086.136.186.23906.286.346.416.486.556.646.756.887.057.33%0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9997.337.377.417.467.517.587.657.757.888.09h792.7 相对毒性表2-6 毒性程度的Hodge-Sterner表每kg体重的经验LD50毒性程度70kg的人可能致死剂量15g危险性毒性严重毒性高毒性中度毒性轻微毒性特别低毒尝一点（A little bit taste）一匙的量（A spoon）10Z（盎司）1pt（品脱）1
49、qt（夸脱）1qth802.7 相对毒性相对毒性l有毒物质可对各自的LD、ED、TD曲线对相对毒性进行比较l有毒物A、B：A的反应-剂量曲线位于B的左侧，则A的毒性大于B，即A的毒性更大。050ABP10中毒反应%图2-13 不同毒性物质相对毒性（1）P点以上，A物质比B物质毒性大；（2）P点以下，B物质比A物质毒性大 h812.8阈限值（Threshold Limit Value，TLV）极限剂量：反应-剂量曲线上的最小值。低于该剂量，身体能解毒，不会造成可察觉的影响。l美国政府工业卫生联合会（ACGZH）针对大量化学品建立了极限剂量，作为阈限值（TLVs）。TLVs指空气中的浓度低于该值时
50、，在整个生命周期内工人都不会受到任何副作用。l TLVs包括：TLV-TWA，TLV-STEL和TLV-Ch822.8阈限值（Threshold Limit Value，TLV）表2-7 阈限值的定义TLV类型定义TLV-TWA对通常的每天8小时或每周40小时的时间加权平均，在该情况下几乎所有工人都能整日暴露，而没有任何副作用。若能通过低于极限值的短期暴露予以补偿，那么高于极限值的短期暴露是许可的TLV-STEL短期暴露极限。工人连续暴露15分钟而不会遭受大伤害的最高浓度：（1）无法忍受的疼痛；（2）慢性的或不可恢复的组织变化；（3）足够程度的麻醉导致增加事故倾向，削弱自救能力，或大大降低工人
