第1章 緒 論 1.1 工程倫理 1.2 關于過程安全的誤區 1.2.1 誤區一:過程安全耗費大量資金,對公司收益有負面影響 1.2.2 誤區二:過程安全等同于個人甚至實驗室安全 1.2.3 誤區三:過程安全無非是遵守規章制度 1.2.4 誤區四:過程安全是一門軟科學———不比安全帽或安全鞋更重要——— 不是工程科學 1.2.5 誤區五:過程安全只適用于石化行業 1.2.6 誤區六:行業要培養過程安全的畢業生,這個課題不應是本科工程課程的 一部分 1.2.7 誤區七:過程安全不包括產品安全 1.3 安全文化 1.4 個人風險、社會風險和風險人群 1.5 自愿和非自愿風險 1.6 安全指標 1.7 事故及損失統計 1.8 風險認知 1.9 風險可容忍度/接受度和風險矩陣 1.10 規范、標準和法規 1.11 保護措施 1.12 CCPS基于風險的過程安全的20要素 1.13 本質更安全設計 1.14 *嚴重的化工廠悲劇:印度博帕爾事故,1984 1.15 化工過程安全概述 推薦讀物 習 題 引用讀物 第2章 毒物學 2.1 毒物侵入人體的途徑 2.1.1 胃腸道 2.1.2 皮 膚 2.1.3 呼吸系統 2.2 人體消除毒物的途徑 2.3 毒物對人體的影響 2.4 毒物學研究 2.5 劑量與反應的關系 2.6 應用概率單位方程確定反應-劑量關系 2.7 相對毒性 2.8 閾限值 在線資源 推薦讀物 習 題 引用讀物 第3章 工業衛生 3.1 預測和辨識工作場所的危險暴露 3.2 全球化學品統一分類和標簽制度 3.2.1 GHS安全數據表 3.2.2 GHS標簽 3.3 評估暴露和影響程度 3.3.1 通過監測對揮發性毒物的暴露進行評估 3.3.2 員工暴露于粉塵中的評估 3.3.3 員工暴露于噪聲中的評估 3.3.4 員工暴露于熱輻射中的評估 3.3.5 員工暴露于有毒蒸氣中的評估 3.4 開發和評估防止暴露的控制技術 3.4.1 呼吸器 3.4.2 通 風 3.5 美國國家消防協會菱形標志 在線資源 推薦讀物 習 題 引用讀物 第4章 源模型 4.1 源模型介紹 4.2 液體經孔洞流出 4.3 液體經儲罐上的孔洞流出 4.4 液體經管道流出 4.5 氣體或蒸氣經孔洞流出 4.6 氣體或蒸氣經管道流出 4.6.1 絕熱流動 4.6.2 等溫流動 4.7 閃蒸液體 4.8 液池蒸發或沸騰 4.9 實際和*壞情景釋放 4.10 保守分析 推薦讀物 習 題 引用讀物 第5章 有害物質擴散 5.1 擴散影響參數 5.2 中性浮力氣體擴散模型 5.3 Pasquill-Gifford模型 5.3.1 情況1:地面上瞬時點源的煙團(坐標系固定在釋放點,風速u恒定,風向僅沿x 軸方向) 5.3.2 情況2:地面上連續穩態源的煙羽(風速u恒定,風向僅沿x軸方向) 5.3.3 情況3:在地面上方Hr高度的連續穩態源的煙羽(風速u恒定,風向僅沿x軸方向) 5.3.4 情況4:在地面上方Hr高度的瞬時點源的煙團(坐標系位于煙團中心的地面投影上,隨煙團移動) 5.3.5 情況5:在地面上方Hr高度的瞬時點源的煙團(坐標系固定在釋放點的地面投影上) 5.3.6 等值線 5.3.7 釋放動量和浮力的影響 5.3.8 *壞釋放事件情景 5.3.9 Pasquill-Gifford模型的局限性 5.4 重氣擴散模型 5.5 毒性作用標準 5.5.1 ERPG 5.5.2 IDLH 5.5.3 EEGL和SPEGL 5.5.4 AEGL 5.5.5 TLV 5.5.6 PEL 5.5.7 毒性限值 5.6 釋放預防與緩解 推薦讀物 習 題 引用讀物 第6章 火災和爆炸 6.1 火三角 6.2 火災和爆炸的區別 6.3 與火災和爆炸有關的定義 6.4 液體和蒸氣的燃燒特性 6.4.1 液 體 6.4.2 氣體和蒸氣混合物 6.4.3 燃燒極限隨溫度的變化 6.4.4 燃燒極限隨壓力的變化 6.4.5 燃燒極限估算 6.4.6 極限氧濃度與惰化 6.4.7 可燃界限圖 6.4.8 自 燃 6.4.9 自氧化 6.4.10 絕熱壓縮 6.5 粉塵可燃特性 6.6 薄霧和飛沫 6.7 點火能 6.8 點火源 6.9 氣體/蒸氣和粉塵爆炸的實驗表征 6.9.1 氣體/蒸氣 6.9.2 粉 塵 6.9.3 氣體/蒸氣和粉塵燃燒數據的應用 6.10 爆 炸 6.10.1 爆轟和爆燃 6.10.2 受限爆炸 6.10.3 超壓造成的爆炸破壞 6.10.4 TNT當量法 6.10.5 TNO多能法 6.10.6 化學爆炸能 6.10.7 機械爆炸能 6.10.8 拋射物傷害 6.10.9 爆炸對人的傷害 6.10.10 蒸氣云爆炸 6.10.11 沸騰液體擴展蒸氣云爆炸 推薦讀物 習 題 引用讀物 第7章 防火防爆基本原理 7.1 惰 化 7.1.1 真空惰化 7.1.2 壓力惰化 7.1.3 真空-壓力聯合惰化 7.1.4 使用不純的氮氣進行真空和壓力惰化 7.1.5 吹掃惰化 7.1.6 虹吸惰化 7.1.7 使用可燃界限圖避免可燃性氣氛 7.2 靜 電 7.2.1 靜電基本原理 7.2.2 電荷積聚 7.2.3 靜電放電 7.2.4 靜電釋放能 7.2.5 靜電點火源能量 7.2.6 流動電流 7.2.7 靜電電壓降 7.2.8 荷電電容器的能量 7.2.9 物體的電容 7.3 控制靜電 7.3.1 預防靜電點燃的通用設計方法 7.3.2 弛 豫 7.3.3 搭接和接地 7.3.4 采用浸漬管 7.3.5 采用添加劑增加導電性 7.3.6 在沒有可燃蒸氣存在的條件下操作固體 7.3.7 在可燃蒸氣存在的條件下操作固體 7.4 防爆設備與工具 7.4.1 防爆外殼 7.4.2 區域和物質的分類 7.4.3 XP區域的設計 7.5 通 風 7.5.1 露天裝置 7.5.2 建筑內的裝置 7.6 噴淋系統 7.7 工業防火防爆策略 7.7.1 實 踐 7.7.2 被動和主動系統 7.7.3 工廠基礎消防設施 7.7.4 防火防爆策略記錄 推薦讀物 習 題 引用讀物 第8章 化學反應性 8.1 背景理解 8.2 化學反應危害的承諾、認知和辨識 8.3 用量熱儀表征化學反應危害 8.3.1 化學反應危害量熱的介紹 8.3.2 量熱儀數據的理論分析 8.3.3 量熱儀數據的參數估算 8.3.4 樣品容器的熱容數據修正 8.3.5 量熱儀的反應熱數據 8.3.6 量熱儀壓力數據的使用 8.3.7 量熱儀數據的應用 8.4 化學反應危害的控制 推薦讀物 習 題 引用讀物 第9章 泄放系統概述 9.1 泄放的概念 9.2 泄放相關術語 9.3 規范要求 9.4 泄放系統的設計 9.5 泄放設備的類型和特征 9.5.1 彈簧式泄放閥 9.5.2 爆破片 9.5.3 屈曲銷式泄放閥 9.5.4 先導式泄放閥 9.5.5 不同泄放設備的優缺點 9.6 泄放設備安裝實踐 9.7 泄放物料處理 9.7.1 水平分液罐 9.7.2 火 炬 9.7.3 洗滌器 9.7.4 冷凝器 推薦讀物 習 題 引用讀物 第10章 泄放尺寸 10.1 泄放設備的設定壓力和積聚壓力限值 10.2 液體適用的泄放尺寸計算 10.3 蒸氣和氣體設備的泄放尺寸計算 10.3.1 亞臨界蒸氣/氣體流動 10.3.2 水蒸氣流動泄放尺寸設計 10.3.3 爆破片泄放尺寸設計 10.3.4 先導式閥門泄放尺寸設計 10.3.5 屈曲銷式閥門泄放尺寸設計 10.4 失控反應器泄放的兩相流 10.5 粉塵和蒸氣爆炸的爆燃泄放 10.5.1 氣體/蒸氣和霧的泄放 10.5.2 粉塵和雜混物的泄放 10.6 火災環境下工藝容器的泄放 10.7 工藝流體熱膨脹的泄放 推薦讀物 習 題 引用讀物 第11章 危害辨識與評估 11.1 危害辨識與評估和風險分析簡介 11.2 非基于情景的危害辨識與評估方法 11.2.1 檢查表分析 11.2.2 安全審查 11.2.3 本質安全審查 11.2.4 預先危險性分析 11.2.5 相對排序法 11.3 基于情景的危害辨識與評估方法 11.3.1 危害和可操作性分析 11.3.2 失效模式和影響分析 11.3.3 What-if分析 11.3.4 What-if/檢查表分析 11.4 危害辨識與評估所需的文件和措施 推薦讀物 習 題 引用讀物 第12章 風險分析與評價 12.1 概率論回顧 12.1.1 工藝單元之間的相互作用 12.1.2 顯性失效和隱性失效 12.1.3 重合概率 12.1.4 冗 余 12.1.5 共模失效 12.2 事件樹 12.3 事故樹 12.3.1 *小割集的確定 12.3.2 事故樹的定量計算 12.3.3 事故樹的優缺點 12.4 領結圖 12.5 定量風險分析 12.6 保護層分析 12.6.1 估算LOPA后果 12.6.2 估算LOPA頻率 12.7 風險評價 12.7.1 后果-頻率圖 12.7.2 個人風險:風險等值線 12.7.3 社會風險:F-N 圖 推薦讀物 習 題 引用讀物 第13章 安全策略、程序與設計 13.1 過程安全策略 13.1.1 過程安全層級 13.1.2 人為因素 13.1.3 安全管理 13.1.4 事故調查 13.1.5 根本原因分析 13.2 安全操作程序 13.3 安全作業規程 13.3.1 動火作業 13.3.2 能量隔離(上鎖/掛牌,或鎖定、標記和測試) 13.3.3 受限空間進入(容器進入) 13.4 過程安全設計 13.4.1 本質安全設計 13.4.2 能量隔離閥控制 13.4.3 雙截斷排放控制 13.4.4 保護措施和冗余控制 13.4.5 抑爆控制 13.4.6 阻火器 13.4.7 容 納 13.4.8 設備選材 13.4.9 工藝容器 13.4.10 各種防火防爆設計 13.5 失控反應設計 13.6 粉塵安全處理設計與實踐 推薦讀物 習 題 引用讀物 第14章 事故案例和經驗教訓 14.1 過程安全文化 14.1.1 事故案例:過程安全文化不足導致煉油廠爆炸 14.1.2 經驗教訓 14.2 標準符合性 14.2.1 事故案例:對標準使用的培訓不足導致制藥廠發生粉塵爆炸 14.2.2 經驗教訓 14.3 過程安全能力 14.3.1 事故案例:對化工過程安全了解不足導致攪拌機發生爆炸 14.3.2 經驗教訓 14.4 員工參與 14.4.1 事故案例:上鎖/掛牌許可系統不足導致螺帶式攪拌機發生致命事故 14.4.2 經驗教訓 14.5 與利益相關者溝通 14.5.1 事故案例:溝通不足導致鄰近社區的后果增大 14.5.2 經驗教訓 14.6 過程知識管理 14.6.1 事故案例:過程知識管理不足導致失控反應和爆炸 14.6.2 經驗教訓 14.7 危害辨識和風險分析 14.7.1 事故案例:未充分識別脆性金屬失效導致化學品釋放和火災 14.7.2 經驗教訓 14.8 操作程序 14.8.1 事故案例:程序使用培訓不足導致反應失控致命事故 14.8.2 事故案例:程序不充分導致反應失控和爆炸 14.8.3 經驗教訓 14.9 安全作業規程 14.9.1 事故案例:缺少動火作業許可系統導致爆炸 14.9.2 經驗教訓 14.10 資產完好性和可靠性 14.10.1 事故案例:資產完好性程序失效導致災難性的管道破裂 14.10.2 經驗教訓 14.11 承包商管理 14.11.1 事故案例:承包商管理不善導致隧道火災和死亡 14.11.2 經驗教訓 14.12 培訓及績效考核 14.12.1 事故案例:培訓不足導致液化石油氣泄漏和沸騰液體擴展蒸氣云爆炸 14.12.2 經驗教訓 14.13 變更管理 14.13.1 事故案例:缺少變更程序管理導致爆炸 14.13.2 經驗教訓 14.14 開車準備 14.14.1 事故案例:啟動前安全審查不充分導致螺帶式攪拌機發生致命事故 14.14.2 經驗教訓 14.15 操作執行 14.15.1 事故案例:操作不當導致煉油廠爆炸 14.15.2 事故案例:操作不當導致毒物釋放 14.15.3 經驗教訓 14.16 應急管理 14.16.1 事故案例:應急管理不足導致硝酸銨爆炸 14.16.2 事故案例:應急管理不足導致農藥廠爆炸 14.16.3 經驗教訓 14.17 事故調查 14.17.1 事故案例:事故調查不足導致航天飛機發生致命事故 14.17.2 事故案例:事故調查不足導致制糖廠爆炸 14.17.3 經驗教訓 14.18 衡量及指標 14.18.1 事故案例:飛行軌跡偏差分析不足導致火星氣象衛星飛行失敗 14.18.2 事故案例:對過程安全指標關注不足導致煉油廠爆炸 14.18.3 經驗教訓 14.19 審 核 14.19.1 事故案例:對資產完好性和可靠性審核不足導致天然氣廠爆炸 14.19.2 經驗教訓 14.20 管理評審和持續改進 14.20.1 事故案例:RBPS多要素失效引發爆炸 14.20.2 經驗教訓 14.21 總 結 推薦讀物 習 題 引用讀物 附錄A 單位換算常數 附錄B 常見碳氫化合物的燃燒數據 附錄C 飽和蒸氣壓數據 附錄D 特殊類型的反應性化學物質 附錄E 化學物質的危險特性數據 附錄F 工藝圖 索 引