《化工安全工程学》教学大纲

 

一、课程基本信息

课程名称：《化工安全工程学》

英文名称：Chemical Safety Engineering

课程类别：专业拓展课

学 时：36学时

学　　分：2个

适用对象：化学工程与工艺专业

先修课程：无机化学、有机化学、物理化学、化工原理等

二、课程简介

《化工安全工程学》是研究化工生产过程中各种事故和职业性伤害发生的规律及其原因、防止化工事故及其严重后果的科学，是面向化学工程与工艺专业学生开设的一门专业拓展课。本课程主要向学生传授化工安全技术的基本概念，从化工厂设计和操作、压力容器和机电设备运行及维护到化工系统分析和评价，全面介绍了化工生产过程中的防火、防爆、防毒、防腐蚀、防职业损害的安全理论和安全技术。

三、课程性质与教学目的

(一)课程性质

《化工安全工程学》是高等学校化学工程与工艺专业的一门专业拓展课，课程性质主要体现在多专业基础课知识的综合性，是一门总论性的课程。本课程涉及的专业面和知识面比较宽，既有安全科学的基本理论，又包括安全管理、技术及工程知识。

(二)教学目的

通过本课程的学习，学生不仅掌握了防火、防爆、防高温、防尘毒、防灼伤等化工安全技术，而且能在以后的化工生产、管理、设计及研究等工作中能自觉把安全生产放在首位。

四、课程教学内容

通过对化学物质的危险性、化工反应过程和单元操作危险性以及化工企业公用系统及总平面布置的安全要求的分析，阐述了泄漏、燃烧、爆炸、毒害等化工生产的主要危险和有害因素的特点，并介绍了化工生产预防性检查及化工事故预案与事故处置，力图从机理上探究事故的原因及预防和控制对策，为化工安全生产提供理论和技术支持。

第1章 概论

1.1 安全工程学基础

了解系统安全工程、安全系统工程、安全控制工程、安全人机工程、消防工程、

安全卫生工程、安全管理工程、安全价值工程等安全工程学基础知识。

1.2 化工生产及其危险性

了解化学工业在国民经济中的地位；掌握化工生产的危险性。

1.3 化工事故的致因与控制理论

掌握化工事故的致因理论；了解化工事故控制理论。

第2章 化工生产主要危险与危害

掌握物质泄漏、燃烧、爆炸、毒害等化工生产的主要危害的原因和控制规律。

2.1 泄露

了解泄漏事故的特点及主要原因；

掌握泄漏事故易发位置和主要原因；

掌握泄漏量计算及泄漏后的扩散规律。

2.2 燃烧

掌握燃烧的定义、特征及三要素；

掌握闪燃与闪点、着火与燃点、自燃与自燃点等与燃烧相关的概念；

了解燃烧的特征参数，掌握燃烧过程及燃烧类别；

了解活化能理论、过氧化物理论、连锁反应理论等燃烧的基本理论；

掌握可燃性三角图及应用。

2.3 爆炸

掌握爆炸及爆炸极限理论、爆轰、爆燃、压力波等概念；

了解TNT当量法、TNO多能法等爆炸能量的相关计算；

了解爆炸的其他伤害；

掌握蒸气云爆炸与沸腾液体扩展蒸气爆炸。

2.4 职业卫生危害

了解职业卫生危害相关概述；

掌握毒性指标及分级；

掌握毒物侵入人体及从体内去除的途径；

了解职业卫生危害控制分析。

第3章 化学物质危险性

3.1概述

掌握化学物质的活性；

了解化学物质的物理危险、生物危险及化学物质的环境危险。

3.2 危险化学品分类

掌握爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、毒害品和感染性物质、放射性物展、腐蚀品；

掌握化学物质毒性大小的影响因素。

3.3 化学物质危险性识别技术

了解化学物质危险性的文献查询；

掌握化学物质危险性的理论预测及化学物质危险性的筛选试验。

3.4化学危险物质事故案例

了解爆炸品事故、压缩气体事故易燃液体事故、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品事故、氧化剂和有机过氧化物事故、毒害品事故、放射性物品事故、腐蚀品事故，掌握事故发生原因。

第4章 化工反应安全工程

4.1 化工反应的危险性

掌握化工反应危险性及分类。

4.2 化工反应的安全技术

掌握氧化反应、还原反应、硝化反应的安全技术要点；

了解氮化反应、催化反应、裂解反应、聚合反应、磺化、烷基化和重氮化反应、电解反应的安全技术。

4.3 化工反应过程的热危险性评价

掌握热危险性评价的基本概念及热危险性评价的理论基础；

掌握化学反应失控危险性实验评价法；

了解RHI反应危险性评价法及化学工艺过程热危险性综合评价程序。

4.4 化工反应事故案例

了解氧化反应事故、加氢还原反应事故、硝化反应事故、聚合反应事故，掌握事故发生的原因。

第5章 化工单元操作安全工程

5.1化工单元操作的危险性

了解化工单元操作的危险性。

5.2化工单元操作的安全

掌握加热方法的分类、主要危险性及使用安全要点；

掌握冷却、冷凝、冷冻、筛分、过滤、粉碎-混合、输送等操作的安全；

了解干燥、蒸发、吸收、液-液萃取、结晶等操作的安全。

5.3 化工单元设备的安全

掌握泵、换热器的选择与安全运行；

掌握精馏设备、反应器、蒸发器、容器的安全运行。

5.4 化工单元操作事故案例

了解加热事故、结晶事故、物料输送事故、干燥事故、蒸发事故、蒸馏事故、混合事故、过滤事故，掌握事故发生的原因。

第6章 化工公用系统安全工程

6.1 化工供电系统的安全

掌握化工供电系统事故及其原因；

掌握防止触电事故、防止电气火灾、防止静电事故、防止雷击事故的措施。

6.2 化工供热系统安全工程

掌握锅炉安全技术，了解其他供热系统安全技术。

6.3 化工供水系统安全工程

掌握化工企业生产用水的一般要求；

了解生水系统安全、生活用水系统安全、杂用水系统安全、冷却水安全；

掌握锅炉给水安全、常见事故及处理措施。

6.4 化工消防系统安全工程

掌握化工企业消防安全设计，掌握化工企业灭火器配置，了解消防给水系统。

6.5 化工公用系统事故案例

了解电焊作业触电事故、锅炉爆炸事故、污水池燃爆事故，掌握事故发生的原因。

第7章 化工厂安全设计

7.1 厂区布局的安全设计

掌握厂址的选择及总平面的安全布局。

7.2 生产技术路线的安全设计

了解生产技术路线的确定原则；

掌握工艺装置的安全要求；

掌握工艺流程图、管线配置图；

掌握过程物料的安全分析、过程路线的确定；

掌握工艺设计安全校核。

7.3 化工单元区域的安全规划

了解单元区域的设备配置、单元区域的管线配置；

掌握单元装置和设施的安全设计。

7.4 化工厂设计事故案例

某化肥厂火灾事故、某化工公司爆炸事故、某化工公司火灾事故、某化工助剂厂火灾事故。掌握事故发生的原因。

第8章 化工预防性检查和事故处置

8.1 化工生产预防性检查

掌握对压力和真空安全阀、管道和阀门、叶泵、压缩机、反应器、容器、燃烧炉与锅炉的检查；

了解对仪表、电力系统、其他配件、化学品仓库、监测、预警、通讯网络、消防设施和管理等的检查。

8.2 化工事故应急救援

了解事故应急救援的原则和任务；

掌握化学事故应急救援预案的编制；

了解化学事故应急救援预案的演习。

8.3 化工事故现场处置

了解隔离、疏放、防护、询情和侦检、现场急救、泄漏处理。

8.4 常见的化工火灾扑救方法

了解灭火的基本原理、常见的化工火灾扑救方法。

8.5 化工企业应急救援预案示例

了解某化肥厂应急救援预案的编制。

 

五、学时分配

六、考核方式

本课程属于考查课，考试成绩由平时考核（出勤、课堂讨论表现、作业等，占30%）、课程论文（占70%）组成。

七、教材及主要参考书

 教材： 《化工安全工程学》，王凯全编，中国石化出版社，2011

 参考书： 1. 《化工安全工程概论》第二版，许文、张毅民主编，化学工业出版

 社，2011

2.《化工安全》，刘秀玉主编，国防工业出版社，2013

 3.《安全工程概论》，教育部高等学校安全工程学科教学指导委员会编，

中国劳动社会保障出版社，2010

八、课程的重点、难点及解决办法

课程重点:

化工厂设计过程中存在的问题、误操作对实际化工生产的影响；

化工单元操作、公用工程、化工厂等的安全设计；

化工典型设备的操作、维护和安全状况。

课程难点:

 由于学生缺乏实践经验，对化工生产过程中存在的安全隐患缺乏辨别和解决问题的能力。

解决办法:

1．大量采用图片、视频、动画等多媒体教学手段，引入案例，使学生在课堂中形成现场感，结合生产实习，增强学生的安全意识。

2. 课堂上多和学生互动讨论采取何种措施可有效预防事故发生、事故发生时应采取何种措施积极抢救等，提高学生思考问题、解决问题的能力。