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
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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
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習 題
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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
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習 題
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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
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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
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習 題
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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
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習 題
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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
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習 題
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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
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習 題
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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
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習 題
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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
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習 題
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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
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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
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習 題
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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
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習 題
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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