危化品安全技术.docx
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1、危险化学品安全技术第一节 危险化学品安全基础知识一、 危险化学品的概念及类别划分1.危险化学品的概念危险化学品是指具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等性质,在生产、经营、储存、运输、使用和废弃物处置过程中,容易造成人身伤亡和财产毁损而需要特别防护的化学品。2.化学品危险性类别的划分常用危险化学品分类及标标志(GB136901992)将危险化学品分为8类,分别是第一类,爆炸品;第二类,压缩气体和液化气体;第三类,易燃液体;第四类,易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品;第五类,氧化剂和有机过氧化物;第六类,毒害品;第七类,放射性物品;第八类,腐蚀品。二、 危险化学品的主要危险特性1.燃烧性爆炸品、压缩
2、气体和液化气体中的可燃性气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品、遇湿易燃物品、有机过氧化物等,在条件具备时均可能发生燃烧。2.爆炸性爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品、遇湿易燃物品、有机过氧化物等危险化学品均可能由于其化学活性或易燃性引发爆炸事故。3.毒害性许多危险化学品可通过一种或多种途径进入人体和动物体内,当其累积到一定量时,便会扰乱或破坏肌体的正常生理功能,引起暂时性或持久性的病理改变,甚至危及生命。4.腐蚀性强酸、强碱等物质能对人体组织、金属等物品造成损坏,接触人的皮肤、眼睛或肺部、食道时,会引起表皮组织坏死而造成灼伤。内部器官被灼伤后可引起炎症,甚至会造成死亡。5.
3、放射性放射性危险化学品通过放出的射线可阻碍和伤害人体细胞活动机能并导致细胞死亡。三、 部分常见危险化学品的危险特性见表1。表1 部分常见危险化学品的危险特性表物质名称闪点,燃点,爆炸极限,%最小点火能,mJ容许浓度,mg/m3说 明乙炔3052.5800.019铝粉645203(TWA)4(STEL)氨651152820(TWA)30(STEL)苯-115621.380.0226(TWA)10(STEL)一氧化碳60912.574.220(TWA)30(STEL)非高原氯1(MAC)氯乙烯-784725.63310(TWA)25(STEL)乙醇134434.719乙烯4502.736甲醛504
4、307730.5(MAC)汽油-432804561.47.6氢气5004.174.20.0018氰化氢-185385.6401(MAC)硫化氢26044610(MAC)甲烷5375.3150.02光气0.5(MAC)黄磷300.05(TWA)0.1(STEL)遇撞击、摩擦、氧化剂可燃爆氯酸钾遇撞击可燃爆,强氧化剂丙烷4502.99.50.26硫酸强腐蚀性硝酸强腐蚀性氢氧化钠强腐蚀性 注:表中容许浓度一列中MAC是指最高容许浓度,TWA指时间加权平均容许浓度,STEL指短时间接触容许浓度。四、化学品安全技术说明书和安全标签(一) 化学品安全技术说明书化学品安全技术说明书,国际上称作化学品安全信息
5、卡,简称CSDS(Chemical Safety Date Sheet)或MSDS(Material Safety Date Sheet),是一份关于化学品燃爆、毒性和环境危害以及安全使用、泄漏应急处理、主要理化参数、法律法规等方面信息的综合性文件。作为最基础的技术文件,化学品安全技术说明书的主要用途是传递安全信息,其主要作用体现在:(1)是化学品安全生产、安全流通、安全使用的指导性文件;(2)是应急作业人员进行应急作业时的技术指南;(3)为危险化学品生产、处置、贮存和使用各环节制订安全操作规程提供技术信息;(4)为危害控制和预防措施的设计提供技术依据;(5)是企业安全教育的主要内容。根据国家
6、标准化学品安全技术说明书编写规定(GB164832000)要求,化学品安全技术说明书包括16大项近70个小项的安全信息内容,具体项目内容如下:(1)化学品及企业标识。 主要标明化学品名称,生产企业名称、地址、邮编、电话、应急电话、传真和电子邮件地址等信息。(2)成分/组成信息。 标明该化学品是纯化学品还是混合物。纯化学品,应给出其化学品名称、通用名和商品名、分子式、相对分子质量、浓度以及化学文摘索引登记号(CAS号)。混合物,应给出每种组成及其比例,尤其要给出危害性组分的浓度或浓度范围。(3)危害性概述。 简要概述该化学品最重要的危害和效应,主要包括:危险类别、侵入途径、健康危害、环境危害、燃
7、爆危险等信息。(4)急救措施。 主要指现场作业人员受到意外伤害时,所采取的自救或互救的简要处理方法,包括:眼睛接触、皮肤接触、吸入、食入的急救措施。(5)消防措施。 说明合适的灭火剂及灭火方法和因安全原因禁止使用的灭火剂,以及消防员的特殊防护用品;并提供有关火灾时化学品的性能、燃烧分解产物以及应采取的预防措施等资料。(6)泄漏应急处理。 指化学品泄露后现场可采用的简单有效的应急措施、注意事项和消除方法,包括:应急行动、应急人员防护、环保措施、消除方法等内容。(7)操作处置与储存。 主要指化学品操作处理和安全储存方面的信息资料,包括:操作处置作业中的安全注意事项、安全储存条件和注意事项。(8)接
8、触控制/个体防护。 主要指为保护作业人员免受化学品危害而采用的防护方法和手段,包括:最高容许浓度、工程控制、呼吸系统防护、眼睛防护、身体防护、手防护、其他防护要求。(9)理化特性。 主要描述化学品的外观及理化性质等方面的信息。(10)稳定性和反应活性。 主要叙述化学品的稳定性和反应活性方面的信息。(11)毒理学资料。 主要提供化学品的毒性、刺激性、致癌性等信息。(12)环境生态学资料。 主要叙述化学品的环境生态效应和行为,包括:迁移性、降解性、生物累积性和生态毒性等。(13)废弃处置。 提供化学品和可能装有有害化学品残余的污染包装的安全处置方法及要求。(14)运输信息。 主要指国内、国际化学品
9、包装与运输的要求及运输规定的分类和编号,包括:危险货物编号、包装标志、包装方法、UN编号及运输注意事项等。(15)法规信息。 主要是化学品管理方面的法律条款和标准。(16)其他信息。 主要提供其他对安全有重要意义的信息,包括:参考文献、填表时间、填表部门、填表人、数据审核单位等。化学品安全技术说明书由化学品生产供应企业编印,在交付商品时提供给用户;化学品的用户在接收、使用化学品时,要认真阅读技术说明书,了解和掌握化学品危险性,并根据使用的情形制订安全操作规程,选用合适的防护器具,培训作业人员。化学品安全技术说明书的内容,从制作之日算起,每五年更新一次,要不断补充信息资料,若发现新的危害性,在有
10、关信息发布后的半年内,生产企业必须对技术说明书的内容进行修订。(二) 危险化学品安全标签危险化学品安全标签是用文字、图形符号和编码的组合形式表示化学品所具有的危险性和安全注意事项。图1是危险化学品安全标签的样例。化学品安全标签编写规定(GB152581999)规定了危险化学品安全标签的内容、格式和制作等事项,具体内容如下:(1)名称。 用中英文分别标明危险化学品的通用名称。名称要求醒目清晰,位于标签的正上方。(2)分子式。 可用元素符号和数字表示分子中各原子数,居名称的下方。若是混合物此项可略。(3)化学成分及组成。 标出化学品的主要成分和含有的有害组分、含量或浓度。(4)编号。 应标明联合国
11、危险货物运输编号和中国危险货物运输编号,分别用UN No. 和CN No. 表示。(5)标志。 采用联合国关于危险货物运输的建议书和GB136901992规定的符号。每种化学品最多可选用两个标志。标志符号居标签右边。(6)警示词。 根据化学品的危险程度,分别用“危险”、“警告”、“注意”三个词进行危害程度的警示。当某种化学品具有两种及两种以上的危险性时,用危险性最大的警示词。警示词一般位于化学品名称下方,要求醒目、清晰。警示词应用的一般原则参见表2:表2 警示词与化学品危险性类别的对应关系警示词化 学 品 危 险 性 类 别危 险爆炸品、易燃气体、有毒气体、低闪点液体、一级自燃物品、一级遇湿易
12、燃物品、一级氧化剂、有机过氧化物、剧毒品、一级酸性腐蚀品警 告不燃气体、中闪点液体、一级易燃固体、二级自燃物品、二级遇湿易燃物品、二级氧化剂、有毒品、二级酸性腐蚀品、一级碱性腐蚀品注 意高闪点液体、二级易燃固体、有害品、二级碱性腐蚀品、其他腐蚀品图1 危险化学品安全标签样例 (7)危险性概述。 简要概述化学品燃烧爆炸危险特性、健康危害和环境危害。说明要与安全技术说明书的内容相一致。居于警示词下方。 (8)安全措施。 表述化学品在其处置、搬运、储存和使用作业中所必须注意的事项和发生意外时简单有效的救护措施等,要求内容简明扼要、重点突出。 (9)灭火。 若化学品为易(可)燃或助燃物质,应提示有效的
13、灭火剂和禁用的灭火剂以及灭火注意事项。 (10)批号。 注明生产日期和生产班次。 (11)提示向生产销售企业索取安全技术说明书。 (12)生产企业名称、地址、邮编、电话。 (13)应急咨询电话。 填写化学品生产企业的应急咨询电话和国家化学事故应急咨询电话。 在使用危险化学品安全标签时,应注意以下事项: (1)安全标签应由生产企业在货物出厂前粘贴、挂栓、印刷。出厂后若要改换包装,则由改换包装单位重新粘贴、挂栓、印刷标签。 (2)安全标签应粘贴、挂栓、印刷在危险化学品容器或包装的明显位置;粘贴、挂栓、印刷应牢固,以便在运输、贮存期间不会脱落。 (3)盛装危险化学品的容器或包装,在经过处理并确认其危
14、险性完全消除之后,方可撕下标签,否则不能撕下相应的标签。 (4)当某种化学品有新的信息发现时,标签应及时修订、更改。在正常情况下,标签的更新时间应与安全技术说明书相同,不得超过五年。五、 危险化学品的燃烧爆炸类型和过程1. 燃烧爆炸分类危险化学品的燃烧按其要素构成的条件和瞬间发生的特点,可分为闪燃、着火和自燃三种类型。危险化学品的爆炸可按爆炸反应物质分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸和爆炸性混合物爆炸。(1)简单分解爆炸。 引起简单分解爆炸的爆炸物,在爆炸时并不一定发生燃烧反应,其爆炸所需要的热量是由爆炸物本身分解产生的。属于这一类的有乙炔银、叠氮铅等,这类物质受轻微震动即可能引起爆炸,十分危险。
15、此外,还有些可爆气体在一定条件下,特别是在受压情况下,能发生简单分解爆炸。例如乙炔、环氧乙烷等在压力下的分解爆炸。(2)复杂分解爆炸。 这类可爆物的危险性较简单分解爆炸物稍低。其爆炸时伴有燃烧现象,燃烧所需的氧由本身分解产生。例如梯恩梯、黑索金等。(3)爆炸性混合物爆炸。 所有可燃性气体、蒸气、液体雾滴及粉尘与空气(氧)的混合物发生的爆炸均属此类。这类混合物的爆炸需要一定的条件,如混合物中可燃物浓度、氧含量及点火能量等。实际上,这类爆炸就是可燃物与助燃物按一定比例混合后遇点火源产生的带有冲击力的快速燃烧。2. 燃烧爆炸过程 (1)燃烧。 除了一些熔点较高的无机固体外,可燃物质的燃烧一般是在气相
16、中进行的。由于可燃物质的状态不同,其燃烧过程也不相同。相对于可燃固体和液体,可燃气体最易燃烧,燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解,并使其达到着火点。气体在极短的时间内就能全部燃尽。液体在点火源作用下,先蒸发成蒸气,而后氧化分解进行燃烧。固体燃烧一般有两种情况:对于硫、磷等简单物质,受热时首先熔化,而后蒸发为蒸气进行燃烧,无分解过程;对于复合物质,受热时可能首先分解成其组成部分,生产气态和液态产物,而后气态产物和液态产物蒸气着火燃烧。(2)分解爆炸性气体爆炸。 某些单一成分的气体,在一定的温度下对其施加一定的压力时则会产生分解爆炸。这主要是由于物质的分解热的产生而引起的,产生分解爆炸并不需要助
17、燃性气体存在。在高压下容易产生分解爆炸的气体,当压力低于某数值时则不会发生分解爆炸,这个压力称为分解爆炸的临界压力。各种具有分解爆炸特性气体的临界压力是不同的,如乙炔分解爆炸的临界压力是1.4MPa,其反应式如下:C2H2 2C(固)+H2+226kJ (3)粉尘爆炸。 粉尘爆炸是悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到火焰(明火)或电火花等点火源时发生的爆炸现象。金属粉尘、煤粉、塑料粉尘、有机物粉尘、纤维粉尘及农副产品谷物面粉等都可能造成粉尘爆炸事故。1)粉尘空气混合物产生爆炸的过程 热能加在粒子表面,使温度逐渐上升; 粒子表面的分子发生热分解或干馏作用,使粒子周围产生气体; 产生的可燃气体与空气
18、混合形成爆炸性混合气体,同时燃烧爆炸; 由燃烧产生的热进一步促进粉尘分解,燃烧连续传播,在适合条件下发生爆炸。上述过程是在瞬间完成的。2)粉尘爆炸的特点 粉尘爆炸的燃烧速度、爆炸压力均比混合气体爆炸小。 粉尘爆炸多数为不完全燃烧,所以产生的一氧化碳等有毒物质也相当多。 可产生粉尘爆炸的颗粒非常小,可作为气溶胶状态分散悬浮在空气中,不产生下沉。堆积的可燃性粉尘通常不会爆炸。但由于局部的爆炸、爆炸波的传播使堆积的粉尘受到扰动而飞扬,形成粉尘雾,从而产生二次、三次爆炸。(4)蒸气云爆炸可燃气体遇点火源被点燃后,若发生层流或近似层流燃烧,速度较低,不足以产生显著的爆炸超压,在这种条件下蒸气云仅仅是燃烧
19、,在燃烧传播过程中,由于遇到障碍物或受到局部约束,引起局部紊流,火焰与火焰相互作用产生更高的体积燃烧速率,使膨胀流加剧,而这又使紊流更强烈,从而又能导致更高的体积燃烧速率,结果火焰传播速度不断提高,可达层流燃烧的十几倍乃至几十倍,发生爆炸。一般要发生带破坏性超压的蒸气云爆炸应具备以下几个条件:1)泄漏物必须可燃且具备适当的温度和压力条件。2)必须在点燃之前即扩散阶段形成一个足够大的云团,如果在一个工艺区域内发生泄漏,经过一段延迟时间形成云团后再点燃,则往往会产生剧烈的爆炸。3)产生的足够数量的云团处于该物质的爆炸极限范围内才能产生显著的爆炸超压。蒸气云团可分为3个区域,分别是:泄漏点周围是富集
20、区,云团边缘是贫集区,介于二者之间的区域内的云团处于爆炸极限范围内。这部分蒸气云所占的比例取决于多个因素,包括泄漏物的种类和数量,泄漏时的压力,泄漏孔径的大小,云团受约束程度,以及风速、湿度和其他环境条件。六、 化学品燃烧爆炸事故对人员和环境的危害火灾与爆炸都会造成生产设施的重大破坏和人员伤亡,但两者的发展过程显著不同。火灾是在起火后火场逐渐蔓延扩大,随着时间的延续,损失程度迅速增长,损失大约与时间的平方成比例,如火灾时间延长一倍,损失可能增加4倍。爆炸则是猝不及防,往往仅在瞬间爆炸过程已经结束,并造成设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡等损失。危险化学品的燃烧爆炸事故通常伴随发热、发光、压力上升、真
21、空和电离等现象,具有很强的破坏作用。它与危险化学品的数量和性质、燃烧爆炸时的条件以及位置等因素有关。主要破坏形式有以下几种:(一) 高温的破坏作用燃烧爆炸时产生的高温,爆炸后建筑物内遗留大量的热和残余火苗,会把从破坏的设备内部不断喷出的可燃气体、易燃或可燃液体的蒸气点燃,也可能把其他可燃物点燃引起火灾。当盛装易燃物的容器、管道发生爆炸时,爆炸抛出的易燃物有可能引起大面积火灾,这种情况在油罐、液化气瓶爆破后最易发生。正在运行的燃烧设备或高温的化工设备被破坏时,其灼热的碎片可能飞出,点燃附近储存的燃料或其它可燃物,引起火灾。此外,高温辐射还可能使附近人员受到严重灼烫伤害甚至死亡。(二) 爆炸的破坏
22、作用1. 爆炸碎片的破坏作用机械设备、装置、容器等爆炸后产生许多碎片,飞出后会在相当大的范围内造成危害。一般碎片在100500m内飞散。2. 爆炸冲击波的破坏作用物质爆炸时,产生的高温、高压气体以极高的速度膨胀,像活塞一样挤压周围空气,把爆炸反应释放出的部分能量传递给压缩的空气层,空气受冲击而发生扰动,使其压力、密度等产生突变,这种扰动在空气中传播就称为冲击波。冲击波的传播速度极快,在传播过程中,可以对周围环境中的机械设备和建筑物产生破坏作用和使人伤亡。冲击波还可以在它的作用区域内产生震荡作用,使物体因震荡而松散,甚至破坏。冲击波的破坏作用主要是由其波阵面上的超压引起的。在爆炸中心附近,空气冲
23、击波波阵面上的超压可达几个甚至十几个大气压,在这样高的超压作用下,建筑物被摧毁,机械设备、管道等也会受到严重破坏。当冲击波大面积作用于建筑物时,波阵面超压在2030kPa内,就足以使大部分砖木结构建筑物受到严重破坏。超压在100kPa以上时,除坚固的钢筋混凝土建筑外,其余部分将全部破坏。(三) 造成中毒和环境污染在实际生产中,许多物质不仅是可燃的,而且是有毒的,发生爆炸事故时,会使大量有毒物质外泄,造成人员中毒和环境污染。此外,有些物质本身毒性不强,但燃烧过程中可能释放出大量有毒气体和烟雾,造成人员中毒和环境污染。例如2005年11月13日吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故,造成大量苯类污染物进入
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