1、化工安全工程试卷 3 一、解释概念 1.着火点：指蒸气和空气的混合物在开口容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度。2.液体的相对密度：一般定义为物质和水的密度比。 3自燃温度：使某种物质受热发生自行燃烧的最低温度就是该物质的自燃点，也叫自燃温度。 4爆炸范围（爆炸极限）：爆炸范围也称为爆炸极限或燃烧极限，用可燃蒸气或气体在空气中的体积分数表示，是可燃蒸气或气体与空气的混合物遇引爆源即能发生爆炸或燃烧的浓度范围，用爆炸下限和爆炸上限来表示。 5毒性物质的临界限度：临界限度表示所有工人日复一日的重复暴露在环境中而不会受到危害所承受的最高浓度。 6轻爆、 爆炸与爆轰：轻爆是爆炸传播速度在每秒零点几米至数
2、米之间的爆炸过程；爆炸是指传播速度在每秒十米至数百米之间的爆炸过程；爆轰是指爆炸传播速度在每秒 1 千米至数千米以上的爆炸过程。 7可燃粉尘爆炸：可燃固体的微细粉尘，以一定浓度呈悬浮状态分散在空气等助燃气体中，在引火源作用下引起的爆炸。 8.单线电击：指人立于地面，手或其他部位触及带电导体造成的电击。9物质燃烧的三个基本要素：分别是燃料、氧和火源。二、回答以下问题 1.化工生产中的火源有哪些类型？ 答：有明火、电源、过热、热表面、自燃、电气火花、静电、摩擦。2.CH2O3 的氧差额是多少？ 答：是零。 3.从安全角度看，化工生产中常用的反应物浓度约为多少？ 答：10% 4.反应物质的三个非互容
3、性质是什么？ 答：是毒性危险、反应危险、水敏性危险。 5.以下 17 种反应类型中，具有反应危险的主要有哪 6 种？ 燃烧、氧化、中和、电解、复分解反应、煅烧、硝化、酯化、还原、氮化、卤化、磺化、水解、加氢、烷基化、缩合、聚合 答：主要有氧化、硝化、卤化、磺化、加氢、聚合。6.举出 5 个具有潜在不稳定性的结构基团。 答：-O-O-H、-O-O- 、-NO2、-NO、-CLO3 7.举出化工装置常用的 4 种的安全设施。化工安全工程试卷 2 一、解释概念 1.着火点：指蒸气和空气的混合物在开口容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度。 2.爆炸下限：可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度
4、，称之为该气体或蒸气的爆炸下限。 3.爆炸上限：可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最高浓度，称之为该气体或蒸气的爆炸上限。 4.毒性物质的临界限度：临界限度表示所有工人日复一日的重复暴露在环境中而不会受到危害所承受的最高浓度。 5.反应物的氧差额：系统的氧含量与系统中的碳、氢和其他可氧化元素完全氧化所需的氧量之间的差值。 6.液体的相对密度：一般定义为物质和水的密度比。 7.燃烧的活化能理论：在燃烧反应中，氧首先在热能作用下被活化而形成过氧键OO，可燃物质与过氧键加和成为过氧化物。过氧化物不稳定，在受热、撞击、摩擦等条件下，容易分解甚至燃烧或爆炸。过氧化物是强氧化剂，不仅能氧化可形成过
5、氧化物的物质，也能氧化其他较难氧化的物质。 8.化学爆炸：是指物质发生急剧化学反应，产生高温高压而引起的爆炸。物质的化学成分和化学性质在化学爆炸后均发生了质的变化。 9.电流感知阈值：能引起人体感觉的最小电流值称为电流感知阈值。 10.缝隙腐蚀：是在电解质溶液中，金属与金属、金属与非金属之间的狭缝内发生的腐蚀。 二、回答问题 1.氢气、氨的爆炸极限分别是多少？ 答：氢气的爆炸极限是 4.075.6 （体积浓度） 氨的爆炸极限是 15.527（体积浓度）2燃物质燃烧的三个基本要素是什么? 答：分别是燃料、氧和火源 3.列出三个对过氧化反应敏感的典型结构。 答：在醚、环醚中的 O-C-H； 在异丙
6、基化合物、十氢萘中的（CH2）C-H； 在烯丙基化合物中的 C=C-C-H； 4.在压力容器分类中，低压、中压、高压和超高压容器的划分标准是什么？ 答：容器的设计压力。 5.举例说明什么是均相燃烧。 答：均相燃烧是指可燃物质和助燃物质间的燃烧反应在同一相中进行，如氢气在氧气中燃烧，煤气在空气中的燃烧。 6.以下物质中，燃烧直线速率（m/h）最快的是： 乙醚、苯、煤油、一氧化碳、丙酮、甲醇 答：是苯。 7影响爆炸极限的因素有哪些？ 答：影响因素:初始温度、初始压力、惰性介质或杂质、容器的材质和尺寸、能源和光。 二、回答以下问题 1.化学工业中 9 个主要的危险因素，事故率排前三位是哪三项？ 答：
7、化学工业中，事故率排前三位的危险因素分别是：设备缺陷；对加工物质的危险性认识不足；误操作。 3.蒸馏、吸收、萃取和结晶等分离操作中，危险性较小的是那种操作？答：结晶过程危险性较小。 。 5.按照使用功能，化工厂内通常划分为哪 6 个区域？ 答：工艺装置区；罐区；公用设施区；运输装卸区；辅助生产区；管理区。 6.压力容器可分为蒸汽锅炉和非燃火压力容器两大类型，化工生产中的压力容器主要是哪一类？按工艺功能可划分为哪 4 类？ 答：化工生产中的压力容器主要是非燃火压力容器。按工艺功能可划分为以下四类：反应压力容器（代号 R） ；换热压力容器（代号 E） ；分离压力容器（代号S） ；储存压力容器（代号
8、 C,其中球罐代号 B） 。7.管道中的燃烧速率受管径影响，在一定范围内，燃烧速率随管径增大而增大，管径小于临界直径时，火焰不能通过，用燃烧的连锁反应理论解释上述现象。 答：燃烧反应是活性自由基进行一系列连锁反应的结果，自由基与分子作用，生成产物并产生新的自由基，新自由基又参加反应，如此延续下去形成一系列连锁反应。只有自由基的产生数大于消失数时，燃烧才能继续进行。随着管径增大，新自由基的产生数增大，火焰的传播速度也相应增大，而当管径小于临界直径，自由基消失数大于产生数时，燃烧便不能继续进行，火焰不能通过。三、论述题 化工厂工艺流程设计时，要考虑哪些放大问题？ 参考答案： 工业原料和不纯化学品的
9、使用 ，传递方法的放大效应， 不同停留时间的影响，原料、中间产物和的产品贮存量， 连续操作中残余物的积累， 结构材料的差异，操作监控等级差异三、论述题 对比分析 Dow 化学公司方法与事故树方法的同异。 简要说明两种方法，共同点，不同点（Dow 主要对化学品物性，事故树过程中的各种事件；Dow 正推，事故树逆寻；Dow 用经验参数，事故树进行时间的逻辑运算；事故树方法应用广泛。 ）答：Dow 化学公司方法是以物质系数为基础，加上一般和特殊工艺的危险附加系数，计算出装置的火灾爆炸指数。 事故树分析方法是从结果到原因描绘事故发生的逻辑树图，主要用于工艺、设备复杂系统和事故分析。2.常用的安全工程评
10、价方法有哪些？1,安全检查方法 2，安全检查表方法 3，危险系数方法 4，预先危险分析方法5，故障假设分析方法 6，故障假设分析/检查表分析方法 7，危险和可操作性研究 8，故障类型和影响分析 9，故障树分析 10，事故树分析 11，人员可靠性分析 12，作业条件危险性评价法 13，定量分析评价法一.美国保险协会（AIA ）把化学工业危险因素分为哪几个类型？1.工厂选址(1)易遭受地震、洪水、暴风雨等自然灾害 ;(2)水源不充足;(3)缺少公共消防设施的支援 ;(4)有高湿度、温度变化显著等气候问题 ;(5)受邻近危险性大的工业装置影响 ;(6)邻近公路、铁路、机场等运输设施 ;(7)在紧急状
11、态下难以把人和车辆疏散至安全地。2.工厂布局(1)工艺设备和贮存设备过于密集 ;(2)有显著危险性和无危险性的工艺装置间的安全距离不够;(3)昂贵设备过于集中 ;(4)对不能替换的装置没有有效的防护 ;(5)锅炉、加热器等火源与可燃物工艺装置之间距离太小;(6)有地形障碍。3.结构(1)支撑物、门、墙等不是防火结构 ;(2)电气设备无防护措施 ;(3)防爆通风换气能力不足 ;(4)控制和管理的指示装置无防护措施 ;(5)装置基础薄弱。4.对加工物质的危险性认识不足。(1)在装置中原料混合，在催化剂作用下自然分解;(2)对处理的气体、粉尘等在其工艺条件下的爆炸范围不明确;(3)没有充分掌握因误操
12、作、控制不良而使工艺过程处于不正常状态时的物料和产品的详细情况。5.化工工艺(1)没有足够的有关化学反应的动力学数据 ;(2)对有危险的副反应认识不足 ;(3)没有根据热力学研究确定爆炸能量 ;(4)对工艺异常情况检测不够。6.物料输送(1)各种单元操作时对物料流动不能进行良好控制;(2)产品的标示不完全 ;(3)风送装置内的粉尘爆炸 ;(4)废气、废水和废渣的处理 ;(5)装置内的装卸设施。7.误操作(1)忽略关于运转和维修的操作教育 ;(2)没有充分发挥管理人员的监督作用 ;(3)开车、停车计划不适当 ;(4)缺乏紧急停车的操作训练 ;(5)没有建立操作人员和安全人员之间的协作体制。8.设
13、备缺陷(1)因选材不当而引起装置腐蚀、损坏 ;(2)设备不完善，如缺少可靠的控制仪表等 ;(3)材料的疲劳;(4)对金属材料没有进行充分的无损探伤检查或没有经过专家验收;(5)结构上有缺陷，如不能停车而无法定期检查或进行预防维修;(6)设备在超过设计极限的工艺条件下运行 ;(7)对运转中存在的问题或不完善的防灾措施没有及时改进;(8)没有连续记录温度、压力、开停车情况及中间罐和受压罐内的压力变动。9.防灾计划不充分(1)没有得到管理部门的大力支持 ;(2)责任分工不明确;(3)装置运行异常或故障仅由安全部门负责，只是单线起作用;(4)没有预防事故的计划，或即使有也很差 ;(5)遇有紧急情况未采
14、取得力措施 ;(6)没有实行由管理部门和生产部门共同进行的定期安全检查;(7)没有对生产负责人和技术人员进行安全生产的继续教育和必要的防灾培训。设备缺陷问题是第一位的危险，若能消除此项危险因素，则化学工业和石油工业的安全就会获得有效改善。在化学工业中， “4”和“5”两类危险因素占较大比例。这是由以化学反应为主的化学工业的特征所决定的。在石油工业中，“2”和“3”两类危险因素占较大比例。石油工业的特点是需要处理大量可燃物质，由于火灾、爆炸的能量很大，所以装置的安全间距和建筑物的防火层不适当时就会形成较大的危险。另外，误操作问题在两种工业危险中都占较大比例。操作人员的疏忽常常是两种工业事故的共同原因，而在化学工业中所占比重更大一些。在以化学反应为主体的装置中，误操作常常是事故的重要原因。
