实例教学化工安全工程论文范文

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综合案例法：即在每章的结尾，提出需要解决的工程问题，引导学生综合利用本章所学知识，研究人、物、环境三方面潜在的危险因素及其出现的条件和形成事故的规律，探讨控制危险、预防事故的有效手段和对策，提高系统的安全可靠性。下文以几个实例来进行实例教学的说明和示范。化学工业的发展伴生着新危险，即：化工装置的大型化使大量化学物质都处于工艺过程或者储存状态；化工设备呈现多样化、复杂化及过程连接管道化特点，如果管线破裂或者设备损坏，则会有大量易燃气体或者液体瞬间泄出，迅速蒸发形成蒸气云团，云团随风飘移，遇明火爆炸，造成难以想象的灾难。（据估计50t的易燃液体泄漏，蒸发会形成直径为700m的云团）。讲到上述内容时，让学生利用所学知识进行实例问题计算，强化对这段话和相关灾害事故的理解。实例1：使用列管从高温热载体流体中除去易挥发物质。在维修过程中，水流进了两个阀门之间，正常的操作是开启一个阀门，使热油进来与冷水接触，结果却是水进来突然蒸发，给列管带来很大的破坏。假设水温25℃并处于1atm的环境下，如果水在100℃、1atm时气化，其体积会增加多少倍？解：水从液态迅速变为气态，体积膨胀，对列管带来破坏。在状态改变的过程中，水的量不变，假定为1mol。

结论：1mol的水从液态变为气态时，体积约变为原来的1697倍。如果是大量易燃液体泄漏，蒸发会形成巨大的灾害。另外注意：水在列管中发生了相变，不能使用水在1atm，100℃下的密度求体积；题目中并未提及水变为饱和蒸气，用1atm，100℃下的饱和水蒸气密度求体积也不妥当。压力容器有安全性问题。由于气压试验的危险性比液压试验高，气压试验比液压试验对安全防护的要求高，除了要有必要的保护措施外，还要有试验单位的安全部门人员在现场监督。我们用实验室的一个真实实例来讲：实验室购买了一台压力容器，厂方来人给用户调试设备，做气密试验时由于有一个螺栓未上紧，当压力上升到0．7MPa时发生泄漏，当时只听见一声巨响（本人处在监控室），设备快速泄压，所幸没有任何人员受到伤害，那情景希望大家一次也别遇上。所以，气密试验一定是在压力试验（包括液压和气压）后进行的。再讲泄漏源及扩散模式。化工厂的许多事故都会导致有毒、易燃易爆物质的溢出。准确地判断泄漏量的大小，掌握泄漏后有毒、易燃易爆物质的扩散范围，对于失事现场控制和处理非常重要。

实例2：含有少量有害废物的水经过内径为100mm的钢直管道，通过重力排出某一大型储罐。管道长100m，在储罐附近有一个闸式阀门。整个管道是水平的。如果储罐内的液面高于管道出口5．8m，管道在距离储罐33m处发生事故性断裂，计算直管道泄漏的速率？表格数据也显示了摩擦系数f随雷诺数变化很小。因此，对于粗糙管道中的完全发展的湍流，可以用近似式来估算。这里描述了一个有意义的流速。假设有15min的应急反应时间来阻止泄漏，总共有26000kg的有害物质泄漏出来。除因流动泄漏外，储存在阀门和断裂处之间的管道内的液体也将释放出来。必须设计另外一套系统来限制泄漏。这包括减少应急反应时间、使用较小管径的管道、对管道系统进行改造、增加一个阻止液体流动的控制阀。分析事故案例宜用真实的案例，阐明研究事故案例的重要性。事故案例将所发生的事故记录下来，包括原因、后果和防止类似事件发生所需的方法。在安全领域，研究事故案例很重要。工作中的任何人都能够从事故案例中吸取教训，避免危险情况的出现；或者忽视历史案例教训，使自己处于潜在的威胁生命安全的事故中。我们通过真实的历史案例，阐明使用化工安全基本原理的重要性。实例3：正在装载的油罐车发生爆炸。两名工厂的操作人员正在用乙酸乙酯充装油罐车。一名操作人员位于地面上，另一名站在车的顶部拿着充装软管的末端喷嘴。充装开始几秒钟后，油罐内的物质发生了爆炸。罐顶的操作人员被抛到了地面上，头骨发生断裂性骨折，身体的大部分被烧伤，最终死亡。事故调查表明：爆炸是由钢制喷嘴转移到油罐车的静电火花引起的。喷嘴没有同油罐车进行连接，导致静电积聚。使用非金属软管，可能也是引发事故的原因。

调查所揭示的事实是：1．容器上部的物质是可燃的；2．充装管线是不导电的软管；3．火花可能在充装喷嘴和油罐车之间转移；4．爆炸将位于车顶的充装人员冲击下来；5．不存在确定这类问题的检查或者安全检查程序。分层的建议是揭示根本事故原因的结果。第一层建议：直接的技术建议。1．使用导电的金属管道来输送可燃液体；2．将管道与油罐车连接起来，并将油罐车和管道接地；3．对充装油罐车进行浸渍管设计；4．充装操作期间，提供对油罐车进行氮气保护的方法；5．在充装平台上增设护栏，以避免操作人员从油罐车的顶部摔落到地面上。第二层建议：避免危险。1．建立新的油罐车充装工序；2．对操作人员进行特别的培训，以便他们熟悉每一个加载和卸载操作。第三层建议：改进管理体系。1．对所有加载和卸载操作进行初始的直接的安全检查；2．制订一个作为通常执行的制度，对所有新的加载和卸载进行安全检查；3．进行定期的审核（每6个月一次），以确保所有的标准和程序都能被有效地执行。实例教学显示，我校化工学院的化工安全工程采用这种教学方法对于提高教学效果大有益处。实例的运用促使学生很好地掌握了理论，并能用所掌握的理论知识尝试来解决工程实际问题，激发了学习热情，在学习方法和学习能力上都有大的提高。

作者：韩媛媛刘勇军单位：华侨大学化工学院