化工安全工程是一門涉及范圍很廣、內(nèi)容極為豐富的綜合性學(xué)科。它涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、天文、地理等基礎(chǔ)科學(xué)；電工學(xué)、材料力學(xué)、勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)等應(yīng)用科學(xué)；化工、機(jī)械、電力、冶金、建筑、交通運(yùn)輸?shù)裙こ碳夹g(shù)科學(xué)。在過(guò)去幾十年中，化工安全的理論和技術(shù)隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和各學(xué)科知識(shí)的不斷深化，取得了較大進(jìn)展。除了對(duì)火災(zāi)、爆炸、靜電、輻射、噪聲、職業(yè)病和職業(yè)中毒等方面的研究不斷深入外，還把系統(tǒng)工程學(xué)的理論和方法應(yīng)用于安全領(lǐng)域，派生出了一個(gè)新的分支——安全系統(tǒng)工程學(xué)。化工裝置和控制技術(shù)的可靠性研究發(fā)展很快，化工設(shè)備故障診斷技術(shù)、化工安全評(píng)價(jià)技術(shù)，以及防火、防爆和防毒的技術(shù)和手段都有了很大發(fā)展。
　　
　　一、化工危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和安全工程
　　
　　近年來(lái)一些大型化工企業(yè)為了防止重大的災(zāi)難性事故，提出了不少安全評(píng)價(jià)方法。這些方法的核心內(nèi)容是辨識(shí)和評(píng)價(jià)危險(xiǎn)性。所謂危險(xiǎn)性是指在各類生產(chǎn)活動(dòng)中造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的潛在性原因，處理不當(dāng)有可能發(fā)展成為事故。安全工程的目的是采取措施，使危險(xiǎn)性發(fā)展成為事故的可能盡量減少。所以這種評(píng)價(jià)也叫做危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)需要確定危險(xiǎn)性發(fā)展成為事故的頻率，即利用統(tǒng)計(jì)資料得出一定時(shí)間內(nèi)危險(xiǎn)性導(dǎo)致事故的次數(shù)；還需要估算出每次事故造成的損失的嚴(yán)重程度，即人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的數(shù)值。兩者之間的乘積稱為危險(xiǎn)率或風(fēng)險(xiǎn)率。把評(píng)價(jià)出的風(fēng)險(xiǎn)率與可接受的風(fēng)險(xiǎn)率進(jìn)行比較，確定被評(píng)價(jià)對(duì)象的危險(xiǎn)狀況，并據(jù)此制定相應(yīng)的安全措施。為確保化工建設(shè)項(xiàng)目(工程)安全設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)，國(guó)家規(guī)定，凡符合危險(xiǎn)性大的六種建設(shè)項(xiàng)目(工程)，必須在可行性報(bào)告獲得批準(zhǔn)后，建設(shè)單位(業(yè)主)應(yīng)當(dāng)委托具備資質(zhì)的單位編制《建設(shè)項(xiàng)目(工程)勞動(dòng)安全衛(wèi)生預(yù)評(píng)價(jià)(咨詢)報(bào)告》，并通過(guò)專家評(píng)審，以指導(dǎo)初步設(shè)計(jì)。目前危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法因測(cè)定數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)時(shí)間和評(píng)價(jià)費(fèi)用的限制，仍以定性評(píng)價(jià)為主，主要是危險(xiǎn)性的辨識(shí)。下面簡(jiǎn)略介紹幾種常用的安全工程評(píng)價(jià)方法。

　　1．經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)化方法
　　該類方法是通過(guò)以往的事故經(jīng)驗(yàn)把評(píng)價(jià)對(duì)象的危險(xiǎn)性辨識(shí)出來(lái)。
　　(1)安全檢查表法
　　把評(píng)價(jià)對(duì)象劃分為子系統(tǒng)，如廠區(qū)選址、公用工程、工藝流程、設(shè)備配置、安全裝置、環(huán)衛(wèi)措施、人機(jī)工程、消防設(shè)施等，根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，找出危險(xiǎn)性所在并附以有關(guān)的規(guī)范要求，按序編制成表，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中系統(tǒng)檢查時(shí)應(yīng)用。
　　(2)危險(xiǎn)性預(yù)先分析法
　　在每一項(xiàng)工程活動(dòng)之前，特別是在設(shè)計(jì)開(kāi)始階段，就對(duì)系統(tǒng)中的危險(xiǎn)性類別、存在的條件、導(dǎo)致事故的后果，進(jìn)行概略的分析，搞清楚潛在的危險(xiǎn)性，以避免采用不安全的工藝技術(shù)路線、危險(xiǎn)性高的原材料和設(shè)備等。如果必須采用時(shí)，也要考慮必要的安全措施，使危險(xiǎn)性不至于發(fā)展成為事故。
　　(3)Dow化學(xué)公司法
　　美國(guó)Dow化學(xué)公司根據(jù)工廠所用原料的物性及其危險(xiǎn)性，結(jié)合加工工藝的一般和特殊危險(xiǎn)性，換算成爆炸指數(shù)，然后按指數(shù)大小確定危險(xiǎn)等級(jí)，并據(jù)此確定在建筑結(jié)構(gòu)、消防設(shè)施、電器儀表、控制方法等方面的要求。目前廣泛采用的是該公司《火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性指數(shù)評(píng)價(jià)方法》第七版。

　　2．系統(tǒng)解剖分析法
　　當(dāng)開(kāi)發(fā)化學(xué)工業(yè)新工藝，新建或改建裝置時(shí)，對(duì)其中的危險(xiǎn)性還沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)，這時(shí)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行解剖，研究各個(gè)組成部分的作用及其發(fā)生故障時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司(ICI)開(kāi)發(fā)的危險(xiǎn)性可操作研究方法采用的就是系統(tǒng)解剖的方法。其主要內(nèi)容是對(duì)危險(xiǎn)性進(jìn)行嚴(yán)格檢查，理論依據(jù)是工藝流程的狀態(tài)參數(shù)如溫度、壓力、流量等，一旦與設(shè)計(jì)值發(fā)生偏離，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題或發(fā)生危險(xiǎn)。用這種方法對(duì)工藝流程進(jìn)行全面考察，對(duì)其中每一階段的工藝參數(shù)用規(guī)定好的關(guān)鍵詞提問(wèn)，提出會(huì)出現(xiàn)什么偏離，產(chǎn)生什么樣的后果。這種方法可以充分發(fā)揮各類專業(yè)人員的知識(shí)特長(zhǎng)，集思廣益，發(fā)現(xiàn)工藝中的危險(xiǎn)性。

　　3．邏輯推導(dǎo)法
　　邏輯推導(dǎo)法是采用邏輯推理的方法辨識(shí)危險(xiǎn)性。事件樹(shù)和事故樹(shù)就屬這種方法。事件樹(shù)是選定一個(gè)事件作為初始事件，按照邏輯推理的方法推論其發(fā)展過(guò)程。在每個(gè)過(guò)程的節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)發(fā)展方向，即成功和失敗。從初始事件不斷推論下去，直至找出事件發(fā)展的所有可能結(jié)果。事故樹(shù)的方法則相反，它是以一個(gè)事故結(jié)果作為起始事件，通過(guò)分析找出直接原因作為中間事件。然后再找出中間事件的直接原因。這樣一步步推導(dǎo)下去，直至找到所有的事故致因。邏輯推導(dǎo)法的特點(diǎn)是能找出憑經(jīng)驗(yàn)辨識(shí)不出的危險(xiǎn)性及其組合。

　　4．人的失誤分析法
　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)，人為失誤造成的事故占事故總數(shù)的75％～90％。由于人受心理、素質(zhì)、社會(huì)、家庭、環(huán)境等因素的影響，造成工作失誤的原因很多。近年來(lái)為防止人的失誤采取了以下三項(xiàng)措施：
　　(1)設(shè)計(jì)安全、自動(dòng)防止故障的安全設(shè)備，即使操作失誤也不會(huì)發(fā)生事故；
　　(2)從人機(jī)工程學(xué)的原理設(shè)計(jì)控制室和操作程序，盡量減少失誤行為；
　　(3)提高人的素質(zhì)，采取科學(xué)的安全管理方法，防止人為失誤。
　　安全性評(píng)價(jià)可根據(jù)以上三項(xiàng)措施的實(shí)施情況來(lái)進(jìn)行。
　　無(wú)論是危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)還是安全措施，都有多種方法，至于針對(duì)某一具體工廠，何種方法為優(yōu)并無(wú)定論。只有根據(jù)實(shí)際情況選擇最合理的評(píng)價(jià)方法，確定優(yōu)化的安全措施。
　　
　　二、安全系統(tǒng)工程的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用
　　
　　系統(tǒng)工程是20世紀(jì)中期興起的一門具有重要意義的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，工程技術(shù)日趨復(fù)雜，系統(tǒng)工程的理論和方法在科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。70年代以來(lái)，在安全工程和技術(shù)領(lǐng)域，不斷地研究和應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，在辨識(shí)危險(xiǎn)、預(yù)測(cè)事故、事故概率分析以及安全評(píng)價(jià)等方面，都取得了重要進(jìn)展，并不斷發(fā)展完善，派生出了一個(gè)新的學(xué)科——安全系統(tǒng)工程學(xué)。安全系統(tǒng)工程的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使安全管理發(fā)生根本性的變化，把安全工程學(xué)推向一個(gè)新的高度。
　　安全系統(tǒng)工程的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用起始于軍事裝備的研究。1962年，美國(guó)發(fā)表了“關(guān)于空軍彈道導(dǎo)彈開(kāi)發(fā)的安全系統(tǒng)工程”的軍事說(shuō)明書(shū)。1977年，美國(guó)又頒布了代號(hào)為MIL-Std-882A的軍事標(biāo)準(zhǔn)“系統(tǒng)安全程序技術(shù)要求”。隨著現(xiàn)代兵器的開(kāi)發(fā)和原子能工業(yè)的興起，產(chǎn)品的安全成為重要問(wèn)題。系統(tǒng)安全工程在工業(yè)上的應(yīng)用，初期主要用于產(chǎn)品安全問(wèn)題，隨后在安全工程和安全管理領(lǐng)域，推廣應(yīng)用了安全系統(tǒng)工程方法，并相繼產(chǎn)生了許多有關(guān)安全診斷和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的方法。

　　安全系統(tǒng)工程作為一種科學(xué)的方法體系，具有以下特點(diǎn)：
　　(1)對(duì)于計(jì)劃、設(shè)計(jì)、加工制造、運(yùn)行等全過(guò)程中的安全技術(shù)和安全管理問(wèn)題，進(jìn)行系統(tǒng)的考慮，便于找出其中固有的和潛在的危險(xiǎn)因素；
　　(2)便于對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行定性和定量的分析評(píng)價(jià)，對(duì)事故進(jìn)行預(yù)測(cè)，確定系統(tǒng)安全的最優(yōu)方案；
　　(3)便于實(shí)現(xiàn)安全技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和安全管理的系統(tǒng)化。
　　安全系統(tǒng)工程是把生產(chǎn)或作業(yè)中的安全作為一個(gè)整體系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)、施工、操作、維修、管理、環(huán)境、生產(chǎn)周期和費(fèi)用等構(gòu)成系統(tǒng)的各個(gè)要素進(jìn)行全面分析，確定各種狀況的危險(xiǎn)特點(diǎn)及導(dǎo)致災(zāi)難性事故的因果關(guān)系，進(jìn)行定性和定量的分析和評(píng)價(jià)，從而對(duì)系統(tǒng)的安全性做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，使系統(tǒng)事故減少至最低程度。在既定的作業(yè)、時(shí)間和費(fèi)用范圍內(nèi)取得最佳的安全效果。
　　
　　三、人機(jī)工程學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)和人體測(cè)量學(xué)的應(yīng)用
　　
　　在“一”中已經(jīng)提到，多數(shù)工業(yè)事故都是由于人員失誤造成的。在工業(yè)生產(chǎn)中，人的作用日益受到重視。圍繞人展開(kāi)的研究，如人機(jī)工程學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)、人體測(cè)量學(xué)等方面都取得了較大進(jìn)展。

　　1．人機(jī)工程學(xué)
　　人機(jī)工程學(xué)是現(xiàn)代管理科學(xué)的重要組成部分。它應(yīng)用生物學(xué)、人類學(xué)、心理學(xué)、人體測(cè)量學(xué)和工程技術(shù)科學(xué)的成就，研究人與機(jī)器的關(guān)系，使工作效率達(dá)到最佳狀態(tài)。主要研究?jī)?nèi)容如下。
　　(1)人機(jī)協(xié)作。人的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)工作狀況有認(rèn)知能力和適應(yīng)能力，但容易受精神狀態(tài)和情緒變化的支配。而且人易于疲勞，缺乏耐久性。機(jī)械則能持久運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出能量較大，但對(duì)故障和外界干擾沒(méi)有自適應(yīng)能力。人和機(jī)械都取其長(zhǎng)、棄其短，密切配合，組成一個(gè)有機(jī)體，從根本上提高人機(jī)系統(tǒng)的安全性和可靠性，獲得最佳工作效率。
　　(2)改善工作條件。人在高溫、輻射、噪聲、粉塵、煙霧、昏暗、潮濕等惡劣條件下容易失誤，引發(fā)事故，改善工作條件則可以保證人身安全，提高工作效率。
　　(3)改進(jìn)機(jī)具設(shè)施。機(jī)具設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)該適合人體的生理特點(diǎn)，這樣可以減少失誤行為。比如按照以上人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)控制室和操作程序，可以強(qiáng)化安全，提高工作效率。
　　(4)提高工作技能。對(duì)操作者進(jìn)行必要的操作訓(xùn)練，提高其操作技能，并根據(jù)操作技能水平選評(píng)其所承擔(dān)的工作。
　　(5)因人制宜。研究特殊工種對(duì)勞動(dòng)者體能和心智的要求，選派適宜的人員從事特殊工作。

　　2．勞動(dòng)心理學(xué)
　　勞動(dòng)心理學(xué)是從心理學(xué)的角度研究照明、色調(diào)、音響、溫度、濕度、家庭生活與勞動(dòng)者勞動(dòng)效率的關(guān)系。主要內(nèi)容如下。
　　(1)根據(jù)操作者在不同工作條件下的心理和生理變化情況，制訂適宜的工作和作息制度，促進(jìn)安全生產(chǎn)，提高勞動(dòng)效率。
　　(2)發(fā)生事故時(shí)除分析設(shè)備、工藝、原材料、防護(hù)裝置等方面存在的問(wèn)題外，同時(shí)考慮事故發(fā)生前后操作者的心理狀態(tài)。從而可以從技術(shù)上和管理上采取防范措施。

　　3．人體測(cè)量學(xué)
　　人體測(cè)量學(xué)是通過(guò)人體的測(cè)量指導(dǎo)工作場(chǎng)所安全設(shè)計(jì)、勞動(dòng)負(fù)荷和作息制度的確定以及有關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)的制訂。它需要測(cè)定人體各部分的相關(guān)尺寸，執(zhí)行器官活動(dòng)所及的范圍。除了生理方面的測(cè)定外，還要進(jìn)行心理方面的測(cè)試。人體測(cè)量學(xué)的成果為人機(jī)工程學(xué)、安全系統(tǒng)工程等現(xiàn)代安全技術(shù)科學(xué)所采用。
　　
　　四、化工安全技術(shù)的新進(jìn)展
　　
　　近幾十年來(lái)，在安全技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)成果，在防火、防爆、防中毒，防止機(jī)械裝置破損，預(yù)防工傷事故和環(huán)境污染等方面，都取得了較大發(fā)展，安全技術(shù)已發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的科學(xué)技術(shù)體系。對(duì)安全的認(rèn)識(shí)不斷深化，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的方法和手段日趨完善。

　　1．設(shè)備故障診斷技術(shù)和安全評(píng)價(jià)技術(shù)迅速發(fā)展
　　隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，高壓技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)壓力容器的安全監(jiān)測(cè)變得極為重要。無(wú)損探傷技術(shù)得到迅速發(fā)展，聲發(fā)射技術(shù)和紅外熱像技術(shù)在探測(cè)容器的裂紋方面，斷裂力學(xué)在評(píng)價(jià)壓力容器壽命方面都得到了重要應(yīng)用。
　　危險(xiǎn)性具有潛在的性質(zhì)，在一定條件下可以發(fā)展成事故，也可以采取措施抑制其發(fā)展。所以危險(xiǎn)性辨識(shí)成為重要問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外積極推行的安全評(píng)價(jià)技術(shù)，就是在危險(xiǎn)性辨識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)危險(xiǎn)性進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果采取優(yōu)化的安全措施。

　　2．監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)狀況、消除危險(xiǎn)因素的新技術(shù)不斷出現(xiàn)
　　危險(xiǎn)狀況測(cè)試、監(jiān)視和報(bào)警的新儀器不斷投入應(yīng)用。不少國(guó)家廣泛采用了煙霧報(bào)警器、火焰監(jiān)視器。感光報(bào)警器、可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警儀、有毒氣體濃度測(cè)定儀、噪聲測(cè)定儀、電荷密度測(cè)定儀和嗅敏儀等儀器也相繼投入使用。
　　消除危險(xiǎn)因素的新技術(shù)、新材料和新裝置的研究不斷深入。橡膠和紡織行業(yè)已有效地采用了放射性同位素靜電中和劑，在烴類燃料和聚合物溶液中，抗靜電添加劑已投入使用。壓力、溫度、流速、液位等工藝參數(shù)自動(dòng)控制與超限保護(hù)裝置被許多化工企業(yè)所采用。

　　3．救人滅火技術(shù)有了很大進(jìn)展
　　許多國(guó)家在研制高效能滅火劑、滅火機(jī)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)等方面取得了很大進(jìn)展。如美國(guó)研制成功的新滅火搶救設(shè)備空中飛行懸掛機(jī)動(dòng)系統(tǒng)，具有救人救火等多種功能。法國(guó)研制的含有玻璃纖維的彈性軟管，能耐800℃的高溫，當(dāng)人在軟管中迅速滑落時(shí)，不會(huì)灼傷，手和臉部的皮膚也不會(huì)擦傷。

　　4．預(yù)防職業(yè)危害的安全技術(shù)有了很大進(jìn)步
　　在防塵、防毒、通風(fēng)采暖、照明采光、噪聲治理、振動(dòng)消除、高頻和射頻輻射防護(hù)、放射性防護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)急救等方面都取得了很大進(jìn)展。

　　5．化工生產(chǎn)和化學(xué)品貯運(yùn)工藝安全技術(shù)、設(shè)施和器具等的操作規(guī)程及崗位操作法，化工設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和安裝的安全技術(shù)規(guī)范不斷趨于完善，管理水平也有了很大提高。