第1章　绪论 1
1.1 化学工业的安全现状 1
1.2 化工过程安全发展历程 2
1.3 化工过程安全的重要性 5
1.4 工程伦理 6
习题 7
参考文献 8

第2章　风险管理和过程安全管理 9
2.1 基本概念和定义 9
2.1.1 危险 (或危害) 9
2.1.2 危险化学品 10
2.1.3 风险 10
2.1.4 残余风险 10
2.1.5 可接受风险 10
2.1.6 安全 10
2.1.7 事故隐患 10
2.1.8 安全管理 11
2.1.9 风险管理 11
2.1.10 风险辨识 11
2.1.11 风险分析 12
2.1.12 风险准则 (风险标准) 12
2.1.13 风险评价 14
2.1.14 风险评估 14
2.1.15 风险控制 14
2.1.16 重大危险源 14
2.2 双重预防机制 15
2.2.1 全面开展安全风险辨识 16
2.2.2 科学评定安全风险等级 16
2.2.3 有效管控安全风险 16
2.2.4 实施安全风险公告警示 16
2.2.5 建立完善隐患排查治理体系 16
2.3 过程安全管理 17
2.3.1 PSM简要历程 17
2.3.2 我国过程安全管理二十要素 18
2.3.3 建立环境 19
2.3.4 沟通与交流 22
2.3.5 监测与评审 24
2.3.6 PSM体系及实施 25
2.4 公众对化工安全风险的感知和理解 27
习题 28
参考文献 28

第3章　化学品及化学工艺的危险性 29
3.1 化学品危险性的制度和标准 29
3.1.1 《全球化学品统一分类和标签制度》 (GHS) 29
3.1.2 国内危险化学品分类法规与标准 30
3.1.3 化学品安全技术说明书 30
3.2 典型危险化学品种类及危险特性 31
3.2.1 爆炸物的种类及其危险性 31
3.2.2 易燃气体的危险性 34
3.2.3 高压气体的危险性 34
3.2.4 易燃液体的危险性 37
3.2.5 易燃固体的危险性 41
3.2.6 自反应物的危险性 42
3.2.7 有机过氧化物的危险性 44
3.2.8 其他类别化合物的物理危险性 45
3.2.9 毒性物质的危险性 48
3.2.10 危害环境化学品的危险性 54
3.3 化学品混合的危险性 56
3.3.1 化学品的不相容性 56
3.3.2 化学品安全相容矩阵表 57
3.4 重点监管危险化学品、 重点监管危险化工工艺与重大危险源 57
3.4.1 重点监管危险化学品的管理 58
3.4.2 重点监管危险化工工艺的管理 58
3.4.3 重大危险源的管理与辨识 60
习题 67
参考文献 67

第4章　化学反应过程的危险性 69
4.1 化工反应安全的基本概念与基础知识 71
4.1.1 目标反应 71
4.1.2 副反应 71
4.1.3 分解反应 72
4.1.4 反应热 72
4.1.5 反应体系压力 78
4.1.6 化工过程热平衡方面的基本概念 80
4.1.7 温度对反应速率的影响 83
4.1.8 化工过程的失控反应 84
4.2 化工反应安全风险数据 87
4.2.1 热力学数据 87
4.2.2 仪器测量 88
4.2.3 分解反应动力学拟合及模拟仿真应用 99
4.3 化工反应安全风险的评估方法 103
4.3.1 Stoessel反应工艺危险分级方法及评估实例 103
4.3.2 反应过程的危险性评估实例 106
4.3.3 非反应单元的反应安全危险点 109
习题 110
参考文献 110

第5章　事故后果分析 112
5.1 泄漏后果分析 112
5.1.1 高压工艺单元内带压液体经小孔泄漏源模型 114
5.1.2 储罐内液体经小孔泄漏的源模型 115
5.1.3 液体经管道泄漏的源模型 117
5.1.4 气体或蒸气经小孔泄漏的源模型 121
5.1.5 液体闪蒸的泄漏源模型 124
5.1.6 易挥发液体蒸发的泄漏源模型 126
5.2 扩散后果分析 127
5.2.1 扩散影响因素 128
5.2.2 扩散模型 131
5.2.3 高斯扩散模型 134
5.2.4 毒性作用标准 142
5.3 火灾后果分析 143
5.3.1 火灾的一般性描述 143
5.3.2 液体和蒸气的燃烧特性 145
5.3.3 池火 149
5.3.4 火球 156
5.3.5 喷射火 160
5.3.6 闪火 160
5.3.7 火灾的热辐射影响 160
5.4 爆炸后果分析 162
5.4.1 爆炸的一般描述 162
5.4.2 蒸气云爆炸 166
5.4.3 BLEVE和容器爆炸 167
5.4.4 粉尘爆炸 171
习题 175
参考文献 176

第6章　风险辨识 178
6.1 风险辨识概述 178
6.2 安全检查表 179
6.2.1 安全检查表简介 179
6.2.2 检查表的编制 179
6.2.3 检查过程 182
6.3 故障假设分析 184
6.3.1 故障假设分析简介 184
6.3.2 故障假设分析法的步骤 184
6.3.3 结构化的故障假设分析方法 185
6.4 失效模式与影响分析 186
6.4.1 FMEA方法概述 186
6.4.2 FMEA的分析步骤 187
6.4.3 FMEA的应用 189
6.5 危险与可操作性分析 190
6.5.1 HAZOP主要概念 191
6.5.2 HAZOP人员组成 192
6.5.3 HAZOP分析步骤 193
6.5.4 HAZOP分析案例 197
习题 203
参考文献 203

第7章　风险分析与评价 205
7.1 保护层分析 205
7.1.1 LOPA方法概述 206
7.1.2 LOPA分析步骤 207
7.1.3 LOPA分析案例 211
7.2 故障树分析 215
7.2.1 故障树的编制 215
7.2.2 故障树的分析 217
7.2.3 基本事件的发生概率 222
7.3 定量风险分析 223
7.3.1 QRA分析理论概述 223
7.3.2 事故场景后果分析 223
7.3.3 事故场景频率分析 225
7.3.4 风险计算 225
7.3.5 QRA的应用 227
习题 228
参考文献 229

第8章　风险控制 230
8.1 风险控制概述 231
8.2 本质更安全的设计 232
8.2.1 最小化 (minimize) 232
8.2.2 替代 (substitue) 234
8.2.3 缓和 (moderate) 235
8.2.4 简化 (simplify) 236
8.2.5 无人化 (unmanned) 236
8.3 被动控制 237
8.3.1 安全泄放装置 237
8.3.2 惰化防爆技术 248
8.3.3 静电防护 251
8.3.4 化工防爆区划分及电气设备选型 254
8.3.5 工厂选址和设施布局 255
8.3.6 防火堤、 围堰和防爆墙 257
8.4 主动控制 257
8.4.1 基本过程控制系统 258
8.4.2 报警系统和报警管理 258
8.5 程序控制 262
8.5.1 开车前安全审查 (PSSR) 262
8.5.2 操作规程 263
8.5.3 变更管理 264
8.5.4 承包商管理 264
8.5.5 作业管理 266
习题 267
参考文献 268

第9章　安全仪表系统 270
9.1 概述 270
9.2 安全仪表系统与功能安全 271
9.2.1 安全仪表系统与安全仪表功能 271
9.2.2 安全仪表系统与基本过程控制系统 272
9.3 功能安全与风险削减 273
9.4 安全仪表系统的安全完整性 274
9.4.1 安全仪表系统的失效模式 274
9.4.2 安全仪表系统的操作模式 275
9.4.3 安全仪表系统的冗余结构 276
9.5 安全仪表系统的安全生命周期 279
9.5.1 过程危险和风险评估 280
9.5.2 给保护层分配安全仪表功能 280
9.5.3 SIS安全要求规范 281
9.5.4 SIS设计和工程 282
9.5.5 SIS安装、 调试和确认 282
9.5.6 SIS操作和维护 283
9.5.7 SIS变更 283
9.5.8 停用 284
9.5.9 SIS验证、 SIS功能安全评估与安全生命周期结构和计划 284
9.6 安全仪表系统的可靠性计算 285
9.6.1 可靠性指标 285
9.6.2 可靠性计算方法 286
9.6.3 典型安全仪表冗余结构的马尔可夫分析 290
习题 301
参考文献 302

第10章　设备完好性管理 303
10.1 设备及设备完好性概念 304
10.1.1 设备及设备生命周期的定义 304
10.1.2 设备完好性的定义及发展历程 305
10.1.3 特种设备 306
10.1.4 本质安全型设备 307
10.1.5 安全关键设备 307
10.2 设备完好性管理计划的关键要素 308
10.2.1 设备风险管理 309
10.2.2 设备选择和分级管理 310
10.2.3 过程质量保证 312
10.2.4 设备缺陷管理 313
10.2.5 变更管理 313
10.2.6 检验、 测试与预防性维修 314
10.3 设备预测性维修 323
10.3.1 从预防到预测性维修 323
10.3.2 预测性维修技术体系 324
10.3.3 状态监测与故障诊断 325
习题 328
参考文献 328

第11章　事故应急 329
11.1 基本概念和定义 330
11.2 有关法律、 法规及标准 331
11.3 应急准备 332
11.3.1 应急组织体系 334
11.3.2 应急指挥机构及职责 334
11.3.3 应急人员 335
11.3.4 应急预案 336
11.3.5 应急设施与物资 337
11.3.6 应急演练 337
11.3.7 应急培训 339
11.4 应急响应 339
11.4.1 响应分级 339
11.4.2 响应程序 339
11.4.3 应急结束 340
11.4.4 工厂外部突发事件的应急管理 340
11.5 应急恢复 340
11.5.1 恢复期间的管理 341
11.5.2 恢复过程中的重要事项 341
11.5.3 应急后评估 342
11.6 事故事件管理 342
11.6.1 事故事件的分类与分级 342
11.6.2 事故事件上报 343
11.6.3 事故事件调查 345
11.6.4 事故整改与措施落实 349
11.6.5 事故结案归档 349
11.6.6 事故调查的方法 350
11.6.7 事故的数理分析及事故过程分析 355
习题 357
参考文献 358

第12章　工业互联网+ 危化安全生产 360
12.1 建设背景 360
12.2 主要技术手段 362
12.2.1 物联网 (IoT) 362
12.2.2 大数据分析 363
12.2.3 人工智能 (AI) 364
12.2.4 云计算与边缘计算 366
12.2.5 标识解析 366
12.3 应用案例 367
12.3.1 案例1： 化工企业智能工厂建设 368
12.3.2 案例2： 化工园区安全风险智能化管控平台 369
习题 374
参考文献 374

附录 375
附录一 常见碳氢化合物的燃烧数据 375
附录二 危险化学品名称及其临界量 379