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化學(xué)反應(yīng)溫度失控:危害及防治

  
評(píng)論: 更新日期:2013年01月25日
????????????????????????????????????反應(yīng)危險(xiǎn)性評(píng)估
為了確定反應(yīng)危險(xiǎn)性,評(píng)估人員需要有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)和熱化學(xué)信息,這包括:
1.反應(yīng)物、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品以及副產(chǎn)品發(fā)生熱分解的可能性;
2.放熱反應(yīng)失控是否能夠發(fā)生;
3.反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體及放出熱量的速率和數(shù)量;
由于在實(shí)際反應(yīng)器中測(cè)試一個(gè)并不清楚的反應(yīng)是很不安全的,因此人們發(fā)明了各種各樣的試驗(yàn)方法進(jìn)行預(yù)測(cè)。主要方法有:
1.利用文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,得到初步的信息;
2.微分掃描熱量測(cè)定;
3.等溫?zé)崃繙y(cè)定;
4.絕熱熱量測(cè)定;
5.減小泄放尺寸測(cè)定。
對(duì)于所有的反應(yīng)來(lái)說(shuō),并不存在標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)估程序可以遵循。能夠得到評(píng)估所需要的數(shù)據(jù)才是最終目的。為了節(jié)約時(shí)間和避免做無(wú)用功,任何評(píng)估都應(yīng)該反映反應(yīng)的復(fù)雜性和潛在危險(xiǎn)程度的大小。
對(duì)化學(xué)反應(yīng)的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估,選擇適合的測(cè)試方法以及由有能力有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)性闡述是非常重要的。對(duì)于一個(gè)小型企業(yè)來(lái)說(shuō),花錢買專門的測(cè)試設(shè)備并不劃算,而是可以求助測(cè)試機(jī)構(gòu)或?qū)<翌檰?wèn)。
????????????????????????????????????? 安全措施
一旦知道了過(guò)程中所存在的危險(xiǎn),就應(yīng)該采取措施來(lái)確保安全操作。主要有如下方法:
1.消除或減少危害的固有安全方法;
2.防止失控反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程控制;
3.限制失控事故后果的保護(hù)措施。
固有安全
只要有可能,就應(yīng)該通過(guò)固有安全設(shè)計(jì)來(lái)消除或減少危險(xiǎn),例如:
1.采用安全的原料來(lái)替代危險(xiǎn)的原料;
2.反應(yīng)器中應(yīng)盡量少的存在未反應(yīng)的原料,例如,采用連續(xù)性生產(chǎn)代替間歇式生產(chǎn);
3.使用加熱媒介,其最高溫度對(duì)于反應(yīng)混合物來(lái)說(shuō)很低,以致于不會(huì)分解;
正如上面所介紹的那樣,固有安全的方法能從根本上影響整個(gè)工藝過(guò)程。如果在工藝過(guò)程的早期開發(fā)階段就考慮使用這種方法,這將是非常容易實(shí)現(xiàn)的。
過(guò)程控制
過(guò)程控制包括傳感器、報(bào)警器、連鎖裝置以及其他控制系統(tǒng)的使用。這些儀器或系統(tǒng)都是自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)操作,或者允許人工干預(yù),來(lái)阻止失控反應(yīng)條件的形成。采用這種措施需要徹底地了解所評(píng)價(jià)的化工過(guò)程,特別是安全操作的限度。
保護(hù)措施
保護(hù)措施并不阻止反應(yīng)失控的發(fā)生,而是減輕由反應(yīng)失控所帶來(lái)的事故后果。它們很少單獨(dú)使用,而是需要一些預(yù)防性措施來(lái)減少對(duì)它們的需要。當(dāng)反應(yīng)失控發(fā)生并且這些保護(hù)性措施起作用后,這些關(guān)于失控條件下的反應(yīng)的詳細(xì)信息對(duì)于這些保護(hù)性措施的有效性是非常需要的,主要是:
1.設(shè)計(jì)設(shè)備所能承受的最大壓力,適應(yīng)緊急的泄壓排放和確保排放的原料進(jìn)入安全的區(qū)域;
2.如果反應(yīng)混合物泄漏出來(lái)并超出了事先設(shè)定的界限,迅速冷卻反應(yīng)混合物;
3.添加反應(yīng)抑制劑來(lái)阻止反應(yīng)的進(jìn)行和預(yù)防反應(yīng)失控;
4.將反應(yīng)物傾倒入可使反應(yīng)終止的液體中。
???????????????????????????????????? 選擇安全原理
化工反應(yīng)的安全原理是把所采用的保護(hù)措施同確保安全操作結(jié)合起來(lái)。對(duì)于某種特殊情況,所采用的安全措施依賴于以下因素:
1.阻止反應(yīng)失控發(fā)生的容易程度;
2.各種措施的實(shí)用性;
3.所采用措施同設(shè)備的操作是否協(xié)調(diào)。
不管選擇什么方法,都必須適用于所有可預(yù)見的異常情況的發(fā)生,并能夠?qū)⒂煞磻?yīng)失控所帶來(lái)的危害降低到可以被接受的水平。
在實(shí)際情況下,不可能采用固有安全的方法來(lái)消除所有危險(xiǎn),還應(yīng)該選擇添加控制措施來(lái)進(jìn)一步減少危害,最后還應(yīng)該采取保護(hù)性措施,例如排泄,來(lái)消除剩余的危害。這種各種方法的結(jié)合使用是通常采用的辦法。當(dāng)反應(yīng)失控可能影響到周圍環(huán)境時(shí),還應(yīng)該考慮所采用的措施對(duì)于環(huán)境來(lái)說(shuō)是否合理。
???????????????????????????????????????? 安全管理
當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí),如果操作人員并不知道應(yīng)該怎樣去做,那么經(jīng)過(guò)精心制定的安全措施將不會(huì)發(fā)揮它應(yīng)有的作用。安全措施必須以適當(dāng)?shù)墓芾眢w系作為保證,主要包括:
1.操作和緊急處理程序;
2.與職工進(jìn)行磋商、交流;
3.對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和監(jiān)督;
4.設(shè)備的維護(hù);
5.維修的管理。
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