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反應(yīng)熱失控是導(dǎo)致化工事故發(fā)生的主要原因

更新時間:2021-05-24  |  點擊率:1663
  我國是化工大國,2018年化工行業(yè)總產(chǎn)值13.7萬億元,占全國GDP的15.2%,占全球化工產(chǎn)值的約40%。
 
  為提高行業(yè)附加值,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,國內(nèi)化工行業(yè)精細化率不斷提升,目前已達到50%左右。精細化工多為間歇或半間歇的密閉生產(chǎn)方式,且具有規(guī)模小、品種多、工藝復(fù)雜、變化快的特點。國內(nèi)精細化工行業(yè)的快速發(fā)展對生產(chǎn)安全管理提出了一定的挑戰(zhàn)。
 
  2019年全國共發(fā)生化工事故164起、死亡274人。其中發(fā)生重大事故2起、死亡25人;特別重大事故1起、死亡78人。自2017年以來連續(xù)三年發(fā)生2起以上的重特大事故,化工安全生產(chǎn)形勢依然十分嚴(yán)峻。
 
  一、反應(yīng)熱失控
 
  化學(xué)品具有*的熱危險性,在特定條件下會發(fā)生反應(yīng),釋放大量的熱量,同時溫度的升高又導(dǎo)致反應(yīng)速率的加劇,劇增的反應(yīng)速率導(dǎo)致產(chǎn)生更多的熱量,進一步引起反應(yīng)溫度的升高。
 
  這種反饋機制就導(dǎo)致了化學(xué)反應(yīng)熱失控的發(fā)生。反應(yīng)熱失控是導(dǎo)致化工事故發(fā)生的主要原因。統(tǒng)計1971-1980年十年間發(fā)生的工廠事故,其中56%的事故是由反應(yīng)熱失控或近于失控造成的。
 
  熱失控的本質(zhì)是反應(yīng)體系的放熱速率與移熱速率之間發(fā)生失衡而導(dǎo)致熱積累。正常工藝條件下,化學(xué)反應(yīng)會在可控的溫度下進行。
 
  而一旦發(fā)生冷卻失效或進料過快等異常情況,反應(yīng)體系產(chǎn)生的熱量無法被反應(yīng)器冷卻系統(tǒng)*移除,反應(yīng)溫度將由于熱積累而偏離正常條件。
 
  一旦溫度達到物料的分解溫度,將引發(fā)二次反應(yīng),導(dǎo)致反應(yīng)物、產(chǎn)物分解,引起反應(yīng)器內(nèi)溫度壓力急劇升高,最終導(dǎo)致噴料、反應(yīng)器破壞,甚至燃燒、爆炸事故。
 
  二、反應(yīng)熱失控評估的關(guān)鍵儀器
 
  反應(yīng)安全風(fēng)險評估需要的儀器種類較多,包括反應(yīng)量熱儀、絕熱加速量熱儀、差熱掃描量熱儀、閃點測試儀、爆炸極限測試儀、最小點火能測試儀等測試儀器,還包括水分測試儀、液相色譜儀、氣相色譜儀等分析儀器。其中獲取主要評估指標(biāo)的關(guān)鍵儀器為反應(yīng)量熱儀與絕熱加速量熱儀。
 
  所以為了避免反應(yīng)熱失控,企業(yè)采用絕熱加速量熱儀進行評估是一項很重要的工作,可不能忽視。
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