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反应热失控是导致化工事故发生的主要原因

发布时间:2021-05-24   点击次数:66次
  我国是化工大国,2018年化工行业总产值13.7万亿元,占全国GDP的15.2%,占全球化工产值的约40%。
 
  为提高行业附加值,经过几十年的发展,国内化工行业精细化率不断提升,目前已达到50%左右。精细化工多为间歇或半间歇的密闭生产方式,且具有规模小、品种多、工艺复杂、变化快的特点。国内精细化工行业的快速发展对生产安全管理提出了一定的挑战。
 
  2019年全国共发生化工事故164起、死亡274人。其中发生重大事故2起、死亡25人;特别重大事故1起、死亡78人。自2017年以来连续三年发生2起以上的重特大事故,化工安全生产形势依然十分严峻。
 
  一、反应热失控
 
  化学品具有独特的热危险性,在特定条件下会发生反应,释放大量的热量,同时温度的升高又导致反应速率的加剧,剧增的反应速率导致产生更多的热量,进一步引起反应温度的升高。
 
  这种反馈机制就导致了化学反应热失控的发生。反应热失控是导致化工事故发生的主要原因。统计1971-1980年十年间发生的工厂事故,其中56%的事故是由反应热失控或近于失控造成的。
 
  热失控的本质是反应体系的放热速率与移热速率之间发生失衡而导致热积累。正常工艺条件下,化学反应会在可控的温度下进行。
 
  而一旦发生冷却失效或进料过快等异常情况,反应体系产生的热量无法被反应器冷却系统完全移除,反应温度将由于热积累而偏离正常条件。
 
  一旦温度达到物料的分解温度,将引发二次反应,导致反应物、产物分解,引起反应器内温度压力急剧升高,最终导致喷料、反应器破坏,甚至燃烧、爆炸事故。
 
  二、反应热失控评估的关键仪器
 
  反应安全风险评估需要的仪器种类较多,包括反应量热仪、绝热加速量热仪、差热扫描量热仪、闪点测试仪、爆炸极限测试仪、最小点火能测试仪等测试仪器,还包括水分测试仪、液相色谱仪、气相色谱仪等分析仪器。其中获取主要评估指标的关键仪器为反应量热仪与绝热加速量热仪
 
  所以为了避免反应热失控,企业采用绝热加速量热仪进行评估是一项很重要的工作,可不能忽视。

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