化學(xué)反應(yīng)溫度失控：危害及防治

失控的化學(xué)反應(yīng)能夠造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失以及環(huán)境污染等嚴(yán)峻的事故。那么，化學(xué)反應(yīng)的主要危急危害因素是什么？怎樣確保平安生產(chǎn)和操作？需要特殊說明的是，文中提及的措施雖然原則上可適用于全部企業(yè)，但主要是針對(duì)中、小型化工企業(yè)提出的。

化學(xué)反應(yīng)危急在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，原料在一起相互反應(yīng)從而得到產(chǎn)品。這些化學(xué)反應(yīng)通常以熱量的形式來釋放能量，因此，反應(yīng)被稱為放熱反應(yīng)。另外，即使有些反應(yīng)在初始階段必需加熱才能進(jìn)行，也可能是放熱反應(yīng)。當(dāng)放熱反應(yīng)的熱量釋放速率大于熱量移去速率時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致溫度失控。多余的熱量會(huì)提高反應(yīng)溫度，從而增加反應(yīng)速率，而這反過來又會(huì)加速熱量的釋放速率。隨著溫度的上升，熱量移去速率成線性增長，而熱量的釋放速率則成指數(shù)增長（如圖1所示）。在這種狀況下，就會(huì)造成熱量的失控。假如此時(shí)反應(yīng)掌握系統(tǒng)失效，溫度就會(huì)急劇上升，人們根本沒有足夠的時(shí)間實(shí)行補(bǔ)救措施。溫度的上升會(huì)造成大量液體汽化，反應(yīng)容器就會(huì)因超壓而處于危急狀態(tài)。

熱量失控的影響失控的放熱反應(yīng)能夠?qū)е路磻?yīng)物沸騰，溫度、壓力快速上升而造成爆炸，產(chǎn)生沖擊波和拋射物損害。假如易燃易爆物質(zhì)因爆炸而泄漏出來，就會(huì)造成火災(zāi)或二次爆炸。熱溶液和有毒物質(zhì)會(huì)污染整個(gè)工作空間，或者所產(chǎn)生的有毒氣云向廠外集中。這些都可能導(dǎo)致操作人員、四周工作人員或居民受傷以至死亡，也對(duì)四周環(huán)境造成了污染。總而言之，反應(yīng)失控輕者能造成停產(chǎn)和財(cái)產(chǎn)損失，重者會(huì)帶來人員傷亡和環(huán)境污染等嚴(yán)峻的后果。

比例的影響比例在很大程度上打算了發(fā)生熱量失控的可能性。熱量的產(chǎn)生是和反應(yīng)物的體積成比例的，而熱量的轉(zhuǎn)移則依靠于熱量傳遞所必需的反應(yīng)物的表面積。隨著體積與表面積之比的增加，冷卻就不是很充分了。這一點(diǎn)對(duì)于我們把工藝從試驗(yàn)室放大到實(shí)際生產(chǎn)中來是很重要的。同時(shí)，當(dāng)我們改進(jìn)生產(chǎn)工藝以提高產(chǎn)量時(shí)，也必需考慮這一點(diǎn)。

事故緣由分析英國熱量失控所造成的事故結(jié)果表明，事故的發(fā)生主要是由于以下緣由：1．對(duì)過程化學(xué)和熱化學(xué)理解的不充分；2．對(duì)熱量的轉(zhuǎn)移考慮和設(shè)計(jì)的不夠充分；3．掌握系統(tǒng)和平安系統(tǒng)不完善；4．操作程序（也包括崗前培訓(xùn)）不恰當(dāng)。以上這些主要影響因素都是我們?cè)谶M(jìn)行過程平安設(shè)計(jì)時(shí)所必需考慮的。

化學(xué)過程危急性評(píng)估為了消退化學(xué)反應(yīng)危急，必需首先辨識(shí)危急源，然后推斷它們發(fā)生的可能性以及導(dǎo)致事故后果的嚴(yán)峻性。換句話說，你需要對(duì)過程中所存在的危急進(jìn)行評(píng)估，并且假如你有5人或更多的雇員，就需要記錄重要的發(fā)覺。典型的評(píng)估包括如下內(nèi)容：1．定義工藝過程、操作條件和相關(guān)設(shè)備；2．辨識(shí)危急源；3．猜測可能造成的危害以及確定現(xiàn)有的防范措施是否有效或者充分；4．選擇并制定適當(dāng)?shù)钠桨卜婪洞胧?．貫徹執(zhí)行所制定的平安措施。應(yīng)當(dāng)在工藝的開發(fā)過程中盡可能早的進(jìn)行平安評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)工作必需要詳細(xì)和充分，以便辯識(shí)潛在的危急源并討論