反應釜是化學(xué)工業(yè)中最常用的設備之一,盡管現在反應釜制造技術(shù)在不斷進(jìn)步及完善,但也存在發(fā)生泄漏和火災爆炸的事故。反應釜根據工藝要求的壓力不同,可以在敞口、密閉常壓、加壓或負壓等條件下進(jìn)行化學(xué)反應,由于釜內常常裝有有毒有害的危險化學(xué)品,事故后果較之一般爆炸事故更為嚴重。下面我們就反應釜常見(jiàn)危險事故及預防做一個(gè)總結和分析。
1.物料
反應釜中的物料大多屬于危險化學(xué)品。如果物料屬于自燃點(diǎn)和閃點(diǎn)較低的物質(zhì),一旦泄漏后,會(huì )與空氣形成爆炸性混合物,遇到點(diǎn)火源(明火、火花、靜電等),可能引起火災爆炸,如果物料屬于毒害品,一旦泄漏,可能造成人員中毒窒息。
2.設備裝置
反應釜設計不合理、設備結構形狀不連續、焊縫布置不當等,可能引起應力集中,材質(zhì)選擇不當,制造容器時(shí)焊接質(zhì)量達不到要求,以及熱處理不當等,可能使材料韌性降低,容器殼體受到腐蝕性介質(zhì)的侵蝕,強度降低或安全附件缺失等,均有可能使容器在使用過(guò)程中發(fā)生爆炸。
3.反應失控引起火災爆炸
許多化學(xué)反應,如氧化、氯化、硝化、聚合等均為強放熱反應,若反應失控或突遇停電、停水,造成反應熱蓄積,反應釜內溫度急劇升高、壓力增大,超過(guò)其耐壓能力,會(huì )導致容器破裂。物料從破裂處噴出,可能引起火災爆炸事故,反應釜爆裂導致物料蒸氣壓的平衡狀態(tài)被破壞,不穩定的過(guò)熱液體會(huì )引起2次爆炸(蒸汽爆炸),噴出的物料再迅速擴散,反應釜周?chē)臻g被可燃液體的霧滴或蒸汽籠罩,遇點(diǎn)火源還會(huì )發(fā)生3次爆炸(混合氣體爆炸)。
4.反應容器中高壓物料竄入低壓系統引起爆炸
與反應容器相連的常壓或低壓設備,由于高壓物料竄入,超過(guò)反應容器承壓極限,從而發(fā)生物理性容器爆炸。
5.水蒸氣或水漏入反應容器發(fā)生事故
如果加熱用的水蒸氣、導熱油,或冷卻用的水漏入反應釜、蒸餾釜,可能與釜內的物料發(fā)生反應,分解放熱,造成溫度壓力急劇上升,物料沖出,發(fā)生火災事故。
6.蒸餾冷凝系統缺少冷卻水發(fā)生爆炸
物料在蒸餾過(guò)程中,如果塔頂冷凝器冷卻水中斷,而釜內的物料仍在繼續蒸餾循環(huán),會(huì )造成系統由原來(lái)的常壓或負壓狀態(tài)變成正壓,超過(guò)設備的承受能力發(fā)生爆炸。
7.容器受熱引起爆炸事故
反應容器由于外部可燃物起火,或受到高溫熱源熱輻射,引起容器內溫度急劇上升,壓力增大發(fā)生沖料或爆炸事故。
8.物料進(jìn)出容器操作不當引發(fā)事故
很多低閃點(diǎn)的甲類(lèi)易燃液體通過(guò)液泵或抽真空的辦法從管道進(jìn)入反應釜、蒸餾釜,這些物料大多數屬絕緣物質(zhì),導電性較差,如果物料流速過(guò)快,會(huì )造成積聚的靜電不能及時(shí)導除,發(fā)生燃燒爆炸事故。
從上面我們可以看出,反應釜出現泄漏和爆炸事故主要有兩個(gè)方面的原因,一個(gè)是反應釜設備自身質(zhì)量的原因,另一方面則是則是操作不當而引起事故的發(fā)生。