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反应釜为何会爆炸? 警惕操作和使用不当

发布时间:5/16/2020

反应釜是指带有搅拌装置的间歇式反应器,根据工艺要求的压力不同,可以在敞口、密闭常压、加压或负压等条件下进行化学反应。反应釜广泛应用于化工、制药、染料、食品及生物化工等企业,属高温高压设备,危险性较大,易发生物料泄漏和火灾爆炸事故。在生产过程中,企业应重点防范各类危险因素,正确使用反应釜并做好维护工作。


原因分析


操作和使用不当、制造和设计缺陷、化学腐蚀等是造成反应釜物料泄漏和发生火灾爆炸事故的常见原因,其中操作和使用不当引发的事故较多。由于反应釜内通常是有毒有害危险化学品,因此事故后果较一般爆炸事故更为严重。


◇违章作业


1.作业人员在未对设备内气体进行置换或置换不彻底的情况下,试车或打开人孔进行焊接检修,空气进入设备内形成爆炸性混合物后引发爆炸。


2.用可燃性气体(如合成系统的精炼气、碳化系统的变换气)补压、试压、试漏。


3.未进行动火分析和动火处理(如未加盲板将检修设备与生产系统进行隔离,或盲板质量差,或采用石棉板作盲板),未办理动火证就进行动火作业。


4.带压紧固设备阀门和法兰螺栓。


5.盲目追求产量,设备超压、超负荷运行。


6.擅自放低储槽液位,导致水封起不到作用,或因岗位间配合不够造成压缩机泵抽负,空气进入设备内形成爆炸性混合物。


7.在设备运行中擅自离岗,没有及时发现设备工艺参数变化,导致系统过氧爆炸。


◇操作失误


1.进行设备置换清扫时,置换顺序错误。


2.在操作中错开阀门,或开关阀门不及时、顺序错误,致使设备憋压或气体倒流超压,引起物理爆炸。


3.投料过快或加料不均匀,引起温度迅速升高或设备内母液凝固。


4.未及时排放冷凝水或操作不当,使设备操作带水超压。


5.由于操作原因引起的压缩机泵抽负,使空气进入设备内形成爆炸性混合物。


6.过早停泵停水,造成设备局部过热、烧熔、穿孔。


7.投错物料,导致其在回收工序中受热分解爆炸。




◇维护不当


1.在设备运行中,因仪表接管漏气、阀门密封不严等引起可燃性气体泄漏。


2.未及时清理沉积物(如黄磷、砖泥、积炭),使管道堵塞,造成设备真空度上升,空气通过水封进入煤气管道,在设备内形成爆炸性混合物或高温引起积炭自燃爆炸。


3.仪表装置失灵损坏。氢气自动放空装置损坏,导致空气进入;开车时造气炉煤气下行阀失灵,致使氧含量提高;缩合罐真空管道上的止回阀失灵,部分水进入罐内引起化学反应而爆炸等。


4.不凝性气体未排出或未排尽,导致超压爆炸。


5.用环氧树脂作防腐剂,涂在设备上引起着火。


6.温度过高引起设备自聚反应,或设备内充装的可燃性液化气体过多,气体在高温下受热膨胀,压力剧升而导致爆炸。


7.设备周边存在点火源,包括焊火、机动车尾气火花、静电消除装置失灵发生静电放电、雷击起火和其他点火源(铁器相互碰撞、钉子鞋与路面摩擦产生的火星等)。


◇制造缺陷


1.自制或改装的设备材质不符合要求,未按有关规定和技术要求进行加工。


2.焊接质量差,设备焊接处存在明显的与母材未熔合、连续点状夹渣问题,存在气孔或细小裂纹等,或者外壁采用单面焊的方式,未开坡口、焊肉厚薄不均、焊缝内夹垫圆钢金属等。


3.设备未严格按图纸加工,如水解釜联苯加热水套因回流管头加工错误,导致管头下部积水无法排出,受热沸腾后引起水解釜爆炸。


4.选用旧设备或代用设备,因材料性能不明或自身的缺陷引发爆炸,如设备陈旧,阀门、封头长期打不开,止逆阀安装位置错误,不能阻止流体倒流等,或常压设备加压使用。


◇设计缺陷


1.工艺不成熟,未经物料、热量衡算,盲目将小试数据应用于大生产装置,致使设备强度不够。


2.违反压力容器设计有关规定,错误地将方形容器焊在夹套上,且安装位置偏高,在高温高压下因强度不够而爆炸。


3.设备按常压设计,操作时其压力超过设计压力。


◇化学腐蚀


1.电化学腐蚀、氢腐蚀严重,设备局部壁厚减薄或变脆。


2.塔壁腐蚀严重,局部穿孔。


3.因腐蚀造成设备及零部件断裂,如合成塔中心管断裂,高压氧腐蚀使合成塔出现裂纹而爆炸。


公式


使用反应釜进行生产时,作业人员一定要规范操作。操作步骤错误会造成反应釜损坏,影响企业正常的生产秩序,甚至会造成人员伤亡。


◇按制度操作


企业要有严格规范的反应釜操作制度,作业人员应按制度操作,这是最基本的要求。在操作反应釜前,作业人员还应了解设备的特点和相关要求。


◇操作前检查


操作反应釜前,作业人员要检查设备是否有异状。设备正常运行时,一定不能将上盖和触及板打开,以免发生触电。严禁带压操作设备,这样不仅会损坏设备,还会威胁作业人员的生命安全。在氮气试压过程中,还要注意观察设备变化情况,以免压力过高。


◇操作时观察


操作反应釜时,要注意观察。尤其是反应釜加热到一定温度后,身体不能和釜体接触,以免被烫伤。


公式


由于大多数反应是在高温高压条件下进行的,参与反应的原料及催化剂多为易燃易爆物质,因此火灾和爆炸事故发生率较高,应落实防火防爆措施。


◇防物料泄漏


一般工艺危险中的“排放和泄漏控制”项,特殊工艺危险中的“毒性物质”、“易燃及不稳定物质的数量”、“腐蚀”、“泄漏-连接头和填料处”等项都与泄漏有关。在生产过程中,企业要确保设备选材合理、运转状态良好,要采取措施降低泄漏率,从而降低火灾和中毒风险。


◇控制反应温度


反应釜一般都有搅拌器,保证反应釜内温度均匀。反应釜温度控制分升温和降温两种(视内部是放热反应还是吸热反应决定)。升温采用蒸汽、熔盐或其他加热介质,降温采用冷却水或其他介质,通过加热或冷却介质控制温度。


◇防范爆炸危险


当仪表或装置失灵时,反应釜内物料浓度处于易燃范围内或接近易燃范围,特殊工艺危险中“易燃范围内及接近易燃范围的操作”的危险系数将增加,应当采取措施控制反应物料的爆炸危险。原料混合器应放置在反应器进口附近,确保原料在混合器中混合后立即进入反应器。在接近爆炸极限条件下进行氧化反应时,应严格控制原料气与空气或氧气的混合比例。生产装置要有自动化控制仪表、安全连锁报警装置。此外,还可采取原料气和氧气或空气分别进料的方式,避免形成爆炸性混合物。


◇配置保护设施


反应釜发生火灾、爆炸的危险性较高,在设计中采用了较多的安全装置和防火设施进行补偿。企业在生产中,必须重视安全装置的完好率和投用率,否则装置的危险等级会升高。


公式


我们不仅要注重设备操作过程,还要注重设备维护保养。发现故障后,要及时检修,使设备保持完好状态。


1.反应釜在运行中,禁止超温、超压,作业人员应严格执行操作规程。


2.按工艺指标控制夹套或蛇管及反应器的温度。


3.避免温差应力与内压应力叠加使设备产生应变。


4.严格控制配料比,防止发生剧烈反应。


5.要注意反应釜有无异常振动和声响,如发现故障,应立即检修,及时消除隐患。

上海岩征实验仪器有限公司(http://www.nj-reactor.com/)成立2011年,注册资金500万元。依托于华东理工大学、上海交通大学的科研管理团队,公司以自动化技术为核心优势,专注于 高压反应釜,微型高压反应釜,小型高压反应釜实验室反应釜固定床反应器等领域,为化工、科研、环保、制药、医疗多个行业客户提供成套设备和一体化解决方案。





上海岩征实验仪器有限公司(http://www.nj-reactor.com/)成立2011年,注册资金500万元。依托于华东理工大学、上海交通大学的科研管理团队,公司以自动化技术为核心优势,专注于 高压反应釜,微型高压反应釜,小型高压反应釜实验室反应釜固定床反应器等领域,为化工、科研、环保、制药、医疗多个行业客户提供成套设备和一体化解决方案。

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