精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)導(dǎo)則解讀

1、附件精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則（試行）2017年一月1范圍本導(dǎo)則給由了精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法、評(píng)估 流程、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)指南，并 給由了反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估示例。本導(dǎo)則適用于精 細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。精細(xì)化工 生產(chǎn)的主要安全 風(fēng)險(xiǎn)來自工藝反應(yīng)的熱風(fēng)險(xiǎn)。開展反應(yīng)安全 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，就是對(duì)反應(yīng)的熱風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。2術(shù)語和定義2.1 失控反應(yīng)最大反應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間TM品失控反應(yīng)體系的最壞情形 為絕熱條件。在 絕熱條件下， 失控反應(yīng)到達(dá)最大反 應(yīng)速率所需要的 時(shí)間，稱為失控反應(yīng)最 大反應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間，可以通俗地理解 為致爆時(shí)間。TM& 是溫度的函數(shù)，是一個(gè) 時(shí)間衡量尺度，用于 評(píng)估失控反 應(yīng)最 壞情形

2、發(fā)生的可能性，是人 為控制最壞情形 發(fā)生所擁有的時(shí) 間長短。2.2 絕熱溫升A Tad在冷卻失效等失控條件下，體系不能 進(jìn)行能量交換，放 熱反應(yīng)放生的熱量，全部用來升高反 應(yīng)體系的溫度，是反 應(yīng) 失控可能達(dá)到的最壞情形。對(duì)于失控體系，反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化時(shí)所放生的熱量導(dǎo)致物料溫度的升高， 稱為絕熱 溫升。絕熱溫升與反 應(yīng)的放熱量 成正比，對(duì)于放熱反應(yīng)來說，反應(yīng)的放熱量越大，絕熱溫升 越高，導(dǎo)致的后果越 嚴(yán)重。絕熱溫升是反 應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的 重要參數(shù)，是 評(píng)估體系失控的極限情況，可以 評(píng)估失控體系 可能導(dǎo)致的嚴(yán)重程度。2.3 工藝溫度Tp p目標(biāo)工藝操作溫度，也是反 應(yīng)過程中冷卻失效 時(shí)的初始 溫度。

3、冷卻失效 時(shí)，如果反應(yīng)體系同時(shí)存在物料最大量累 積和 物料具有最差 穩(wěn)定性的情況，在考 慮控制措施和解決方案 時(shí), 必須充分考慮反應(yīng)過程中冷卻失效 時(shí)的初始溫度，安全地確 定工藝操作溫度。2.4 技術(shù)最高溫度 MTT技術(shù)最高溫度可以按照常 壓體系和密 閉體系兩種方式 考慮。對(duì)于常壓反應(yīng)體系來說，技術(shù)最高溫度為反應(yīng)體系溶劑 或混合物料的沸點(diǎn)； 對(duì)于密封體系而言，技 術(shù)最高溫度為反 應(yīng)容器最大允 許壓力時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度。2.5 失控體系能達(dá)到的最高溫度MTSR當(dāng)放熱化學(xué)反應(yīng)處于冷卻失效、 熱交換失控的情況下， 由于反應(yīng)體系存在熱量累積，整個(gè)體系在一個(gè)近似絕熱的情 況下發(fā)生溫度升高。在物料累 積最大時(shí)

4、，體系能夠達(dá)到的最 高溫度稱為失控體系能達(dá)到的最高溫度。 MTSRf反應(yīng)物料的 累積程度相關(guān)，反應(yīng)物料的累 積程度越大，反應(yīng)發(fā)生失控后， 體系能達(dá)到的最高溫度 MTSR1高。2.6 精細(xì)化工產(chǎn)品原化學(xué)工 業(yè)部對(duì)精細(xì)化工產(chǎn)品分為：農(nóng)藥、染料、涂料 （包括油漆和油墨）、顏料、試劑和高純物、信息用化學(xué)品 （包括感光材料、磁性材料等能接受電磁波的化學(xué)品）、食品和飼料添加齊I、粘合齊h催化劑和各種助齊h化工系統(tǒng)生 產(chǎn)的化學(xué)藥品（原料藥）和日用化學(xué)品、高分子聚合物中的 功能高分子材料（包括功能膜、偏光材料等）等11個(gè)大類。根據(jù)國民 經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類（GB/T 4754-2011）,生產(chǎn)精 細(xì)化工產(chǎn)品的企業(yè)中反

5、應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)較大的有：化學(xué) 農(nóng)藥、化 學(xué)制藥、有機(jī)合成染料、化學(xué)品 試劑、催化劑以及其他專業(yè) 化學(xué)品制造企業(yè)。3反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估3.1 工藝信息工藝信息包括特定工 藝路線的工藝技術(shù)信息，例如：物 料特性、物料配比、反 應(yīng)溫度控制范 圍、壓力控制范圍、反 應(yīng)時(shí)間、加料方式與加料速度等工 藝操作條件，并包含必要 的定性和定量控制分析方法。3.2 實(shí)驗(yàn)測試儀器反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要的設(shè)備種類較多，除了閃點(diǎn)測試 儀、爆炸極限 測試儀等常規(guī)測試儀以外，必要的 設(shè)備還包括 差熱掃描量熱儀DSC熱穩(wěn)定性篩選量熱儀、絕熱加速度量 熱儀ARC高性能絕熱加速度量熱儀PHI-TEC、微量熱儀、 常壓反應(yīng)量熱儀、高壓反應(yīng)

6、量熱儀、最小點(diǎn)火能 測試儀等; 配備水分測試儀、液相色譜儀、氣相色譜儀等分析儀器設(shè)備； 具備動(dòng)力學(xué)研究手段和技 術(shù)能力。反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括但 不局限于上述設(shè)備。3.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ磻?yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單位需要具備必要的工藝技術(shù)、工程 技術(shù)、熱安全和熱動(dòng)力學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，具備中國?格評(píng)定國家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室（CNASA可實(shí)驗(yàn)室）資質(zhì)，保證相關(guān) 設(shè)備和測試方法及時(shí)得到校驗(yàn)和比對(duì)，保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確 性。4反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法4.1 單因素反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估依據(jù)反應(yīng)熱、失控體系絕熱溫升、最大反 應(yīng)速率到達(dá)時(shí) 間進(jìn)行單因素反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。4.2 混合疊加因素反 應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間作為

7、風(fēng)險(xiǎn)發(fā) 生的可能性，失控 體系絕熱溫升作為風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo) 致的嚴(yán)重程度，進(jìn)行混合疊加因素 反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。4.3 反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度評(píng)估依據(jù)四個(gè)溫度參數(shù)（即工 藝溫度、技 術(shù)最高溫度、最大 反應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間為24小時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度，以及失控體系能 達(dá)到的最高溫度） 進(jìn)行反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度評(píng)估。對(duì)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定性或半定量的 評(píng)估，針 對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)，要建立相 應(yīng)的控制措施。反 應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 具有多目標(biāo)、多屬性的特點(diǎn)，單一的評(píng)估方法不能全面反映 化學(xué)工藝的特征和危險(xiǎn)程度，因此，應(yīng)根據(jù)不同的評(píng)估對(duì)象, 進(jìn)行多樣化的評(píng)估。5反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程5.1 物料熱穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)所需評(píng)估的物料 進(jìn)行熱穩(wěn)定性測試

8、，獲取熱穩(wěn)定性評(píng) 估所需要的技 術(shù)數(shù)據(jù)。主要數(shù)據(jù)包括物料 熱分解起始分解溫 度、分解 熱、絕熱條件下最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間為24小時(shí) 對(duì)應(yīng)的溫度。對(duì)比工藝溫度和物料 穩(wěn)定性溫度，如果工藝溫 度大于絕熱條件下最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間為24小時(shí)對(duì)應(yīng)的 溫度，物料在工 藝條件下不 穩(wěn)定，需要優(yōu)化已有工藝條件， 或者采取一定的技 術(shù)控制措施，保證物料在工 藝過程中的安 全和穩(wěn)定。根據(jù)物質(zhì)分解放生的熱量大小，對(duì)物料潛在的燃 爆危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估，分析分解導(dǎo)致的危險(xiǎn)性情況，對(duì)物料在 使用過程中需要避免受 熱或超溫，引發(fā)危險(xiǎn)事故的發(fā)生提由 要求。5.2 目標(biāo)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性和 導(dǎo)致的嚴(yán)重程度評(píng)估實(shí)驗(yàn)測試獲

9、取反應(yīng)過程絕熱溫升、體系 熱失控情況下工 藝反應(yīng)可能達(dá)到的最高溫度，以及失控體系達(dá)到最高溫度對(duì)應(yīng)的最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間等數(shù)據(jù)?？?慮工藝過程的熱累積 度為100%利用失控體系 絕熱溫升，按照分 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)失控 反應(yīng)可能導(dǎo)致的嚴(yán)重程度進(jìn)行反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；利用最大 反應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間，對(duì)失控反應(yīng)觸發(fā)二次分解反 應(yīng)的可能性 進(jìn)行反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。綜合失控體系 絕熱溫升和最大反 應(yīng) 速率到達(dá) 時(shí)間，對(duì)失控反應(yīng)進(jìn)行復(fù)合疊加因素的矩 陣評(píng)估, 判定失控 過程風(fēng)險(xiǎn)可接受程度。如果 為可接受風(fēng)險(xiǎn)，說明工 藝潛在的熱危險(xiǎn)性是可以接受的；如果 為有條件接受 風(fēng)險(xiǎn)， 則需要采取一定的技 術(shù)控制措施，降低反 應(yīng)

10、安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí); 如果為不可接受 風(fēng)險(xiǎn)，說明常規(guī)的技術(shù)控制措施不能奏效， 已有工藝不具備工程放大條件，需要重新 進(jìn)行工藝研究、工 藝優(yōu)化或工藝設(shè)計(jì)，保障化工 過程的安全。5.3 目標(biāo)反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度評(píng)估實(shí)驗(yàn)測試獲 取包括目標(biāo)工藝溫度、失控后體系能 夠達(dá)到 的最高溫度、失控體系最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間為24小時(shí)對(duì) 應(yīng)的溫度、技術(shù)最高溫度等數(shù)據(jù)。在反 應(yīng)冷卻失效后，四個(gè) 溫度數(shù)值大小排序不同，根據(jù)分 級(jí)原則，對(duì)失控反應(yīng)進(jìn)行反 應(yīng)工藝危險(xiǎn)度評(píng)估，形成不同的危險(xiǎn)度等級(jí)；根據(jù)危險(xiǎn)度等 級(jí)，有針對(duì)性地采取控制措施。 應(yīng)急冷卻、減 壓等安全措施 均可以作為系統(tǒng)安全的有效保 護(hù)措施。對(duì)于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度 較高的反應(yīng)，需

11、要對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化或者采取有效的控制措施， 降低危險(xiǎn)度等級(jí)。常規(guī)控制措施不能奏效 時(shí)，需要重新 進(jìn)行 工藝研究或工藝優(yōu)化，改變工藝路線或優(yōu)化反應(yīng)條件，減少 反應(yīng)失控后物料的累 積程度，實(shí)現(xiàn)化工過程安全。6評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)6.1 物質(zhì)分解熱評(píng)估對(duì)物質(zhì)進(jìn)行測試，獲得物質(zhì)的分解放熱情況，開展 風(fēng)險(xiǎn) 評(píng)估，評(píng)估準(zhǔn)則參見表1。表1分解熱評(píng)估等級(jí)分解熱(J/g )說明1分解熱 400潛在爆炸危險(xiǎn)性。24000分1200分解放熱量較大，潛在爆炸危 險(xiǎn)性較高。31200V 分解熱 3000分解放熱量大，潛在爆炸危 險(xiǎn)性高。4分解熱23000分解放熱量很大，潛在爆炸危 險(xiǎn)性很高。分解放熱量是物質(zhì)分解釋放的能量，分解放 熱

12、量大的物 質(zhì)，絕熱溫升高，潛在較高的燃爆危險(xiǎn)性。實(shí)際應(yīng)用過程中 ,要通過風(fēng)險(xiǎn)研究和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，界定物料的安全操作溫度， 避免超過規(guī)定溫度，引 發(fā)爆炸事故的 發(fā)生。6.2 嚴(yán)重度評(píng)估嚴(yán)重度是指失控反 應(yīng)在不受控的情況下能量釋放可能 造成破壞的程度。由于精 細(xì)化工行業(yè)的大多數(shù)反 應(yīng)是放熱反 應(yīng)，反應(yīng)失控的后果與 釋放的能量有關(guān)。反 應(yīng)釋放生的熱量 越大，失控后反 應(yīng)體系溫度的升高情況越 顯著，容易導(dǎo)致反 應(yīng)體系中溫度超 過莫些組分的熱分解溫度，發(fā)生分解反應(yīng)以 及二次分解反 應(yīng)，產(chǎn)生氣體或者造成莫些物料本身的氣化， 而導(dǎo)致體系壓力的增加。在體系 壓力增大的情況下，可能致 使反應(yīng)容器的破裂以及爆炸事故的

13、 發(fā)生，造成企 業(yè)財(cái)產(chǎn)人員 損失、傷害。失控反 應(yīng)體系溫度的升高情況越 顯著，造成后 果的嚴(yán)重程度越高。反 應(yīng)的絕熱溫升是一個(gè)非常重要的指 標(biāo), 絕熱溫升不僅僅是影響溫度水平的重要因素，同 時(shí)還是失控 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的重要影響因素。絕熱溫升與反應(yīng)熱成正比，可以利用 絕熱溫開來評(píng)估放 熱反應(yīng)失控后的嚴(yán)重度。當(dāng)絕熱溫升達(dá)到200 K或200 K以 上時(shí)，反應(yīng)物料的多少 對(duì)反應(yīng)速率的影響不是主要因素，溫 升導(dǎo)致反應(yīng)速率的升高占據(jù)主 導(dǎo)地位，一旦反 應(yīng)失控，體系 溫度會(huì)在短 時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈的變化，并導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。而 當(dāng)絕熱溫升為50 K或50 K以下時(shí)，溫度隨時(shí)間的變化曲線 比較平緩，體現(xiàn)的是一種體系自

14、加 熱現(xiàn)象，反應(yīng)物料的增加 或減少對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生主要影響，在沒有溶解氣體 導(dǎo)致壓力 增長帶來的危險(xiǎn)時(shí)，這種情況的嚴(yán)重度低。利用嚴(yán)重度評(píng)估失控反 應(yīng)的危險(xiǎn)性，可以將危 險(xiǎn)性分為 四個(gè)等級(jí)，評(píng)估準(zhǔn)則參見表2。表2失控反應(yīng)嚴(yán)重度評(píng)估等級(jí)A Tad (K)后果1小0且無壓力影響單批次的物料損失250V A Tad 200工廠短期破壞32000 Mad 400工廠嚴(yán)重?fù)p失42400工廠毀滅性的損失絕熱溫升為200 K或200 K以上時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致劇烈的反 應(yīng)和嚴(yán)重的后果；絕熱溫升為50 K或50 K以下時(shí)，如果沒 有壓力增長帶來的危險(xiǎn)，將會(huì)造成 單批次的物料 損失，危險(xiǎn) 等級(jí)較低。6.3 可能性評(píng)估可能性

15、是指由于工 藝反應(yīng)本身導(dǎo)致危險(xiǎn)事故發(fā)生的可 能概率大小。利用 時(shí)間尺度可以對(duì)事故發(fā)生的可能性 進(jìn)行反 應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，可以設(shè)定最危險(xiǎn)情況的報(bào)警時(shí)間，便于在 失控情況發(fā)生時(shí)，在一定的時(shí)間限度內(nèi)，及 時(shí)采取相應(yīng)的補(bǔ) 救措施，降低 風(fēng)險(xiǎn)或者強(qiáng)制疏散，最大限度地避免爆炸等 惡 性事故發(fā)生，保證化工生產(chǎn)安全。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的化學(xué)反 應(yīng)來說，如果在絕熱條件下 失控反應(yīng)最大反應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間大于等于24小時(shí)，人為處 置失控反 應(yīng)有足夠的時(shí)間，導(dǎo)致事故發(fā)生的概率 較低。如果 最大反應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間小于等于8小時(shí)，人為處置失控反 應(yīng) 的時(shí)間不足，導(dǎo)致事故發(fā)生的概率升高。采用上述的 時(shí)間尺 度進(jìn)行評(píng)估，還取決于

16、其他 許多因素，例如化工生 產(chǎn)自動(dòng)化 程度的高低、操作人 員的操作水平和培 訓(xùn)情況、生產(chǎn)保障系 統(tǒng)的故障頻率等，工 藝安全管理也非常重要。利用失控反 應(yīng)最大反應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間TM&為時(shí)間尺度， 對(duì)反應(yīng)失控發(fā)生的可能性進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估準(zhǔn)則參見表3。表3失控反應(yīng)發(fā)生可能性評(píng)估等級(jí)TM扇（h）后果1TM品總4很少發(fā)生28TM4 24偶爾發(fā)生31i4h5 I m ER.FffllIMR 產(chǎn) 1 hII疑網(wǎng)用力有豺?qū)；也-us.曾殖L的ms*. *任I - 1體系絕熱溫升作為風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo) 致的嚴(yán)重程度，通 過組合不同的嚴(yán) 重度和可能性等 級(jí)，對(duì)化工反應(yīng)失控風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng) 估矩陣參見圖1。hi方麗力不日區(qū)

17、0工茗慳匕工性.r H苫5.或現(xiàn)M尋將賽IJM為金貨品 白圖1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣失控反 應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)程度由風(fēng)險(xiǎn)發(fā) 生的可能性和 風(fēng)險(xiǎn)帶來后果的嚴(yán)重度兩個(gè)方面決定， 風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)原則如下：I級(jí)風(fēng)險(xiǎn)為可接受風(fēng)險(xiǎn)：可以采取常 規(guī)的控制措施，并 適當(dāng)提高安全管理和裝 備水平。II級(jí)風(fēng)險(xiǎn)為有條件接受風(fēng)險(xiǎn)：在控制措施落實(shí)的條件下, 可以通過工藝優(yōu)化、工程、管理上的控制措施，降低 風(fēng)險(xiǎn)等 級(jí)。III級(jí)風(fēng)險(xiǎn)為 不可接受 風(fēng)險(xiǎn)：應(yīng)當(dāng)通過工藝優(yōu)化、技術(shù) 路線的改變，工程、管理上的控制措施，降低 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，或 者采取必要的隔離方式，全面 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。6.5 反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度評(píng)估反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度評(píng)估是精 細(xì)化工反 應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)

18、評(píng) 估的 重要評(píng)估內(nèi)容。反 應(yīng)工藝危險(xiǎn)度指的是工 藝反應(yīng)本身的危 險(xiǎn) 程度，危險(xiǎn)度越大的反應(yīng)，反應(yīng)失控后造成事故的嚴(yán)重程度 就越大。溫度作為評(píng)價(jià)基準(zhǔn)是工 藝危險(xiǎn)度評(píng)估的重要原 則?？紤] 四個(gè)重要的溫度參數(shù)，分 別是工藝操作溫度Tp、技術(shù)最高溫 度MTT失控體系最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間TM扁為24小時(shí)對(duì) 應(yīng)的溫度TD24,以及失控體系可能達(dá)到的最高溫度 MTSR評(píng) 估準(zhǔn)則參見表4。表4反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度等級(jí)評(píng)估等級(jí)溫度后果1Tp MTSR MTR Td24反應(yīng)危險(xiǎn)性較低2TpMTSRTD24 MTT潛在分解風(fēng)險(xiǎn)3Tp 玉TRMTSRTd24存在沖料和分解風(fēng)險(xiǎn)4TpMTRTD24VMTSR沖料和分解風(fēng)

19、險(xiǎn)較高， 潛在爆炸風(fēng)險(xiǎn)5Tp Td24 MTSRMTT爆炸風(fēng)險(xiǎn)較高針對(duì)不同的反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度等級(jí)，需要建立不同的 風(fēng)險(xiǎn) 控制措施。對(duì)于危險(xiǎn)度等級(jí)在3級(jí)及以上的工 藝，需要進(jìn)一 步獲取失控反 應(yīng)溫度、失控反 應(yīng)體系溫度與 壓力的關(guān)系、失 控過程最高溫度、最大 壓力、最大溫度升高速率、最大 壓力 升高速率及 絕熱溫升等參數(shù)，確定相 應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。6.6 措施建議綜合反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，考慮不同的工藝危險(xiǎn)程度， 建立相應(yīng)的控制措施，在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)，并同時(shí)考慮廠區(qū)和周 邊區(qū)域的應(yīng)急響應(yīng)。對(duì)于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度為1級(jí)的工藝過程，應(yīng)配置常規(guī)的 自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)(DCS PL

20、Q。對(duì)于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度為2級(jí)的工藝過程，在配置常規(guī)自 動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)(DCS 或PLQ的基礎(chǔ)上，要設(shè)置偏離正常 值的報(bào)警和聯(lián)鎖控制， 在非正常條件下有可能超 壓的反應(yīng)系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置爆破片和安 全閥等泄放設(shè)施。根據(jù)評(píng)估建議，設(shè)置相應(yīng)的安全儀表系統(tǒng)。對(duì)于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度為3級(jí)的工藝過程，在配置常規(guī)自 動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)，設(shè) 置偏離正常 值的報(bào)警和聯(lián)鎖控制，以及 設(shè)置爆破片和安全 閥 等泄放設(shè)施的基 礎(chǔ)上，還要設(shè)置緊急切斷、緊急終止反應(yīng)、 緊急冷卻降溫等控制 設(shè)施。根據(jù)評(píng)估建議，設(shè)置相應(yīng)的安全 儀表系統(tǒng)。對(duì)于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度為4級(jí)和5級(jí)的工藝

21、過程，尤其是 風(fēng)險(xiǎn)高但必須實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目，要努力 優(yōu)先開展工 藝優(yōu)化 或改變工藝方法降低 風(fēng)險(xiǎn)，例如通過微反應(yīng)、連續(xù)流完成反 應(yīng)；要配置常 規(guī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)主要反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān) 控及自動(dòng)調(diào)節(jié)；要設(shè)置偏離正常 值的報(bào)警和聯(lián)鎖控制，設(shè)置 爆破片和安全 閥等泄放設(shè)施，設(shè)置緊急切斷、緊急終止反應(yīng)、 緊急冷卻等控制 設(shè)施；還需要進(jìn)行保護(hù)層分析，配置獨(dú)立的 安全儀表系統(tǒng)。對(duì)于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度達(dá)到5級(jí)并必須實(shí)施產(chǎn) 業(yè)化的項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)置在防爆墻隔離的獨(dú)立空 間中， 并設(shè)置完善的超 壓泄爆設(shè)施，實(shí)現(xiàn)全面自控，除裝置安全技 術(shù)規(guī)程和崗位操作規(guī)程中對(duì)于進(jìn)入隔離區(qū)有明確 規(guī)定的，反 應(yīng)過程中操作人 員不應(yīng)

22、進(jìn)入所限制的空 間內(nèi)。7反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程示例7.1 工藝描述標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，向反應(yīng)釜中加入物料 A和B,升溫至60C, 滴加物料C,體系在75 c時(shí)沸騰。滴完后60 c保溫反 應(yīng)1小 時(shí)。此反應(yīng)對(duì)水敏感，要求體系含水量不超 過0.2%。7.2 研究及評(píng)估內(nèi)容根據(jù)工藝描述，采用 聯(lián)合測試技術(shù)進(jìn)行熱特性和熱動(dòng)力 學(xué)研究，獲得安全性數(shù)據(jù)，開展反 應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，同時(shí)還 考慮了反應(yīng)體系水分偏離 為1%寸的安全性研究。7.3 研究結(jié)果(1)反應(yīng)放熱，最大放熱速率為89.9 W/kg,物料C滴 加完畢后，反應(yīng)熱轉(zhuǎn)化率為75.2%,摩爾反應(yīng)熱為-58.7kJ mol-1,反應(yīng)物料的比 熱容為2.5 kJ

23、kg-1 K-1,絕熱溫升 為 78.2 K。(2)目標(biāo)反應(yīng)料液起始放 熱分解溫度為118C,分解放 熱量為130 J/g o放熱分解過程中，最大溫升速率 為5.1 C /min ,最大壓升速率 為6.7 bar/min 。含水達(dá)到1%寸，目標(biāo)反應(yīng)料液起始放 熱分解溫度 為 105C,分解放 熱量為206 J/g o放熱分解過程最大溫升速率 為9.8 C /min ,最大壓升速率為12.6 bar/min 。(3)目標(biāo)反應(yīng)料液自分解反 應(yīng)初期活化能為75 kJ/mol , 中期活化能為50 kJ/mol o目標(biāo)反應(yīng)料液熱分解最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間為2小時(shí)對(duì) 應(yīng)的溫度 Td2為 126.6 C

24、, 丁口4為 109.1 C, 丁口8為 93.6 C, 丁口?, 為 75.6 C, Tdi68為 48.5 Co 7.4反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估根據(jù)研究 結(jié)果，目標(biāo)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果如下：(1)此反應(yīng)的絕熱溫升盤為78.2 K ,該反應(yīng)失控的 嚴(yán)重度為“2級(jí)”。(2)最大反 應(yīng)速率到達(dá) 時(shí)間為1.1小時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為 138.2 C,失控反 應(yīng)發(fā)生的可能性等 級(jí)為3級(jí)，一旦發(fā)生熱 失控，人為處置時(shí)間不足，極易引 發(fā)事故。(3)風(fēng)險(xiǎn)矩陣評(píng)估的結(jié)果：風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為II級(jí)，屬于有 條件接受風(fēng)險(xiǎn)，需要建立相應(yīng)的控制措施。(4)反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度等級(jí)為4級(jí)(TpMTTTD24MTSR。 合成反 應(yīng)失控后體系最高溫度高于體系沸點(diǎn)和反應(yīng)物料的Td24,意味著體系失控后將可能爆沸并引 發(fā)二次分解反 應(yīng)，導(dǎo) 致體系發(fā)生進(jìn)一步的溫開。需要從工程措施上考 慮風(fēng)險(xiǎn)控制 方法。(5)自分解反 應(yīng)初期活化能大于反 應(yīng)中期活化能，樣 品一旦發(fā)生分解反應(yīng)，很難被終止，分解反應(yīng)的危險(xiǎn)性較高。 該工藝需要配置