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反应容器火灾爆炸事故原因分析

发布时间 2018-06-22     发布人: admin     浏览次数:1200

1)反应失控引起火灾爆炸

许多化学反应如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等反应都是放热量较大的反应。在反应容器内进行反应时,若正常的反应过程失控,反应热蓄积,反应体系的温度随之升高,反应速度加快.体系内压力增大,当内压急剧上升超过容器的耐压能力时,容器破裂,高压物料从破裂处喷出。由于温度的升高,反应物料还可能发生分解、燃烧,引发反应失控火灾爆炸事故。导致反应失控的原因有:反应热未能及时移出,反应物不能均匀分散和操作失误等。冷却剂选择不当,换热设备不能及时导出反应器中过多的热量,因器壁结垢传热效果变差,冷却剂供给设备发生故障、换热系统堵塞等原因,都可能导致反应热未能及时移出。停电、搅拌系统故障、桨叶损坏、转速不够、桨叶形式不当、物料粉碎度不够等则会使反应物料在器内分散不均匀,造成散热不良或局部反应过于剧烈而发生危险。违反生产操作规程,物料超装,催化剂加入过多,原料配比,投料次序和时间不当,冷却剂阀门开关失误,升温速度过快,温度压力读错,计量仪器仪表有故障等原因均可引起物料化学反应的异常。许多化学反应,还会因物料中存在危险杂质而导致剧烈的副反应、过反应,甚至使反应异乎寻常加快导致反应失控。

2)反应容器内形成爆炸性混合物

有些气态反应的原料混合气,其原料配比处在爆炸极限范围之内而具有爆炸性。例如:丙烯氨氧化反应的丙烯与空气在原料总体积中分别占6.16%和677%,丙烯浓度已在爆炸极限之内(其爆炸极限为2%一11%);苯醉生产中蔡与空气的重量比为1:9左右,萘蒸气在空气中的体积浓度为2.25%(蔡蒸气爆炸极限为0.88%-5.9%)。反应容器内可燃气体或易燃液体蒸气未置换或置换不彻底,也是形成爆炸性混合物的重要原因。

3)反应容器密封不严,物料泄漏引起燃烧爆炸

反应容器密封不严,物料冲出,遇明火燃烧爆炸。

4)反应容器因设计制造缺陷引起爆炸

反应容器设计不合理,结构形状不连续,焊缝布置不当等引起应力集中;设备材质选择不当,制造容器时焊接质量不合要求及热处理不当等使材料韧性降低;容器壳体受到腐蚀介质的腐蚀,强度降低等可能使容器在生产过程中发生爆炸。

5)反应容器中高压物料窜入低压系统

与反应容器相连的常压或低压容器、储柜,由于反应容器中高压物料的窜入,发生爆炸。

6)水蒸气或水漏入反应容器发生危险

采用水蒸汽加热或水冷却的反应容器,若水蒸汽或冷却水漏入容器内,容器内物料遇水分解放热,温度、压力急剧上升,造成冲料,发生火灾。如硝化反应,当硝化剂中进有水会促使其大量分解和蒸发,强烈腐蚀设备,还会造成爆炸。水通过设备蛇管和壳体不严密处渗进硝化物料时,会引起液态物料温度和气压上升。

7)反应容器泄放系统不合理引起事故

在物料泄放时,泄放口位置、高度未按要求设置,排出的物料飘散流入室内,遇明火燃烧爆炸。

8)反应容器进出物料不当引起事故

大多数烃类物料属绝缘物质,其导电性较差,进出反应容器时,物料高速流动,静电积累放电引起燃烧爆炸。反应容器采用加压卸料,易使容器内气体或蒸气逸出泄入厂房,形成爆炸性混合气体

9)反应容器受热引起爆炸

由于外部可燃物起火,辐射热引起反应容器内温度急剧上升,蒸气压增大,发生冲料或爆炸

10)火灾爆炸事故连续发生

反应容器由于反应失控,外部火焰作用或设备缺陷发生泄漏破坏时,因其内部压力往往高于大气压,有的可达3.0MPa-10.0MPa或更高,器内液体呈过热状态,容器爆裂导致物料蒸气压的平衡状态被破坏,发生不稳定的过热液体而引起的二次爆炸(称为蒸气爆炸);喷出来的反应物料迅速扩散,容器周围空间则被可燃液体的雾滴或蒸气所笼罩,如遇火源,会发生第三次爆炸(混合气体爆炸)。这三次爆炸往往在瞬间即可完成,但却是性质有所不同的相继出现的三种爆炸。