安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則

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）1范圍本導(dǎo)則給出了精細(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，并給出了反應(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TMR ad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。TMRad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 壞情形發(fā)生的可能性，是人為控制最壞情形發(fā)生所擁有

2、的時(shí) 間長短。2.2絕熱溫升厶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)放出的熱量，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。對于失控體系，反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化時(shí)所放出的熱量導(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。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

3、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)，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。MTSR與反應(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)

4、發(fā)生失控 后，體系能達(dá)到的最高溫度MTSR越高。2.6精細(xì)化工產(chǎn)品原化學(xué)工業(yè)部對精細(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）、食品和飼料添加劑、粘合劑、催化劑和各種助劑、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

5、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、熱穩(wěn)定性篩選量熱儀、絕熱加速度量熱儀、 高性能絕熱加速度量熱儀、微量熱儀、常壓反應(yīng)量熱儀、高 壓反應(yīng)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

6、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（CNAS認(rèn)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，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)

7、對應(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)估對所需評(píng)估的物料進(jìn)行熱穩(wěn)定性測試，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)對應(yīng)的溫度。對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)

8、對應(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)分解放出的熱量大小，對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)生提出要求。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 應(yīng)的最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間等數(shù)據(jù)。考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

9、 大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間，對失控反應(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)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

10、小時(shí)對應(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。對于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度 較高的反應(yīng)，需要對工藝進(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

11、評(píng)估等級(jí)分解熱（J/g）說明1分解熱v 400潛在爆炸危險(xiǎn)性。2400 W分解熱1200分解放熱量較大，潛在爆炸危險(xiǎn)性較咼。31200 v 分解熱 v 3000分解放熱量大，潛在爆炸危險(xiǎn)性咼。4分解熱3000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

12、放出的熱量 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)體系中溫度超過某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)生氣體或者造成某些物料本身的氣化， 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，可以利用絕熱溫升來評(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

13、的多少對反應(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)的是一種體系自加熱現(xiàn)象，反應(yīng)物料的增加 或減少對反應(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)Tad ( K)后果150且無壓力影響單批次的物料損失250 VATad V 200工廠短期破壞3200 Wad V 400工廠嚴(yán)重?fù)p失4羽00

14、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)

15、，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TMRad為時(shí)間尺度，對反應(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)TMRad（ h）后果1TMRad 絲4很少發(fā)生28 v TMR adV 24偶爾發(fā)生31 V TMRad 8很可能發(fā)生4TMR ad頻繁發(fā)生6.4

16、矩陣評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)矩陣是以失控反應(yīng)發(fā)生后果嚴(yán)重度和相應(yīng)的發(fā)生概率進(jìn)行組合，得到不同的風(fēng)險(xiǎn)類型，從而對失控反應(yīng)的反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，并按照可接受風(fēng)險(xiǎn)、有條件接受風(fēng)險(xiǎn) 和不可接受風(fēng)險(xiǎn)，分別用不同的區(qū)域表示，具有良好的辨識(shí) 性。以最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間作為風(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，通過組合不同的嚴(yán) 重度和可能性等級(jí)，對化工反應(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。TMIJWlh1 h |I n |n,1II1IT12s4可 能 性嚴(yán)重度u isjOfe*有鉗養(yǎng)卻城；住控制 帚著諄賓的爭件下.可陽Sit工茗優(yōu) 化，工軽，saiw控詢康，眸低in級(jí)咤為不口is受網(wǎng)&士應(yīng)當(dāng)

17、通遷它理上韻控制獵直，欣円殮丸， 或者采喊要的福盅方式，全面實(shí)現(xiàn)1234AtsoSIKATCOOATu4001234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

18、評(píng)估是精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)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TMR ad為24小時(shí)對應(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1TpV MTSR v MTT vT D24反應(yīng)危險(xiǎn)性較低2TpV MTSR v Td24v潛在分解風(fēng)險(xiǎn)MTT3TpMTT v MTSR VT D24存在沖料和分解風(fēng)

19、險(xiǎn)4TpMTT v TD24 vMTSR沖料和分解風(fēng)險(xiǎn)較高，潛在爆炸風(fēng)險(xiǎn)5TpV Td24 v MTSR vMTT爆炸風(fēng)險(xiǎn)較高針對不同的反應(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)，對主要反

20、應(yīng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)控及自動(dòng)調(diào)節(jié)（DCS 或 PLC ）。對于反應(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PLC ）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

21、系統(tǒng)。對于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度為 4級(jí)和5級(jí)的工藝過程，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)程中對于進(jìn)入隔離區(qū)有明確規(guī)定的，反

22、 應(yīng)過程中操作人員不應(yīng)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60 C,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%時(shí)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.

23、5 kJ 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118 C,分解 放熱量為130 J/g。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%時(shí)，目標(biāo)反應(yīng)料液起始放熱分解溫度為105 C,分解放熱量為206 J/g。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。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)對應(yīng)的溫度 Td2 為 126.6 C, Td4 為

24、 109.1 C, Td8 為 93.6 C, Td24 為 75.6 C, Tdi68 為 48.5 C。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 Tad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)(TpVMTTv Td24MTSR )。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)一步的溫升。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