(3)及时转移反应热基本有机合成中的各种氧化反应、氯化反应、水合和聚合反应等均为放热反应,必须有防止热量积聚和及时转移反应热的措施。移出反应热的主要方法有:夹套冷却,内蛇管冷却,冷料循环,淤浆循环、稀释剂循环、回流、惰性气体循环等。此外,还可以采用一些特殊结构的反应器或采取一些工艺措施,如在系统中通人水蒸气带走热量等,也是常见的方法。
(4)防止传热面结疤防止和及时清理传热面结疤,也是预防工艺设备运行中火灾发生的重要环节。结疤不仅影响传热效率,更危险的是因物料分解而引起爆炸。防止传热面结疤的措施应根据结疤的原因,从管理、工艺处理上采取相应的方法处置,如检验设备有无缺陷,改进搅拌方式,采用低液加热面或增加流速减少污垢在传热面上的沉积等,并定期检查结疤状况,及时清理除疤。
2.2 投料配比和速度控制对于放热反应操作,严格地控制各种物料的配比是防止操作中火灾发生的一个重要环节。如环氧乙烷生产中,乙烷和氧的混合浓度接近爆炸极限,一旦配比失调,形成爆炸极限内的操作,就可能导致爆炸起火。另外,催化剂对化学反应速度影响很大,催化剂过量,反应速度过快,反应热移出困难,也会有造成火灾的危险。因此,操作中应严格掌握原料配比,准确计量,对连续的比例调节混合装置,应设置连锁控制系统,并经常核对进料配比;对可燃物与氧化剂的反应,主要应控制氧化剂的投料速度和投料量,如果工艺条件许可,还可以添加惰性气体进行稀释。对于放热反应,投料速度不能超过设备的传热能力,一是防止反应过速,二是防止造成系统温度下降,使物料积累过量,一旦温度适宜,反应又会加剧,造成温度压力异常。如某农药厂乐果车间硫化物反应岗位,由于工人向五硫化二磷母液中加甲醇过快,发生冲料起火。灭火中,一工人误将水管插入反应罐,硫化物遇水反应产生大量的硫化氢气体,引发中毒事故,致使152人中毒,其中6人死亡。因此工艺操作中,应严格按照规定的投料速度操作,更不能随意采用补加反应物的办法来提高反应速度,或采用增加投料量然后再加热的方法操作。
2.3 严格控制超量杂质和副反应化学反应操作中,如果工艺操作条件改变,或原料中含有超量杂质,即有导致副反应、过反应而造成火灾爆炸的危险。如乙炔和氯化氢在转化器中合成氯乙烯时,如果氯化氢中的游离氯超过0.005%时,则过量的游离氯与乙炔反应会生成四氯乙烷立即爆炸。所以,操作中必须严格控制原料质量,禁止使用不符合标准的原料;同时,对于物料循环操作的过程,要有防止杂质聚集的措施;另外,对有些反应过程应采取一定的措施,使其反应完全,如果成品中含有大量未反应的半成品,也有发生异常反应的危险。有些反应过程则要严格防止过反应的发生。因为多数过反应生成物是不稳定的,有发生火灾或爆炸的潜在危险。如苯、甲苯硝化生成硝基苯和硝基甲苯,若发生过反应则生成二硝基苯和二硝基甲苯,二者均不稳定,在精馏时常会发生爆炸。
2.4 两种异常情况的紧急处置
(1)动力源突然中断的处置
水、电、气是石油化工企业生产的命脉,一旦因某种故障或其他原因,使某种动力源突然中断,不但会造成生产的停顿,而且还有导致火灾、爆炸的危险。如电力中断,会使水泵、搅拌机停转,冷却水无法供应,物料混合不匀,反应热无法移出等。对动力源中断的处置,最好的方法是迅速恢复动力源供给,如果没有这种可能,应迅速采取人工搅拌、压入高压水(工艺许可情况下)、紧急排料等处理措施,抑制事故的继续发展。尽管如此,石油化工生产工艺要求,火灾危险大的重点操作设备动力源供给应保证双回路电源,双干线水源或气源;或备有发电机、备用水泵、事故处理装置等应急保障措施,以保证生产操作动力源的安全可靠性。
(2)溢料和泄漏的处置
溢料和泄漏是生产操作中经常发生的异常现象,若溢出物或泄漏物为可燃物,则发生火灾或爆炸的危险性极大,石油化工行业许多事故都是由此引发的。操作中如发生溢料,应先控制周围一切火源,限制溢料流淌或气化扩散。同时采取冷却降温或导料等措施防止物料继续溢出。对溢出的物料应尽快予以收集或采取稀释、排除等方法处理干净,防止积存酿成更大的火灾危险。设备损坏、管道破裂、人为操作失误、反应失去控制等原因都会造成物料泄漏。泄漏的应急处置措施包括堵漏、防止泄漏物质扩散,加强监测、管理好火源等。对微小泄漏一般采取紧固、拆换垫圈、及时补焊、带气烧焊等措施及时堵漏;对大量泄漏要利用防火堤、围堰、围墙等设施或采取水枪喷雾的方法将泄漏物限制在局部范围内。管理火源也十分重要,既要考虑到明火、非防爆电气设备滋火,又应考虑到高速喷出的气流等产生静电火花。此外,应在易产生泄漏的容器等设备或库房内安装监测报警系统,并加强维护,做到发现泄漏早期及时报警。