水热反应釜爆炸威力及原因

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  不同于搪玻璃反应罐,水热反应釜又称高压釜、闷罐等,属高温高压设备,危险性较大,易发生物料泄漏和火灾爆炸的威力事故,淄博搪瓷反应釜生产厂家王工提醒,要精通水热反应釜的使用方法和维护工作,防范各类危险因素,杜绝反应釜爆炸事故。
     

  水热反应釜
   水热反应釜内有聚四氟乙烯衬套和PPL两种材质双层护理,是一种能分解难溶物质的密闭容器,抗酸碱腐蚀性好,无有害物质溢出,减少污染,使用安全,升温、升压后,能快速无损失地溶解在常规条件下难以溶解的试样及含有挥发性元素的试样,可用于原子吸收光谱及等离子发射等分析中的溶样预处理,也用于小剂量的合成反应,还可利用罐体内强酸或强碱且高温高压密闭的环境来达到快速消解难溶物质的目的,所以,是测定微量元素及痕量元素时消解样品的得力助手,可在铅、铜、镉、锌、钙、锰、铁、汞等重金属测定中应用,还可作为一种耐高温耐高压防腐高纯的反应容器,以及有机合成、水热合成、晶体生长或样品消解萃取等方面,以及在样品前处理消解重金属、农残、食品、淤泥、稀土、水产品、有机物等。因此,水热反应釜用途于石油化工、生物医学、材料科学、地质化学、环境科学、食品科学、商品检验等部门的研究和生产中。

     
  水热反应釜的使用方法
       
   1、使用前:四氟内衬需用酸液(因试验要求)浸泡一段时刻,可将四氟内衬外表的附着物清洗洁净;
   2、使用中:将溶剂和样品加到四氟内衬中,并确保加料系数小于0.8。盖好压紧(即便压紧,四氟盖子和四氟杯体接口处仍有约1毫米的起密封效果的缝隙),再把四氟内衬放到不锈钢钢套中(钢套里面的钢垫是小面朝下),两片钢垫合作盖好,拧紧釜盖,再用钢棒助力拧紧;将装好反应物并拧紧的水热反应釜放到烘箱中加热,当温度到达100℃时,坚持一小时,再升温到所需温度,坚持两小时。加热温度不能超越230℃;
   3、使用后:反应完毕后,不能当即把水热反应釜拧开,要确认釜内温度低于反应物系种溶剂沸点后,先用钢棒把釜盖旋扭松开,然后将釜盖翻开。冷却后外罐能够很轻松翻开,如果打不开,用钢棒助力翻开。试验完毕要及时将其清洗洁净,以免锈蚀;釜体、釜盖线密封处要分外留意清洗洁净,并谨防将其碰伤损坏。   

  水热反应釜使用注意事项
   1、腐蚀:如果使用多次发现钢罐内壁或许外壁大部分发黑发黄、螺纹口锈蚀、拧紧发涩等状况时应当作废,并仔细查看同一批次一切的罐子。注意:长期不用,保存不妥都有可能发生上述现象,应当作废。
   2、金属疲劳:金属的盖子或垫片有变形、翘边、细小的裂纹,此刻应当当即作废该罐,并仔细查看同一批次一切的罐子。
   3、千万不要误操作,因为误操作会导致釜体内快速产生大量的二氧化氮气体、乙醛、水蒸气等气态物质和热量,使内压迅速升高,产生物理爆炸(理论上反应釜的极限承压值在103-151 MPa之间)。


   注:反应釜爆炸原因分析
   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。

   一、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。

   二、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。

   三、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)。

   四、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。

   五、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。

   六、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。

      
   使用反应釜注意事项:
   1、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。
   2、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。
   3、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。
   4、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。
   5、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。
   6、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。
   7、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。
   8、注重设备维护保养,发现故障后,要及时检修,消除隐患,使设备保持完好状态。

2020-07-14 10:25
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