評(píng)估的項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)

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。

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。根據(jù)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。

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(zhǎng)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。

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。根據(jù)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(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。

 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(duì)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(duì)化工反應(yīng)失控風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。 

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣圖

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。

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)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TMRad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。

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。

反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程示例

工藝是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，向反應(yīng)釜中加入物料A和B，升溫至60℃，滴加物料C，體系在75℃時(shí)沸騰。滴完后60℃保溫反應(yīng)1小時(shí)。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，工藝溫度為60℃，技術(shù)最高溫度MTT為75℃。

測(cè)試結(jié)果，合成反應(yīng)絕熱溫升 △Tad,syn = 78.2 K，那么MTSR就等于60+78.2=138.2℃，TD24=75.6℃。

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(duì)應(yīng)的溫度為138.2℃，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)（Tp

（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。