反應(yīng)容器是指用來化學(xué)品生產(chǎn)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的容器設(shè)備，常見的有固定床反應(yīng)器、列管式反應(yīng)器、反應(yīng)釜、反應(yīng)精餾塔、合成塔、聚合釜等。大多數(shù)反應(yīng)是在高溫、高壓甚至超高壓條件下進(jìn)行的，參與反應(yīng)的原料及催化劑多為易燃、易爆的物質(zhì)，反應(yīng)過程中稍有不慎就會(huì)引發(fā)火災(zāi)和爆炸，事故發(fā)生頻率高。反應(yīng)容器爆炸所產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊波和由于有毒、易燃、易爆物料泄漏而引起的火災(zāi)易導(dǎo)致建筑物倒塌、人員傷亡，有的甚至引起連鎖爆炸，將整個(gè)車間、廠區(qū)夷為平地。因此加強(qiáng)對反應(yīng)器火災(zāi)爆炸事故的研究，預(yù)防此類事故的發(fā)生及應(yīng)急救援十分重要。

　　一、反應(yīng)容器火災(zāi)爆炸事故原因分析

　　1.反應(yīng)失控引起火災(zāi)爆炸

　　許多化學(xué)反應(yīng)如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等反應(yīng)都是放熱較大的反應(yīng)。在反應(yīng)容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，若正常的反應(yīng)過程失控，反應(yīng)熱蓄積，反應(yīng)體系的溫度隨之升高，反應(yīng)速度加快，體系內(nèi)壓力增大，當(dāng)內(nèi)壓急劇上升超過容器的耐壓能力時(shí)，容器破裂，高壓物料從破裂處噴出。由于溫度的升高，反應(yīng)物料還可能發(fā)生分解、燃燒，引發(fā)反應(yīng)失控，發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。

　　2005年2月24日，江蘇某化工公司首次試生產(chǎn)乙二醇二甲醚過程中，由于乙二醇甲醚的滴加速度過快，反應(yīng)釜溫度和壓力急劇上升，操作人員錯(cuò)誤處置，打開了反應(yīng)釜上用于投放固體原料的閘閥，導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)的氫氣高速?zèng)_出，短時(shí)間達(dá)到爆炸極限，高速流動(dòng)的氫氣與閘閥口摩擦產(chǎn)生靜電，引發(fā)了空間氣體爆炸，造成6人死亡，11人受傷，部分廠房炸毀，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)500余萬元。

　　2.反應(yīng)容器內(nèi)形成爆炸性混合物

　　有些氣態(tài)反應(yīng)的原料混合氣，其原料配比處在爆炸極限范圍之內(nèi)而具有爆炸性。例如環(huán)氧乙烷與乙醇的化合反應(yīng)，環(huán)氧乙烷與乙醇在原料總體積中分別占44.5%和55.5%，環(huán)氧乙烷的濃度已在爆炸極限之內(nèi)（其爆炸極限為3%～100%）；苯酐生產(chǎn)中萘與空氣的重量比為1：9左右，萘蒸氣在空氣中的體積濃度為2.25%（萘蒸氣爆炸極限為0.88%～5.9%）。有的反應(yīng)在接近爆炸極限的條件下進(jìn)行，如果控制不當(dāng)易形成爆炸濃度。

　　反應(yīng)容器內(nèi)可燃?xì)怏w或易燃液體蒸氣未置換或置換不徹底，也是形成爆炸性混合物的重要原因。

　　3.反應(yīng)容器密封不嚴(yán)，物料反應(yīng)燃燒爆炸

　　反應(yīng)容器密封不嚴(yán)，使空氣進(jìn)入釜內(nèi)劇烈反應(yīng)爆炸。1995年5月11日19時(shí)14分，哈爾濱市助劑廠搪玻璃反應(yīng)釜，由于釜底盲板的密封橡膠墊老化、滲漏，使空氣進(jìn)入釜內(nèi)導(dǎo)致物料發(fā)生爆炸（當(dāng)時(shí)釜內(nèi)是負(fù)壓），是羧乙基胺甲乙醚在溫度80℃以上遇氧發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)導(dǎo)致爆炸，造成死亡1人、傷3人，廠房破損的重大事故，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10余萬元。

　　4.反應(yīng)容器因設(shè)計(jì)制造缺陷引起爆炸

　　反應(yīng)容器設(shè)計(jì)不合理、結(jié)構(gòu)形狀不連續(xù)、焊縫布置不當(dāng)?shù)纫�起�?yīng)力集中；設(shè)備材質(zhì)選擇不當(dāng)、制造容器時(shí)焊接質(zhì)量不合要求及熱處理不當(dāng)?shù)仁共牧享g性降低；容器殼體受到腐蝕介質(zhì)的腐蝕、強(qiáng)度降低等可能使容器在生產(chǎn)過程中發(fā)生爆炸。

　　5.反應(yīng)容器中高壓物料竄入低壓系統(tǒng)

　　與反應(yīng)容器相連的常壓或低壓容器、儲(chǔ)柜，由于反應(yīng)容器中高壓物料的竄入，發(fā)生爆炸。如1991年8月22日，平頂山市樹脂廠發(fā)生重大火災(zāi)事故就是由于聚合工段反應(yīng)釜超壓，當(dāng)班職工緊急處理時(shí)，未徹底關(guān)閉通往常壓下的泡沫捕集器的閥門，引起泡沫捕集器爆炸，隨后又引起整個(gè)工段的可燃性混合氣體爆炸。

　　6.水蒸氣或水漏入反應(yīng)容器發(fā)生危險(xiǎn)

　　采用水蒸氣加熱或水冷卻的反應(yīng)容器，若水蒸氣或冷卻水漏入容器內(nèi)，容器內(nèi)物料遇水分解放熱，溫度、壓力急劇上升，造成沖料，發(fā)生火災(zāi)。

　　7.反應(yīng)容器泄放系統(tǒng)不合理引起事故

　　在物料泄放時(shí)，泄放口位置、高度必須按要求設(shè)置，排出的物料要進(jìn)入事故槽，嚴(yán)禁排放不合理，避免排出的物料四處漂散，遇明火燃燒爆炸。

　　二、預(yù)防反應(yīng)容器火災(zāi)爆炸事故的措施

　　1.嚴(yán)格按照安全規(guī)程生產(chǎn)

　　反應(yīng)容器的工藝規(guī)程需經(jīng)專門的科研和設(shè)計(jì)單位審定，沒有權(quán)威部門的相應(yīng)鑒定，不允許隨意改變生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)操作人員必須熟悉生產(chǎn)工藝規(guī)程、操作條件、原材料、產(chǎn)品、中間產(chǎn)物的反應(yīng)特性和火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性質(zhì)，杜絕操作失誤或任意更改工藝參數(shù)。

　　2.維護(hù)容器的耐壓強(qiáng)度

　　反應(yīng)容器作為一種承壓設(shè)備，應(yīng)嚴(yán)格按照壓力容器的設(shè)計(jì)、制造工藝進(jìn)行，消除板材、焊接等質(zhì)量上的缺陷。容器在使用過程中要防止由于腐蝕等原因造成器壁變薄，耐壓強(qiáng)度降低。因此，容器要定期進(jìn)行探檢、維修、耐壓試驗(yàn)，確保容器的耐壓強(qiáng)度，并請權(quán)威部門進(jìn)行登記、注冊，定期檢驗(yàn)。

　　3.防止反應(yīng)失控發(fā)生

　　按作業(yè)指導(dǎo)書嚴(yán)格監(jiān)測和控制反應(yīng)容器內(nèi)的溫度、壓力、物料組成和投料順序等，以使反應(yīng)保持正常。杜絕投料次序顛倒，如丙二醇甲醚的生產(chǎn)必須先投入過量的甲醇后才能加入環(huán)氧丙烷。如果順序顛倒則引起環(huán)氧丙烷的聚合放熱，后果不堪設(shè)想。同時(shí)對于生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品以及成品應(yīng)有嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)制度，保證其純度和含量，清除因有雜質(zhì)而引起的不安全因素。

　　4.抑制物料混合氣爆炸的危險(xiǎn)性

　　在爆炸極限范圍之內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)，空氣或氧氣與反應(yīng)原料的混合器宜放置在反應(yīng)器進(jìn)口附近，確保原料氣混合后立即進(jìn)入反應(yīng)器反應(yīng)，減少可能發(fā)生爆炸的空間。還可采取原料氣和氧氣或空氣分別進(jìn)料方式，以避免爆炸性混合物的形成。在接近爆炸極限條件下進(jìn)行的反應(yīng)，應(yīng)嚴(yán)格控制原料氣與空氣或氧氣的混合比例。生產(chǎn)裝置要有自動(dòng)化控制儀表、組分分析儀和安全聯(lián)鎖警報(bào)裝置。定期校驗(yàn)儀表警報(bào)裝置，確保靈敏可靠。

　　對于具有可燃?xì)怏w或易燃液體蒸氣的反應(yīng)容器，進(jìn)料前必須用惰性氣體置換。反應(yīng)完畢后同樣需要用惰性氣體置換掉容器內(nèi)的可燃?xì)怏w或蒸氣，才能放入空氣。置換必須徹底。

　　5.及時(shí)維修、清理設(shè)備管路內(nèi)結(jié)焦

　　要定期維修清除設(shè)備內(nèi)的污垢、焦?fàn)钗�、聚合物，以保證設(shè)備傳熱良好，并防止其堵塞設(shè)備管道形成瞬間高壓爆裂和發(fā)生自燃。清除方法可用水沖刷器壁表面和管道，用氮?dú)饣蛩�蒸氣吹掃。清理時(shí)不得使用鐵質(zhì)工具或金屬條，清理出來的污物必須送至安全地點(diǎn)處理掉。如污垢、焦?fàn)钗锏�，可請專業(yè)清洗公司清理。

　　6.防止水漏入反應(yīng)容器

　　反應(yīng)容器的夾套和盤管冷卻系統(tǒng)的水位和水壓應(yīng)略低于器內(nèi)的液位和液壓。為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)容器的裂紋或孔洞，在排水管可安裝自動(dòng)電導(dǎo)報(bào)警器，當(dāng)管中漏入極少物料時(shí)，水的導(dǎo)電率會(huì)發(fā)生變化，利用這種變化進(jìn)行檢測并發(fā)出聲響警報(bào)。

　　7.確保證反應(yīng)容器進(jìn)出物料安全

　　為了防止進(jìn)出物料因靜電火花發(fā)生燃燒爆炸，反應(yīng)容器、管道、器具應(yīng)采用靜電連線聯(lián)成一體，并進(jìn)行接地，接地線必須連接牢靠，有足夠機(jī)械強(qiáng)度，并定期檢查。液體物料的輸送，必須通過控制流速限制靜電的產(chǎn)生。特殊的物料應(yīng)應(yīng)采用鋁管或不銹鋼金屬軟管。

　　反應(yīng)容器卸料時(shí)，應(yīng)采用真空卸料。裝卸料口開戶時(shí)，應(yīng)盡量采用密閉措施，如果做不到，應(yīng)安裝移動(dòng)式的排氣罩進(jìn)行通風(fēng)。

　　8.配置防事故安全系統(tǒng)

　　反應(yīng)容器應(yīng)設(shè)防事故自動(dòng)聯(lián)鎖系統(tǒng)，如設(shè)物料溫度與催化劑加入量的聯(lián)鎖裝置；壓力或溫度極限調(diào)節(jié)報(bào)警裝置。當(dāng)參數(shù)越出安全規(guī)定范圍，能立即進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。若調(diào)節(jié)無效能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通告操作人員采取緊急措施排除故障。

　　為了保證反應(yīng)容器內(nèi)壓力上升時(shí)能自動(dòng)進(jìn)行泄壓，必須在設(shè)備上安裝安全閥。對于不宜安裝安全閥或危險(xiǎn)性較大的設(shè)備，可安裝爆破片。低壓系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)反應(yīng)器的連接處應(yīng)設(shè)單向閥，以防止高壓反應(yīng)器內(nèi)的物料竄入低壓系統(tǒng)發(fā)生爆炸。反應(yīng)容器應(yīng)備有事故排放罐，或排出反應(yīng)物料的備用容器和放空管，在設(shè)備發(fā)生失控的緊急狀態(tài)下，可將物料通過放空管排出容器，防止事故擴(kuò)大。反應(yīng)生產(chǎn)崗位必須配備氮?dú)夂退�蒸氣半固定滅火裝置。

　　9.反應(yīng)容器的安全排放

　　反應(yīng)容器的放空管一般應(yīng)安設(shè)在頂部，室內(nèi)容器安設(shè)的放空管應(yīng)引出室外。放空管應(yīng)有足夠高度，高于附近有人操作的最高設(shè)備2m以上，并保證排出的可燃?xì)怏w，應(yīng)經(jīng)冷卻裝置冷卻后接至放空設(shè)施。放空管上應(yīng)安裝阻火器或其他限制火焰的設(shè)備，以防止氣體在管道出口處著火，并使火焰擴(kuò)散到工藝裝置中去。放空管應(yīng)有良好的接地，管口應(yīng)處在防雷保護(hù)范圍內(nèi)。

　　10.培訓(xùn)事故處置方法

　　將消防知識(shí)宣傳和教育作為崗位培訓(xùn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。尤其注意對生產(chǎn)操作人員進(jìn)行應(yīng)急措施培訓(xùn)工作，掌握特殊情況下的應(yīng)急措施、滅火與疏散方法。通報(bào)的國際、國內(nèi)的事故教訓(xùn)和操作經(jīng)驗(yàn)，提出事故的可能原因，以便及時(shí)能做出準(zhǔn)確的判斷和正確采取處理辦法。

　　三、反應(yīng)容器發(fā)生火災(zāi)爆炸事故應(yīng)急救援

　　在化工生產(chǎn)中當(dāng)發(fā)生反應(yīng)失控、大量泄漏或火災(zāi)事故時(shí)，工廠應(yīng)緊急啟動(dòng)化學(xué)品安全生產(chǎn)消防應(yīng)急預(yù)案，召集相關(guān)人員立即趕至現(xiàn)場。

　　1.成立應(yīng)急指揮小組和救援分隊(duì)

　　應(yīng)急救援小組由各救援小組組長組成，總經(jīng)理任組長，副總經(jīng)理任副組長各救援分隊(duì)如下：

　　通訊聯(lián)絡(luò)隊(duì)：擔(dān)負(fù)各隊(duì)之間聯(lián)絡(luò)與對外聯(lián)系通訊任務(wù)；

　　治安隊(duì)：擔(dān)負(fù)現(xiàn)場治安、交通指揮、設(shè)立警戒、指揮員工疏散；

　　防化應(yīng)急隊(duì)：擔(dān)負(fù)查明事故原因、物料性質(zhì)，提出補(bǔ)救措施、搶救傷員、指導(dǎo)人員疏散；

　　消防隊(duì)：擔(dān)負(fù)開啟消防泵，現(xiàn)場消防稀釋，撲救火災(zāi)等任務(wù)；

　　檢修搶險(xiǎn)隊(duì)：擔(dān)負(fù)現(xiàn)場檢修、搶險(xiǎn)等任務(wù)；

　　醫(yī)療救護(hù)隊(duì)：擔(dān)負(fù)現(xiàn)場人員救援人員的臨時(shí)救援防護(hù)等工作；

　　物資供應(yīng)隊(duì)：擔(dān)負(fù)搶險(xiǎn)物資的購買，物品的供應(yīng)等任務(wù)；

　　運(yùn)輸隊(duì)：擔(dān)負(fù)搶險(xiǎn)物資及人員的運(yùn)輸任務(wù)。

　　2.控制發(fā)生事故的危險(xiǎn)區(qū)域

　　對危險(xiǎn)區(qū)域?qū)嵤┛刂�，防止無關(guān)人員、車輛、明火等進(jìn)入而引起的傷害及事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　（1）清除火源：迅速關(guān)閉警戒區(qū)的救援人員的手機(jī)、電話機(jī)等通訊器材、關(guān)閉該區(qū)域的電器設(shè)備。

　�。�2）實(shí)施警戒：以該反應(yīng)器裝置為中心、裝置四周的主通道上設(shè)警戒線，由治安隊(duì)嚴(yán)格控制本公司及外來人員進(jìn)入，禁止車輛通行。

　　3.偵檢反應(yīng)容器事故現(xiàn)場

　　當(dāng)泄漏未形成火災(zāi)時(shí)，防化應(yīng)急分隊(duì)派人身穿防化防火消防服，佩帶正式自給式空氣呼吸器進(jìn)入泄漏地點(diǎn)查看，確定泄漏原因及現(xiàn)狀，并迅速匯報(bào)指揮小組，當(dāng)已形成火災(zāi)時(shí)，嚴(yán)禁人員進(jìn)入。

　　4.控制反應(yīng)容器事故的源頭

　　防化應(yīng)急分隊(duì)把現(xiàn)場偵檢情況后，指揮小組應(yīng)提出控制源頭的技術(shù)方案，并召集搶險(xiǎn)搶修隊(duì)、消防隊(duì)落實(shí)控制源頭的方案。

　�。�1）由搶修搶險(xiǎn)隊(duì)派人穿防化服，佩戴保護(hù)用具，關(guān)閉與反應(yīng)器相近的物料管線，并帶專用堵漏工具進(jìn)入現(xiàn)場堵漏，如無法堵漏或泄漏嚴(yán)重應(yīng)立即撤出相關(guān)人員，脫離危險(xiǎn)現(xiàn)場。

　　（2）在搶險(xiǎn)搶修對未進(jìn)入現(xiàn)場時(shí)，應(yīng)緊急啟動(dòng)消防設(shè)施，根據(jù)物料的性能，使用有針對的滅火器材，同時(shí)啟動(dòng)消防冷卻系統(tǒng)對四周裝置及區(qū)域進(jìn)行保護(hù)。

　�。�3）上級消防大隊(duì)趕至現(xiàn)場時(shí)應(yīng)由上級消防領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)一調(diào)度、指揮。

　　5.反應(yīng)容器四周物料的轉(zhuǎn)移

　　首先控制反應(yīng)器內(nèi)物料的大量外泄，當(dāng)一時(shí)無法控制泄漏時(shí)，事故應(yīng)急指揮小組應(yīng)緊急碰頭，撤離反應(yīng)器內(nèi)的易燃物、可用自身機(jī)泵輸送，如無法輸送，或用專用槽車駁離，或用耐火耐溫的防火材料形成隔離墻，避免事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　6.反應(yīng)容器事故的緊急滅火

　　當(dāng)泄漏發(fā)展到一定程度時(shí)，應(yīng)按制定的企業(yè)滅火作戰(zhàn)方案執(zhí)行，集中兵力，一舉殲滅火勢，并迅速疏散所有的人員，只留守滅火作戰(zhàn)人員，防止人員傷亡。

　　7.清洗反應(yīng)容器的污染區(qū)域

　　事故泄漏或火災(zāi)爆炸事故得到控制前后，應(yīng)做好善后工作

　　（1）利用消防用水和冷卻用水對污染的反應(yīng)裝置進(jìn)行沖洗，充分清洗剩余的物料和氣體。

　�。�2）對參加救援和參加滅火作戰(zhàn)的人員應(yīng)進(jìn)行規(guī)范沖洗，不能對人員產(chǎn)生新的傷害。

　�。�3）留守救援及消防人員現(xiàn)場值班24小時(shí)，避免未能徹底消除事故隱患，以免死灰復(fù)燃。