关键化工本质安全测试

关键化工工艺的本质安全措施之安全测试我们是谁?为什么进行安全测试?测试什么?能力我们是谁?为什么进行安全测试?测试什么?能力汽巴®专家服务部汽巴Ciba(ChemicalsInBAsel),前汽巴—嘉基Ciba-Geigy，1763年成立于瑞士.汽巴—嘉基Ciba-Geigy1996年与山德士Sandoz合并,形成诺华.精细化工事业部从诺华剥离出形成独立公司汽巴精化

我们是谁?

什么是汽巴专家服务？

汽巴内部的新的商业单元与其他部分相互独立对公司内部和外部同时提供服务在高度控制的行业中形成的全球专家网络我们是寻求专业法规，环境，安全，和测试服务的客户的伙伴对汽巴是宝贵的和与众不同的资产。专家服务在全球的分布C:CommercialR:RegulatoryE:EnvironmentalS:SafetyT:Testing*:outsideXSBasle(C,R,E,T,S*)Thomastown(R,S*)Seoul(R)Shanghai(EHSR)Taipei(C)AlKhobar(C,T*)Osaka(R)Singapore(C*,S*,T*)Goregaon(C,S,T*)Bologna(C,R,E,S)Barcelona(R)Lampertheim(R)Brussels(R)Helsinski(R)Macclesfield/Bradford(C,R,S).......Lyon(R)Gothenburg(R).SaoPaulo(C,R*,S*,T*)McIntosh(C,E,S,T)HighPoint(R)TomsRivers(E,S)Suffolk(R)Tarrytown(C,R,T*)Missisauga(R)...............汽巴®

职业健康，安全及环保咨询服务汽巴®

环境技术服务

汽巴®

职业健康，安全及环保测试服务汽巴®

运行及施工的职业健康，安全及环保服务汽巴®

职业健康，安全及环保法规服务汽巴®

中国职业健康，安全及环保服务致力于为中国的客户提供专业的职业健康，安全及环保服务汽巴®专家服务部我们是谁?为什么进行安全测试?测试什么?能力重大灾难事故Flixborough,英国,1974

旁通管支撑不当引起破裂,155摄氏度,7.9atm，蒸气云30吨环己烷爆炸&火灾(10天)

28死,36+53伤,损失惨重Seveso,

意大利,1976

反应塔失控，蒸气云2kg二恶英，700人受影响，730人疏散，25平方公里被污染（40家工厂）Bhopal,印度,1984

火炬系统以及喷淋塔失效，蒸气云25吨剧毒异氰酸甲酯

,

2000死,20.000+伤,无财产损失不理解化工工艺导致34起事故Ref-Barton&Nolan透彻事故原因，避免同样错误从事故中吸取教训从事故中吸取教训以形成好的实践。收集基本数据工艺风险分析保护层分析反应器泄压通风系统设计工艺危害分析安全系统说明本质安全“本质安全设计的根本是避免危害，而非添加保护设备”本质安全设计汽巴®专家服务部我们是谁?为什么进行安全测试?测试什么?能力工艺设计

工程化学物理化学/反应动力学化学工艺中的热安全性由于化学反应涉及了各种技术和学科，因此对于化学反应所固有的热风险进行评估尚有一定难度。热力风险所谓风险是指在产品中潜藏的事故的严重性和发生事故的可能性。风险评估的结果用来决定选择哪个措施以使得风险降到最小热工艺安全改进

以前

经验主义

事故----------------------------------评估方法的改进

方法

可接受的安全

目前

推理

洞察力------------------------------------安全工艺的最佳设计

方法

本质安全熟知的安全临界反应硝化磺化(作用)氢化(作用)格雷利亚重氮化作用聚合氯化...失控反应总是由于加热反应所产生的热量未能及时地散失转移而发生的。由于反应的产热会出现指数性增长，而反应器的冷却能力只会线性增长，使冷却能力不足，温度持续升高热爆炸,失控反应以及导致发生反应失控或热爆炸热爆炸,失控反应失控模拟MTSR:合成反应的最高温度TMRad:绝热条件下达到最大反应速率的时间所需信息1:工艺温度能否被控制?

冷却系统功率:反应热

方法:反应计量仪(RC)1, 差热扫描量热仪(DSC)2:反应失控后温度能到达多少度?

积聚程度 MTSR:合成反应的最高温度3:分解反应失控后温度能到达多少度?

失控后果

方法:DSC 所需信息4:冷却失效在何时发生影响最为严重?

积聚程度,反应物料的稳定性

方法:RC1,DSC5:理想反应的失控速度?

什么速度能导致温度升高

方法:RC1,DSC6:在分解反应MTSR动力下分解失控速度

方法:DSC(TMR)反应热量计-RC1

50 100 150 200 250理想反应理想的分解峰值分解Tad=20k工艺温度T=60K不同反应混合温度工艺温度DSC的使用达到最大反应速率的时间(TMR)TMR概念的含义？如何使用本概念来确定临界工艺极限?化工合成冷却实效达到最大反应速率的时间(TMR)

TMR的值为操作人员提供“响应时间”的度量。若反应过程中传热失败，在该时间内操作人员能采取相应的措施。基于TMR知识，操作人员能判断出有多长时间可用来进行整改措施。TMR>24hr较安全TMR<8hr通常不推荐失控的可能性TMR>24hrs经过培训和演练过的组织措施是可接受的8<TMR<24需要技术措施保证(如,骤冷)TMR<8hrs 改变工艺，使TMR>8小时(根据激烈程度，时间可以放宽+/-2小时)TMR近似值公式(绝热)该公式适用于n级反应和高能反应，对自身催化反应或低能反映应慎用该公式。Cp....... 热容

Jkg-1K-1R....... 气体常数8.314Jkg-1K-1T....... 测得温度Kq....... 热耗率atT.Wkg-1Ea....... 活化能JMol-1基本概念,“TimetoMaximumRate(绝热)”硝基磺化DSC温谱图模拟温度时间TMRad=5

小时分解反应Tmax~

725

°C理想反应MTSR=171°C工艺温度=90

°C冷却失效时间:添加过程中

硝基磺化

120℃:10小时反应时间；90℃时30小时DSC:测量原理热工艺安全产品／粉末安全

烘干

碾磨

蒸馏 粉末处理电荷排列在单一放电点该放电能轻易引燃粉尘云未接地的Ｃ类FIBC外部静电放电产品&粉末安全测试粉尘爆炸最低引燃能(MIE)最低引燃温度示差热分析(有&无空气)粉末电阻系数燃烧特性案例分析-干燥机火灾

棕色皮革染料中30-50%湿气被干燥机中干燥温度为80–850C（热空气加热）含氮染料具有硝基团MSDS上表明该物料在空气中能形成易燃粉尘

爆炸现场案例分析-干燥机火灾

安全分析报告表明该化学品在1260C（DTA）开始分解。燃烧等级---4(传播性燃烧)分解中产生气体--->50lit/kg&

易燃使用2公斤的压力蒸汽加热--->130

0C3公斤蒸汽加热不安全

最小引燃能&改良Hartmann管仪安全等级定义SKM0SKM1SKM2引燃行为最小引燃能

>1Jupto1J-最小引燃温度(BAM)

>500°Cupto500-燃烧行为燃烧等级 1or23-56热稳定性

自燃/空气流中的放热反应(Grewer)开放容器中的放热性(Lütolf)

>220°C90-220°C<90°C易燃溶剂

upto0.1%upto0.5%>0.5%撞击测试

100°C的燃烧过程neg.neg.pos.落槌测试 neg.neg.pos.碾磨燃烧等级SKM0

产品能安全碾磨，无须特别注意。SKM1

技术上设置爆炸防护装置（若必要，配备灭火装置），即使小型的磨机上，也需要足够的保护措施。SKM2

该类产品处理起来非常敏感，正常不能使用机械碾磨举例:Stilbenic增白剂安全数据危害等级 0(1)燃烧号 1-2最小引燃温度.

500°Cneg.最小引燃能 >1000-2000mJ散装粉末电阻 108–1011

欧姆撞击测试 neg.粉尘爆炸 neg.或St.1放热分解 neg.<500°C(120,140°C)分解燃烧过程 可能被排斥举例:萘胺棕安全测试结果:燃烧等级:3分解(开放烧杯):分解开始137oC;ΔT=87oCat221oC.分解(空气流):分解开始132oC;ΔT=86oCat217oC.粉尘爆炸等级:StOH落锤

(敲击敏感性):Negative气体生成测试:97ltr/Kg.夹杂物可能形成引燃源，