第十二节　化工工艺参数的安全控制

化工工艺参数主要指温度和压力，投料的速度、配比、顺序以及物料的纯度和副反应等。严格控制工艺参数，使之处于安全限度内，是化工装置防止发生火灾爆炸事故的根本要求。

一、准确控制反应温度

温度是化工生产的主要控制参数之一，不同的化学反应过程都有其最适宜的反应温度。在进行化学反应装置设计时，按照一定的目标并考虑到多种因素设计了最佳反应温度，这个工艺温度一定是一个稳定的定态温度，只有严格按照这个温度操作，才能获得最大的生产效益，并且安全可靠。因此，正确控制反应温度不仅是工艺的要求，也是化工生产安全所必需的。

温度控制不当存在的主要危险有：温度过高，可能引起剧烈反应，使反应失控发生冲料或爆炸；反应物有可能分解着火，造成压力升高，导致爆炸；可能导致副反应，生成新的危险物或过反应物；可能导致液化气体和低沸点液体介质急剧蒸发，引发超压爆炸。温度过低，可能引起反应速率减慢或停滞，一旦反应温度恢复正常，因未反应物料积累过多导致反应剧烈引起爆炸；可能使某些物料冻结，造成管路堵塞或破裂，致使易燃物泄漏引起燃烧、爆炸。

准确控制反应温度的基本措施就是及时从反应装置中移去反应热。做到正确选择和维护换热设备，正确选择和使用传热介质，防止搅拌中断。

二、严格控制操作压力

压力是化工生产的基本参数之一。化工生产中为达到加速化学反应、提高平衡转化率等目的，普遍采用加压或负压操作，使用的反应设备大部分是压力容器。准确控制压力，是化工安全生产的迫切要求。加压或负压操作的主要危险有：加压能够强化可燃物料的化学活性，扩大爆炸极限的范围；久受高压作用的设备容易脱碳、变形、渗漏，以致破裂和爆炸；高压可燃气体若从设备、系统的连接薄弱处泄漏，极易导致火灾爆炸。压力过低，可能使设备变形；负压操作系统，空气容易渗入设备内与可燃物料形成爆炸性混合物。

严格控制压力的基本措施在于必须保证受压系统中的所有设备和管道等的设计耐压强度和气密性；必须有安全阀等泄压设施；必须按照有关规定正确选择、安装和使用压力计，并保证其运行期间的灵敏性、准确性和可靠性。

三、精心控制投料的速度、配比和顺序

化工生产中，投料的速度、配比和顺序将影响反应进行的速度、反应的放热速率和反应产物的生成等。按照工艺规程，正确控制投料的速度、配比和顺序是安全生产的必然要求。

投料控制不当的主要危险性有：投料速度过快，使设备的移热速率随时间的变化率小于反应的放热速率随时间的变化率，出现完全偏离定态的操作，温度失去控制，可能引起物料的分解、突沸而发生事故；投料速度过快还可能造成尾气吸收不完全，引起毒气和易燃气体外移，导致事故。投料速度过慢，往往造成物料积累，温度一旦适宜，反应便会加剧进行，使反应放热不能及时导出，温度及压力超过正常指标，造成事故。

投入物料配比十分重要，需精心控制。能形成爆炸混合物的生产，其配比必须严格控制在爆炸极限范围以外，否则将发生燃烧爆炸事故；催化剂对化学反应的速率影响很大，如果催化剂过量，可能发生危险。某些反应若投料发生遗漏，可能生成热敏性物质，发生分解爆炸。投料过少，使温度计接触不到料面，造成判断错误，也可能引发事故。随意采用补加反应物的方法来提高反应温度亦是十分危险的。

某些反应的投料顺序要求十分严格，投料顺序颠倒亦可能发生爆炸。

四、有效控制物料纯度和副反应

许多化学反应，由于反应物料中危险杂质的增加导致副反应、过反应的发生而造成燃烧和爆炸。化工生产原料和成品的质量及包装的标准化是保证生产安全的重要条件。

物料纯度和副反应的有效控制是十分重要的。原料中某些杂质含量过高，生产过程中极易发生燃烧爆炸；循环使用的反应原料气中，如果其中有害杂质气体不清除干净，在循环过程中就会越积越多，最终可能导致爆炸；若反应进行得不完全，使成品中含有大量未反应的半成品，或发生过反应，生成不稳定的或化学活性较高的过反应物，均有可能导致严重事故。