? 反應(yīng)容器是指化學(xué)品生產(chǎn)過程中用來進行化學(xué)反應(yīng)的容器設(shè)備，常見的有反應(yīng)器、發(fā)生器、反應(yīng)釜、分解塔、合成塔、聚合釜等。反應(yīng)容器內(nèi)的大多數(shù)反應(yīng)是在高溫、高壓，甚至超高壓條件下進行的，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引發(fā)火災(zāi)和爆炸，事故發(fā)生率高。反應(yīng)容器爆炸所產(chǎn)生的強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、人員大量傷亡，有的甚至引起連鎖爆炸，將整個車間、廠區(qū)夷為平地。加強對反應(yīng)容器火災(zāi)爆炸事故的研究，預(yù)防此類事故的發(fā)生十分重要。
??? 1? 反應(yīng)容器火災(zāi)爆炸事故原因分析
??? 1．1? 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)都是放熱量較大的反應(yīng)。在反應(yīng)容器內(nèi)進行反應(yīng)時，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，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。
??? 導(dǎo)致反應(yīng)失控的原因有：反應(yīng)熱未能及時移出，反應(yīng)物不能均勻分散和操作失誤等。冷卻劑選擇不當(dāng)、換熱設(shè)備不能及時導(dǎo)出反應(yīng)器中過多的熱量、因器壁結(jié)垢傳熱效果變差，冷卻劑供給設(shè)備發(fā)生故障、換熱系統(tǒng)堵塞等原因，都可能導(dǎo)致反應(yīng)熱未能及時移出。停電、攪拌系統(tǒng)故障、槳葉損壞、轉(zhuǎn)速不夠、槳葉形式不當(dāng)、物料粉碎度不夠等則會使反應(yīng)物料在器內(nèi)分散不均勻，造成散熱不良或局部反應(yīng)過于劇烈而發(fā)生危險。違反生產(chǎn)操作規(guī)程、物料超裝、催化劑加入過多，原料配比、投料次序和時間不當(dāng)、冷卻劑閥門開關(guān)失誤、升溫速度過快、溫度、壓力指示數(shù)讀錯、計量儀器儀表有故障等原因均可引起物料化學(xué)反應(yīng)的異常。
??? 許多化學(xué)反應(yīng)，還會因物料中存在危險雜質(zhì)而導(dǎo)致劇烈的副反應(yīng)、過反應(yīng)，甚至使反應(yīng)異乎尋常加快導(dǎo)致反應(yīng)失控。
??? 1．2? 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。例如丙烯氧化反應(yīng)的丙烯與空氣在原料總體積中分別占6.16％和67.7％，丙烯濃度已在爆炸極限之內(nèi)(其爆炸極限為2％～11％)；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行，如氨氧化制稀硝酸、甲醇蒸氣在空氣中氧化，其配比接近爆炸極限；乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷或乙醛的反應(yīng)中循環(huán)氣的氧含量在爆炸極限附近，如果控制不當(dāng)易形成爆炸濃度。
??? 反應(yīng)容器內(nèi)可燃氣體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。
??? 1．3? 反應(yīng)容器密封不嚴，物料泄漏引起燃燒爆炸
??? 反應(yīng)容器密封不嚴，物料沖出，遇明火燃燒爆炸。1996年12月19日，吉化公司農(nóng)藥廠六車間西草凈合成崗位發(fā)生爆炸事故，原因為二樓合成釜超溫超壓，將釜上面入孔蓋沖開，大量異丙醇可燃氣體溢出，并迅速擴散到一、二、三層樓內(nèi)空間，與空氣混合達到爆炸極限濃度，遇點火源發(fā)生爆炸，造成1人死亡，2人受傷，總損失8.59萬元。
??? 1．4? 反應(yīng)容器因設(shè)計制造缺陷引起爆炸
??? 反應(yīng)容器設(shè)計不合理、結(jié)構(gòu)形狀不連續(xù)、焊縫布置不當(dāng)?shù)纫饝?yīng)力集中；設(shè)備材質(zhì)選擇不當(dāng)、制造容器時焊接質(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、強度降低等可能使容器在生產(chǎn)過程中發(fā)生爆炸。
??? 1．5? 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，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，隨后又引起整個工段的可燃性混合氣體爆炸。
??? 1．6? 水蒸氣或水漏入反應(yīng)容器發(fā)生危險
??? 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)。如硝化反應(yīng)，當(dāng)硝化劑中進入水，會促使其大量分解和蒸發(fā)，不僅強烈腐蝕設(shè)備，而且還會造成爆炸。水通過設(shè)備蛇管和殼體不嚴密處滲進硝化物料時，會引起液態(tài)物料溫度和氣壓上升。
??? 1．7? 反應(yīng)容器泄放系統(tǒng)不合理引起事故
??? 在物料泄放時，泄放口位置、高度未按要求設(shè)置，排出的物料飄散流人室內(nèi)，遇明火燃燒爆炸。如1972年1月13日，日本川崎化工廠環(huán)氧氯丙烯裝置內(nèi)部壓力上升，導(dǎo)致安全閥起跳，由于排放管設(shè)置不合理，丙烯直接噴向一樓，遇明火發(fā)生爆炸起火，造成很大損失。
??? 1．8? 反應(yīng)容器進出物料不當(dāng)引起事故
??? 大多數(shù)烴類物料屬絕緣物質(zhì)，其導(dǎo)電性較差，進出反應(yīng)容器時，物料高速流動，靜電積累放電引起燃燒爆炸。反應(yīng)容器采用加壓卸料，易使容器內(nèi)氣體或蒸氣逸出泄入廠房，形成爆炸性混合氣體。
??? 1．9? 反應(yīng)容器受熱引起爆炸
??? 由于外部可燃物起火，輻射熱引起反應(yīng)容器內(nèi)溫度急劇上升，蒸氣壓增大，發(fā)生沖料或爆炸。
??? 1．10? 火災(zāi)爆炸事故連續(xù)發(fā)生
??? 反應(yīng)容器由于反應(yīng)失控、外部火焰作用或設(shè)備缺陷發(fā)生泄漏破壞時，因其內(nèi)部壓力往往高于大氣壓，有的可達3.0～10.0MPa或更高，器內(nèi)液體呈過熱狀態(tài)，容器爆裂導(dǎo)致物料蒸氣壓的平衡狀態(tài)被破壞，而發(fā)生由于不穩(wěn)定的過熱液體而引起的二次爆炸(稱為蒸氣爆炸)；噴出來的反應(yīng)物料迅速擴散，容器周圍空間則被可燃液體的霧滴或蒸氣所籠罩，如遇火源，會發(fā)生第三次爆炸(混合氣體爆炸)。這三次爆炸往往在瞬間即可完成，但卻是性質(zhì)有所不同的相繼出現(xiàn)的三種爆炸。