化工安全概论

1、化工安全概論失控反應失控反應失控反應Runaway reactions: 對於一些放熱反應而言，如果無法控制其溫度，也就是放熱速率高於冷卻速率冷卻速率時，會發生失控反應，結果多半造成火災或爆炸。批次(batch)或半批次製程中, 加料速度過快加料速度過快，也是造成失控反應原因之一。其他可能原因如攪拌系統故障攪拌系統故障，原料原料品質控制不佳品質控制不佳 (雜質引起額外的放熱反應或有觸媒效應)等曾經發生過失控反應的化學品: 包括環氧乙烷，過氧化物，二甲苯，三硝基甲苯，苯胺等化工安全概論化工安全概論預防之道預防之道預防之道進行危害分析hazard analysis; 增進對反應熱化學的瞭解 (溫度

2、，壓力，濃度，雜質等效應)教育訓練: 避免操作錯誤溫度控制系統: 定期校正維修保養加料順序控制: 確定標準程序緊急釋放系統的建立與維護: 災害發生前的最後一道防線化工安全概論若干不相容化學品的範例若干不相容化學品的範例若干不相容化學品的範例物質A 物質B 可能發生的現象氧化劑 可燃物 生成爆炸性混合物亞氯酸鹽 酸 混觸發火四氯化碳 鹼金屬 爆炸硝化物 鹼 生成高靈敏性物質鹼金屬 水 混觸發火亞硝胺 酸 混觸發火乙醚 空氣 生成爆炸性有機過氧化物乙炔 銅 生成對於打擊及摩擦敏感的銅鹽 濃硝酸 胺類 混觸發火化工安全概論危險的反應特性危險的反應特性危險的反應特性以下12種情況: * 產生熱 * 產

3、生氣體 * 產生毒煙 * 產生易燃氣體 * 揮發出毒性或易燃性氣體 * 產生劇毒產物 * 產生不穩定物質 * 產生超高壓 * 溶出毒性物質 * 釋放出毒性之塵, 霧及粒狀物 * 劇烈聚合反應而綜合效應是:1. 產生熱2. 產生激烈反應, 火災或爆炸3. 產生可然氣體或有害氣體4. 產生材料劣化效應化工安全概論決定化學性互相反應性之簡易方法決定化學性互相反應性之簡易方法決定化學性互相反應性之簡易方法 取自南區毒災應變諮詢中心簡訊, 2003, 12; p.11 首先認識這些化合物: 碳氫化合物型式: alkane 烷類CnH 2n+2 較穩定; alkene 烯類, CnH 2n, 有一雙鍵,

4、較不穩定, 可聚合; alkyene 炔類, CnH 2n-2; 高不穩定性, 易爆炸; aromatics, 芳香族類, CnH 2n-6, 穩定, 具毒性, 部分有致癌性, 燃燒後有黑煙 NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration 發展一套軟體幫助計算不同化合物間的 chemical reactivity化工安全概論認識有機化合物化工安全概論化工安全概論化工安全概論Reactive ChemicalsReactive ChemicalsReactive Chemicals資料取自 CEP, March, 2004, p.31-3

5、2化工安全概論 幾個主要的原因包括: 危害評估不夠, 操作程序不當, 標示不佳, 設計不良以致引起人為失誤, 人員訓練不佳等等化工安全概論ClassificationsClassificationsClassifications取自 CEP, March, 2004, p.34-37;圖中 2= dinitrobenzoic acid; 3 = trinitrotoluene; 1 = nitrotoluene化工安全概論事故分類事故分類事故分類1.反應性反應性/失控爆炸失控爆炸 (reactive/runaway reactions) 指反應偏離正常操作條件, 到達至成失控臨界點後引起的爆炸

6、2. 火災火災 一般性火災3. 侷限空間可燃性蒸氣侷限空間可燃性蒸氣/氣體爆炸氣體爆炸 (confined space flammable vapor phase/gases explosion) 侷限空劍內可燃性氣體或液體與火源引起的爆炸4. 非侷限空間可燃性蒸氣非侷限空間可燃性蒸氣/氣體爆炸氣體爆炸 (unconfined space flammable vapor/gae explosion) 前述狀況, 但在開放空間內化工安全概論事故分類事故分類事故分類(2)(2)(2)5. 沸騰液體蒸氣爆炸沸騰液體蒸氣爆炸 (BLEVE) 液體容器因高熱, 引發急劇氣化, 蒸氣壓力上升, 造成容器破裂之爆炸6. 物理性爆炸物理性爆炸 (physical explosion) 壓力上升或容器材料缺陷造成7. 粉塵爆炸粉塵爆炸 (dust explosion) 可燃性粉體引起之爆炸8. 電器爆炸電器爆炸 (electrical explosion) 指非因作業場所