化工安全概論

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，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，原料品質控制不佳 ( 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

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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，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

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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

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危險的反應特性以下 12 種情況 : * 產生熱 * 產生氣體 * 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

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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 , 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

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認識有機化合物

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Reactive Chemicals

資料取自 CEP, March, 2004, p.31-32

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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

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Classifications

取自 CEP, March, 2004, p.34-37;圖中 2= dinitrobenzoic acid; 3 = trinitrotoluene; 1 = nitrotoluene

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事故分類1.反應性 /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2. 火災 – 一般性火災3. 侷限空間可燃性蒸氣 /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 /氣體爆炸 (unconfined space flammable vapor/gae explosion) – 前述狀況 , 但在開放空間內

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事故分類 (2)

5. 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 (physical explosion) – 壓力上升或容器材料缺陷造成7. 粉塵爆炸 (dust explosion) – 可燃性粉體引起之爆炸8. 電器爆炸 (electrical explosion) – 指非因作業場所可燃性物體所引發之電器設備爆炸9. 緊急排放 (emergency relief) – 異常操作下之壓力排放 , 如燃燒塔或破裂盤破裂10. 洩漏 (leak) – 有害物大量洩漏

( 徐一量資料 96)