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如何通过联锁控制系统有效预防聚合反应釜超温超压事故?

来源:233网校 2025-11-18 12:08:27
导读:本文深度解析聚合工艺中温度、压力与搅拌电流等关键参数的联锁控制原理,结合紧急停车系统设计,为企业提供符合AQ 3062-2025标准的安全管理实践方案。

如何通过联锁控制系统有效预防聚合反应釜超温超压事故?

在聚合工艺生产过程中,反应釜超温超压是引发爆炸事故的主要风险。根据《24版化工安全》第二章要求,必须建立多参数联锁控制系统:

  1. 联锁参数设置

    • 将反应釜内温度、压力与搅拌电流、单体流量、引发剂加入量、冷却水进水阀形成硬联锁关系(依据文档1第8节)。当任一参数超过安全阈值时,系统自动触发紧急停车。 <图片:聚合反应釜联锁控制系统示意图>

  2. 冗余保护措施

    • 红色警报:当温度超过设定值10%或搅拌电流异常时,系统应同时启动三重保护: (1) 自动关闭单体进料阀 (2) 开启夹套冷却水最大流量 (3) 注入反应终止剂(文档1第7节第4条)

  3. 泄爆防护设计

    • 高压聚合反应釜必须设置防爆墙和泄爆面,泄压面积需满足SH/T 3210-2020规范要求。泄爆方向应避开人员密集区域,泄爆片爆破压力不得超过设计压力的1.1倍。

  4. 典型案例分析

    • 某企业因搅拌器故障导致反应失控,由于联锁系统及时切断了引发剂投加并启动冷却系统,避免了釜压上升至危险临界值(参见AQ3062-2025附录A.9)。

  5. 合规性验证

    • 企业需每月测试联锁系统有效性,测试记录应包含:

      • 传感器精度校验(±1%误差范围内)

      • 阀门动作响应时间(<3秒)

      • 终止剂注入量验证(≥理论终止需求量的120%)

当前行业数据显示,完整联锁系统的应用可使聚合工艺事故率降低83%(T/CCSAS 044-2023数据)。2025年新规特别强调,联锁逻辑必须独立于常规DCS系统,采用SIL2级以上安全仪表(AQ3062-2025第7.4章)。

科目:化工安全

考点:聚合工艺

1、由一种或几种小分子化合物变成大分子化合物的反应称为(  )。

A.裂化反应

B.还原反应

C.硝化反应

D.聚合反应

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参考答案:D
参考解析: 聚合是一种或几种小分子化合物变成大分子化合物(也称高分子化合物或聚合物,通常分子量为1×104~1×107 )的反应,涉及聚合反应的工艺过程为聚合工艺。聚合工艺的种类很多,按聚合方法可分为本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。 故本题正确选项是D。 A裂化反应:指大分子烃类在高温下断裂为小分子(如乙烯、丙烯) B还原反应:涉及加氢或脱氧,不改变分子量大小。 C硝化反应:是向有机物引入硝基(—NO₂)的过程

2、由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。聚合反应合成的聚合物分子量高、黏度大,聚合反应热容易挂壁和堵塞,从而造成局部过热或反应釜升温,反应釜的搅拌和温度应有检测和联锁装置,发现异常能够自动(  )。

A.停止进料

B.停止反应

C.停止搅拌

D.停止降温

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参考答案:A
参考解析:聚合反应过程中应设置可燃气体检测报警器,一旦发现设备、管道有可燃气体泄漏,将自动停车,反应釜的搅拌和温度应有检测和联锁装置,发现异常能自动停止进料。 A选项:停止进料是首要措施,可快速切断反应物来源,降低反应速率和放热量 B 选项:反应不能自动停止,表述不准确,需通过加入反应终止剂实现 CD选项:停止搅拌和降温,都会使温度进一步升高,

3、若聚合工艺反应过程中热量不能及时移出,随着温度上升可能发生裂解和暴聚,严重时会引发爆炸。下列聚合工艺安全控制的要求中,正确的是()。

A.反应釜压力升高时联锁紧急切断进料

B.反应釜附近应设置可燃和有毒气体检测报警装置

C.反应釜搅拌系统无须设置转速联锁系统

D.反应釜有正常冷却系统时可不设置紧急冷却系统

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参考答案:B
参考解析:A选项应为压力超标时联锁紧急切断阀进料 聚合反应安全控制的基本要求有: (1)反应釜温度和压力的报警和联锁。 (2)紧急冷却系统。 (3)紧急切断系统。 (4)紧急加入反应终止剂系统。 (5)搅拌的稳定控制和联锁系统。 (6)料仓静电消除、可燃气体置换系统,可燃和有毒气体检测报警装置。 (7)高压聚合反应釜设有防爆墙和泄爆面等。 本题正确选项是B选项。
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