反應容器是指用來化學品生產進行化學反應的容器設備，常見的有固定床反應器、列管式反應器、反應釜、反應精餾塔、合成塔、聚合釜等。大多數反應是在高溫、高壓甚至超高壓條件下進行的，參與反應的原料及催化劑多為易燃、易爆的物質，反應過程中稍有不慎就會引發火災和爆炸，事故發生頻率高。反應容器爆炸所產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易導致建筑物倒塌、人員傷亡，有的甚至引起連鎖爆炸，將整個車間、廠區夷為平地。因此加強對反應器火災爆炸事故的研究，預防此類事故的發生及應急救援十分重要。

　　一、反應容器火災爆炸事故原因分析

　　1.反應失控引起火災爆炸

　　許多化學反應如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等反應都是放熱較大的反應。在反應容器內進行反應時，若正常的反應過程失控，反應熱蓄積，反應體系的溫度隨之升高，反應速度加快，體系內壓力增大，當內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，反應物料還可能發生分解、燃燒，引發反應失控，發生火災爆炸事故。

　　2005年2月24日，江蘇某化工公司首次試生產乙二醇二甲醚過程中，由于乙二醇甲醚的滴加速度過快，反應釜溫度和壓力急劇上升，操作人員錯誤處置，打開了反應釜上用于投放固體原料的閘閥，導致反應釜內的氫氣高速沖出，短時間達到爆炸極限，高速流動的氫氣與閘閥口摩擦產生靜電，引發了空間氣體爆炸，造成6人死亡，11人受傷，部分廠房炸毀，直接經濟損失達500余萬元。

　　2.反應容器內形成爆炸性混合物

　　有些氣態反應的原料混合氣，其原料配比處在爆炸極限范圍之內而具有爆炸性。例如環氧乙烷與乙醇的化合反應，環氧乙烷與乙醇在原料總體積中分別占44.5%和55.5%，環氧乙烷的濃度已在爆炸極限之內（其爆炸極限為3%~100%）；苯酐生產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%）。有的反應在接近爆炸極限的條件下進行，如果控制不當易形成爆炸濃度。

　　反應容器內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。

　　3.反應容器密封不嚴，物料反應燃燒爆炸

　　反應容器密封不嚴，使空氣進入釜內劇烈反應爆炸。1995年5月11日19時14分，哈爾濱市助劑廠搪玻璃反應釜，由于釜底盲板的密封橡膠墊老化、滲漏，使空氣進入釜內導致物料發生爆炸（當時釜內是負壓），是羧乙基胺甲乙醚在溫度80℃以上遇氧發生劇烈的氧化反應導致爆炸，造成死亡1人、傷3人，廠房破損的重大事故，直接經濟損失達10余萬元。

　　4.反應容器因設計制造缺陷引起爆炸

　　反應容器設計不合理、結構形狀不連續、焊縫布置不當等引起應力集中；設備材質選擇不當、制造容器時焊接質量不合要求及熱處理不當等使材料韌性降低；容器殼體受到腐蝕介質的腐蝕、強度降低等可能使容器在生產過程中發生爆炸。

　　5.反應容器中高壓物料竄入低壓系統

　　與反應容器相連的常壓或低壓容器、儲柜，由于反應容器中高壓物料的竄入，發生爆炸。如1991年8月22日，平頂山市樹脂廠發生重大火災事故就是由于聚合工段反應釜超壓，當班職工緊急處理時，未徹底關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。

　　6.水蒸氣或水漏入反應容器發生危險

　　采用水蒸氣加熱或水冷卻的反應容器，若水蒸氣或冷卻水漏入容器內，容器內物料遇水分解放熱，溫度、壓力急劇上升，造成沖料，發生火災。

　　7.反應容器泄放系統不合理引起事故

　　在物料泄放時，泄放口位置、高度必須按要求設置，排出的物料要進入事故槽，嚴禁排放不合理，避免排出的物料四處漂散，遇明火燃燒爆炸。

　　二、預防反應容器火災爆炸事故的措施

　　1.嚴格按照安全規程生產

　　反應容器的工藝規程需經專門的科研和設計單位審定，沒有權威部門的相應鑒定，不允許隨意改變生產工藝。生產操作人員必須熟悉生產工藝規程、操作條件、原材料、產品、中間產物的反應特性和火災爆炸危險性質，杜絕操作失誤或任意更改工藝參數。

　　2.維護容器的耐壓強度

　　反應容器作為一種承壓設備，應嚴格按照壓力容器的設計、制造工藝進行，消除板材、焊接等質量上的缺陷。容器在使用過程中要防止由于腐蝕等原因造成器壁變薄，耐壓強度降低。因此，容器要定期進行探檢、維修、耐壓試驗，確保容器的耐壓強度，并請權威部門進行登記、注冊，定期檢驗。

　　3.防止反應失控發生

　　按作業指導書嚴格監測和控制反應容器內的溫度、壓力、物料組成和投料順序等，以使反應保持正常。杜絕投料次序顛倒，如丙二醇甲醚的生產必須先投入過量的甲醇后才能加入環氧丙烷。如果順序顛倒則引起環氧丙烷的聚合放熱，后果不堪設想。同時對于生產原料、中間產品以及成品應有嚴格的質量檢驗制度，保證其純度和含量，清除因有雜質而引起的不安全因素。

　　4.抑制物料混合氣爆炸的危險性

　　在爆炸極限范圍之內進行的反應，空氣或氧氣與反應原料的混合器宜放置在反應器進口附近，確保原料氣混合后立即進入反應器反應，減少可能發生爆炸的空間。還可采取原料氣和氧氣或空氣分別進料方式，以避免爆炸性混合物的形成。在接近爆炸極限條件下進行的反應，應嚴格控制原料氣與空氣或氧氣的混合比例。生產裝置要有自動化控制儀表、組分分析儀和安全聯鎖警報裝置。定期校驗儀表警報裝置，確保靈敏可靠。

　　對于具有可燃氣體或易燃液體蒸氣的反應容器，進料前必須用惰性氣體置換。反應完畢后同樣需要用惰性氣體置換掉容器內的可燃氣體或蒸氣，才能放入空氣。置換必須徹底。

　　5.及時維修、清理設備管路內結焦

　　要定期維修清除設備內的污垢、焦狀物、聚合物，以保證設備傳熱良好，并防止其堵塞設備管道形成瞬間高壓爆裂和發生自燃。清除方法可用水沖刷器壁表面和管道，用氮氣或水蒸氣吹掃。清理時不得使用鐵質工具或金屬條，清理出來的污物必須送至安全地點處理掉。如污垢、焦狀物等，可請專業清洗公司清理。

　　6.防止水漏入反應容器

　　反應容器的夾套和盤管冷卻系統的水位和水壓應略低于器內的液位和液壓。為了能及時發現反應容器的裂紋或孔洞，在排水管可安裝自動電導報警器，當管中漏入極少物料時，水的導電率會發生變化，利用這種變化進行檢測并發出聲響警報。

　　7.確保證反應容器進出物料安全

　　為了防止進出物料因靜電火花發生燃燒爆炸，反應容器、管道、器具應采用靜電連線聯成一體，并進行接地，接地線必須連接牢靠，有足夠機械強度，并定期檢查。液體物料的輸送，必須通過控制流速限制靜電的產生。特殊的物料應應采用鋁管或不銹鋼金屬軟管。

　　反應容器卸料時，應采用真空卸料。裝卸料口開戶時，應盡量采用密閉措施，如果做不到，應安裝移動式的排氣罩進行通風。

　　8.配置防事故安全系統

　　反應容器應設防事故自動聯鎖系統，如設物料溫度與催化劑加入量的聯鎖裝置；壓力或溫度極限調節報警裝置。當參數越出安全規定范圍，能立即進行自動調節。若調節無效能發出報警信號，通告操作人員采取緊急措施排除故障。

　　為了保證反應容器內壓力上升時能自動進行泄壓，必須在設備上安裝安全閥。對于不宜安裝安全閥或危險性較大的設備，可安裝爆破片。低壓系統與高壓系統反應器的連接處應設單向閥，以防止高壓反應器內的物料竄入低壓系統發生爆炸。反應容器應備有事故排放罐，或排出反應物料的備用容器和放空管，在設備發生失控的緊急狀態下，可將物料通過放空管排出容器，防止事故擴大。反應生產崗位必須配備氮氣和水蒸氣半固定滅火裝置。

　　9.反應容器的安全排放

　　反應容器的放空管一般應安設在頂部，室內容器安設的放空管應引出室外。放空管應有足夠高度，高于附近有人操作的最高設備2m以上，并保證排出的可燃氣體，應經冷卻裝置冷卻后接至放空設施。放空管上應安裝阻火器或其他限制火焰的設備，以防止氣體在管道出口處著火，并使火焰擴散到工藝裝置中去。放空管應有良好的接地，管口應處在防雷保護范圍內。

　　10.培訓事故處置方法

　　將消防知識宣傳和教育作為崗位培訓的一項重要內容。尤其注意對生產操作人員進行應急措施培訓工作，掌握特殊情況下的應急措施、滅火與疏散方法。通報的國際、國內的事故教訓和操作經驗，提出事故的可能原因，以便及時能做出準確的判斷和正確采取處理辦法。

　　三、反應容器發生火災爆炸事故應急救援

　　在化工生產中當發生反應失控、大量泄漏或火災事故時，工廠應緊急啟動化學品安全生產消防應急預案，召集相關人員立即趕至現場。

　　1.成立應急指揮小組和救援分隊

　　應急救援小組由各救援小組組長組成，總經理任組長，副總經理任副組長各救援分隊如下：

　　通訊聯絡隊：擔負各隊之間聯絡與對外聯系通訊任務；

　　治安隊：擔負現場治安、交通指揮、設立警戒、指揮員工疏散；

　　防化應急隊：擔負查明事故原因、物料性質，提出補救措施、搶救傷員、指導人員疏散；

　　消防隊：擔負開啟消防泵，現場消防稀釋，撲救火災等任務；

　　檢修搶險隊：擔負現場檢修、搶險等任務；

　　醫療救護隊：擔負現場人員救援人員的臨時救援防護等工作；

　　物資供應隊：擔負搶險物資的購買，物品的供應等任務；

　　運輸隊：擔負搶險物資及人員的運輸任務。

　　2.控制發生事故的危險區域

　　對危險區域實施控制，防止無關人員、車輛、明火等進入而引起的傷害及事故進一步擴大。

　　（1）清除火源：迅速關閉警戒區的救援人員的手機、電話機等通訊器材、關閉該區域的電器設備。

　　（2）實施警戒：以該反應器裝置為中心、裝置四周的主通道上設警戒線，由治安隊嚴格控制本公司及外來人員進入，禁止車輛通行。

　　3.偵檢反應容器事故現場

　　當泄漏未形成火災時，防化應急分隊派人身穿防化防火消防服，佩帶正式自給式空氣呼吸器進入泄漏地點查看，確定泄漏原因及現狀，并迅速匯報指揮小組，當已形成火災時，嚴禁人員進入。

　　4.控制反應容器事故的源頭

　　防化應急分隊把現場偵檢情況后，指揮小組應提出控制源頭的技術方案，并召集搶險搶修隊、消防隊落實控制源頭的方案。

　　（1）由搶修搶險隊派人穿防化服，佩戴保護用具，關閉與反應器相近的物料管線，并帶專用堵漏工具進入現場堵漏，如無法堵漏或泄漏嚴重應立即撤出相關人員，脫離危險現場。

　　（2）在搶險搶修對未進入現場時，應緊急啟動消防設施，根據物料的性能，使用有針對的滅火器材，同時啟動消防冷卻系統對四周裝置及區域進行保護。

　　（3）上級消防大隊趕至現場時應由上級消防領導統一調度、指揮。

　　5.反應容器四周物料的轉移

　　首先控制反應器內物料的大量外泄，當一時無法控制泄漏時，事故應急指揮小組應緊急碰頭，撤離反應器內的易燃物、可用自身機泵輸送，如無法輸送，或用專用槽車駁離，或用耐火耐溫的防火材料形成隔離墻，避免事態進一步擴大。

　　6.反應容器事故的緊急滅火

　　當泄漏發展到一定程度時，應按制定的企業滅火作戰方案執行，集中兵力，一舉殲滅火勢，并迅速疏散所有的人員，只留守滅火作戰人員，防止人員傷亡。

　　7.清洗反應容器的污染區域

　　事故泄漏或火災爆炸事故得到控制前后，應做好善后工作

　　（1）利用消防用水和冷卻用水對污染的反應裝置進行沖洗，充分清洗剩余的物料和氣體。

　　（2）對參加救援和參加滅火作戰的人員應進行規范沖洗，不能對人員產生新的傷害。

　　（3）留守救援及消防人員現場值班24小時，避免未能徹底消除事故隱患，以免死灰復燃。