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聚合工藝重點(diǎn)參數(shù)的監(jiān)控及安全控制

文檔作者：蔡華偉文檔來(lái)源：杭州安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月10日
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2014 年5 月
聚合工藝重點(diǎn)參數(shù)的監(jiān)控及安全控制
蔡華偉(杭州安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)有限公司)
聚合工藝普遍應(yīng)用在塑料、合成橡膠、化學(xué)纖維、涂料等工業(yè)
中，是生產(chǎn)高分子聚合物的主要反應(yīng)。根據(jù)不同的反應(yīng)機(jī)理，聚
合工藝可分為逐步聚合和連鎖聚合，連鎖聚合中又可分為自由基
型聚合、離子（陰離子或陽(yáng)離子）型聚合及配位絡(luò)合聚合。從聚合
的方法分又可分為本體法、溶液法、乳液法、懸浮法等不同的聚合
方法。
1.聚合工藝的特點(diǎn)及對(duì)安全操作的影響
高放熱、高粘度是聚合工藝共同的特點(diǎn)。帶壓操作是許多聚
合工藝的操作條件，少數(shù)超高壓聚合工藝其反應(yīng)壓力甚至超過(guò)
250MPa。
聚合工藝作為化學(xué)反應(yīng)的一種，也遵循化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基
本原理。反應(yīng)動(dòng)力學(xué)告訴我們，反應(yīng)速度是反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)
級(jí)數(shù)及反應(yīng)溫度的函數(shù)，在反應(yīng)體系中反應(yīng)物的濃度越大或反應(yīng)
級(jí)數(shù)越高，或溫度越高反應(yīng)速度就越快。在濃度、反應(yīng)級(jí)數(shù)一定
的情況下，溫度對(duì)反應(yīng)速度的敏感程度，取決于該反應(yīng)活化能的
大小，活化能越大越敏感。如反應(yīng)溫度為400⑸ ，活化能為
293KJ/ mol，當(dāng)溫度升高9⑸時(shí)反應(yīng)速度就提高1倍，對(duì)于放熱反
應(yīng)而言，也就是說(shuō)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)放出的熱量為原來(lái)的2倍。因
此對(duì)于聚合工藝，控制反應(yīng)物濃度和溫度對(duì)反應(yīng)的安全進(jìn)行具有
非常重要的意義。
從以上反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的原理可知，在聚合工藝中一旦系統(tǒng)的移
熱速率跟不上反應(yīng)的放熱速率時(shí)，反應(yīng)溫度就會(huì)上升，溫度上升
又會(huì)使反應(yīng)加速，放熱速率加快，放熱速度加快使系統(tǒng)的移熱速
率更加跟不上，反應(yīng)溫度更加升高……這樣就形成了惡性循環(huán)，
直至發(fā)生事故。因此反應(yīng)的強(qiáng)放熱是聚合工藝發(fā)生事故的根本
原因，生產(chǎn)中的暴聚現(xiàn)象就是這種惡性循環(huán)的結(jié)果。暴聚若發(fā)生
在密閉容器中會(huì)引起壓力的升高而導(dǎo)致爆炸事故；若發(fā)生在常壓
容器中，會(huì)使反應(yīng)液出現(xiàn)暴沸而產(chǎn)生沖料現(xiàn)象，當(dāng)容器的通氣口
較小無(wú)法及時(shí)釋放暴沸所產(chǎn)生大量的物料蒸汽時(shí)，也會(huì)因壓力升
高而引起爆炸。由于參加聚合工藝的原料大多為可燃、易燃易爆
物質(zhì)，因此無(wú)論是反應(yīng)器因超壓產(chǎn)生的物理性爆炸還是沖料都極
有可能引起火災(zāi)或化學(xué)爆炸等后果更為嚴(yán)重的次生事故。
聚合工藝過(guò)程為反應(yīng)物分子鏈長(zhǎng)逐漸增長(zhǎng)的過(guò)程，隨著鏈的
不斷增長(zhǎng)，反應(yīng)器內(nèi)物料的粘度不斷增大。一方面液體內(nèi)部的對(duì)
流傳熱的作用越來(lái)越弱，也就是液體中心反應(yīng)熱不能及時(shí)傳遞給
冷卻壁面而造成中心部位過(guò)熱。另一方面隨著粘度的增大，冷卻
壁面上物料的滯留層越來(lái)越厚，物料側(cè)的傳熱膜系數(shù)越來(lái)越小，
致使總傳熱系數(shù)也越來(lái)越小，傳熱速率隨之越來(lái)越小，導(dǎo)致因熱
量不能及時(shí)傳出而產(chǎn)生超溫現(xiàn)象，從而引發(fā)事故。因此，聚合工
藝物料的高粘度是使傳熱惡化的主要原因。
聚合工藝的主要危險(xiǎn)性有：
（1）聚合反應(yīng)中的使用單體、溶劑、引發(fā)劑、催化劑等大多是
易燃、易爆物質(zhì)，使用或儲(chǔ)存不當(dāng)時(shí)，易造成火災(zāi)、爆炸。如聚乙
烯的單體乙烯是可燃?xì)怏w，順丁橡膠生產(chǎn)中的溶劑苯是易燃液
體，引發(fā)劑金屬鈉是遇濕易燃危險(xiǎn)品。
（2）很多聚合反應(yīng)在高壓條件下進(jìn)行，單體在壓縮過(guò)程中或
在高壓系統(tǒng)中易泄漏，發(fā)生火災(zāi)、爆炸。例如，乙烯在130～300
MPa的壓力下聚合合成聚乙烯。
（3）聚合反應(yīng)中加進(jìn)的引發(fā)劑都是化學(xué)活性很強(qiáng)的過(guò)氧化
物，一旦配料比控制不當(dāng)，輕易引起爆聚，反應(yīng)器壓力驟增易引起
爆炸。
（4）聚合物分子量高，黏度大，聚合反應(yīng)熱不易導(dǎo)出，一旦碰
到停水、停電、攪拌故障時(shí)，輕易掛壁和堵塞，造成局部過(guò)熱或反
應(yīng)釜飛溫，發(fā)生爆炸。
2.聚合工藝安全操作的對(duì)策措施
2.1 選擇適當(dāng)?shù)木酆戏椒熬酆瞎に?
常見的聚合方法有本體聚合、溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合
等四種。
表2- 1四種常用聚合方法的比較
本體聚合的最大優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品純度高，不需要多少后處理設(shè)
備，但它的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)化率增高后粘度很高使流動(dòng)和傳熱困難，溫
度不易控制，容易發(fā)生暴聚。
溶液聚合是在溶劑存在條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)。由于溶劑的
存在，物料的粘度不會(huì)太高，有利于物料的流動(dòng)和傳熱，同時(shí)可以
利用溶劑的汽化將反應(yīng)熱帶出反應(yīng)釜，并經(jīng)冷凝后回流進(jìn)反應(yīng)
釜，解決了反應(yīng)釜容積放大后帶來(lái)的反應(yīng)器單位體積換熱面積減
小后產(chǎn)生的傳熱率小的矛盾，但產(chǎn)品的平均分子量較低。
懸浮聚合是單體珠滴分散在水中的本體聚合。每個(gè)珠滴均
可認(rèn)為是一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)。由于珠滴很小，因此反應(yīng)熱只要通過(guò)
0. 2～0. 4毫米的距離就可傳遞給周圍的水中，再通過(guò)水的對(duì)流將
反應(yīng)熱傳到冷卻壁面上。由于水的粘度較小，反應(yīng)器內(nèi)的攪拌效
果較好，較容易解決傳熱問(wèn)題，使反應(yīng)溫度控制較本體聚合容易
得多，反應(yīng)平穩(wěn)不易發(fā)生暴聚。缺點(diǎn)是生產(chǎn)難以連續(xù)化，另外為
了使液滴的大小適宜，需加入分散劑等助劑，必須增加去雜、分
離、干燥等后處理工序。
乳液聚合，反應(yīng)物流動(dòng)和傳熱類似懸浮聚合，但由于需要在
反應(yīng)體系中加入乳化劑等多種助劑，在后處理中又很難除凈，產(chǎn)
品雜質(zhì)多，只適合對(duì)產(chǎn)品純度要求不太高的場(chǎng)合。
2.2 采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)、安全的控制和聯(lián)鎖
因?yàn)橛赡骋辉蛞鸱磻?yīng)溫度失控后，反應(yīng)溫度、反應(yīng)速度、
反應(yīng)放熱速率將形成一個(gè)閉環(huán)的正反饋（惡性循環(huán)）。惡化不斷
加速很快就會(huì)發(fā)生暴聚、暴沸事故。而操作人員在工作時(shí)間內(nèi)很
難保證百分之百地保持全神貫注，一旦出現(xiàn)疏忽大意很容易產(chǎn)生
溫度失控，一旦發(fā)現(xiàn)溫度失控又要花較多時(shí)間去進(jìn)行閥門等的操
作，往往在時(shí)間上是來(lái)不及的。因此必須要用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(DCS、
工藝管理
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PLC)來(lái)實(shí)行生產(chǎn)控制和安全聯(lián)鎖。為了防止一套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)
生故障引起的事故，亦可將安全聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為獨(dú)立的系
統(tǒng)（SIS）。
對(duì)于聚合工藝應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控的工藝參數(shù)有：反應(yīng)釜內(nèi)的溫度、
壓力，攪拌器轉(zhuǎn)速以及加入反應(yīng)器的聚合單體或引發(fā)劑的流量，
冷卻水流量。
2. 2. 1聚合工藝重要工藝參數(shù)的監(jiān)控
下面所例舉的對(duì)重要工藝參數(shù)的監(jiān)測(cè)及控制都是指反應(yīng)條
件在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)的控制手段，若條件已超出允許范圍，達(dá)到
不可控的程度，則應(yīng)通過(guò)安全聯(lián)鎖來(lái)保證系統(tǒng)的安全。
1）反應(yīng)器溫度監(jiān)控
圖2- 1 聚合工藝反應(yīng)器溫度控制流程圖
圖2- 2 聚合工藝溫度控制曲線
說(shuō)明：
1. 本溫度控制流程是在反應(yīng)正常、反應(yīng)器溫度可控的情況下
設(shè)計(jì)的。若由于種種非正常情況引起反應(yīng)超溫，則需通過(guò)安全聯(lián)
鎖系統(tǒng)來(lái)解決。
2. 反應(yīng)過(guò)程中單體或引發(fā)劑的量是根據(jù)工藝要求定量，連續(xù)
加入或滴加。
3.控制過(guò)程如下
⑸反應(yīng)物料加入反應(yīng)器后，由于溫度較低，反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行。
此時(shí)蒸汽調(diào)節(jié)閥TV2打開，開始對(duì)反應(yīng)器內(nèi)物料進(jìn)行加熱。TV2
的開度根據(jù)工藝要求的升溫曲線由計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)。在加熱過(guò)
程中，TV1始終在關(guān)閉狀態(tài)。
⑸當(dāng)反應(yīng)器物料溫度達(dá)到工藝要求的反應(yīng)起始溫度T1時(shí)，
蒸汽調(diào)節(jié)閥TV2關(guān)閉，此時(shí)反應(yīng)已開始，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)器
內(nèi)溫度繼續(xù)升高。
⑸當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)溫度達(dá)到工藝要求的反應(yīng)溫度T2時(shí)，冷卻水
調(diào)節(jié)閥TV1從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)其開度的
調(diào)節(jié)使反應(yīng)溫度控制在工藝要求的反應(yīng)曲線附近允許范圍內(nèi)，直
至反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)（t2）。
⑸當(dāng)反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)（t2）時(shí)打開（全開）TV1，使物料溫度下降
至出料溫度T3時(shí)，出料。
⑸對(duì)于溶液聚合工藝，由于反應(yīng)熱可通過(guò)溶劑的蒸發(fā)帶走，
因此反應(yīng)溫度除通過(guò)夾套、盤管中的冷卻水流量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)外，
更大程度上可通過(guò)回流冷凝器的冷卻水的量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。TV1，
TV3除可以同時(shí)調(diào)節(jié)外，更多的可以進(jìn)行雙程調(diào)節(jié)，如計(jì)算機(jī)先
可通過(guò)TV3進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，此時(shí)TV1在關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)TV3開度
100％（全開）時(shí)反應(yīng)溫度還高于設(shè)定值T1時(shí)即TV1開始進(jìn)行調(diào)
節(jié)，TV1的設(shè)定溫度T1’比T1稍高一些，但必須在反應(yīng)溫度的允
許范圍內(nèi)。
2）反應(yīng)器的壓力監(jiān)控
⑸對(duì)于一般的聚合工藝，反應(yīng)釜的溫度與壓力是一一對(duì)應(yīng)
的，因此只需控制反應(yīng)溫度在正常范圍內(nèi)，反應(yīng)壓力也就控制在
正常范圍內(nèi)。因此只要在反應(yīng)釜上設(shè)一壓力表（或壓力傳感器）
就可以監(jiān)測(cè)反應(yīng)壓力了。如果發(fā)現(xiàn)溫度正常，但壓力超高的異常
情況，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)壓力安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，使壓力降至設(shè)備允
許的安全范圍內(nèi)。
⑸對(duì)于反應(yīng)壓力主要來(lái)源于工藝壓縮機(jī)的聚合工藝（如高壓
聚乙烯反應(yīng)）。
圖2- 3聚合工藝壓力控制流程圖
說(shuō)明：
由于考慮到生產(chǎn)過(guò)程中的一些不穩(wěn)定因素以及工藝壓縮機(jī)
使用一段時(shí)間后，其能力的正常下降，設(shè)計(jì)選用的工藝壓縮機(jī)其
公稱能力一般均比工藝要求高10％～30％。因此通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)
節(jié)工藝壓縮機(jī)系統(tǒng)的旁通調(diào)節(jié)閥的開度，就能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器壓力的
調(diào)節(jié)。
3）反應(yīng)過(guò)程中單體或引發(fā)劑流量的監(jiān)控
⑸對(duì)于單體或引發(fā)劑利用位差（高位槽）或離心泵加入反應(yīng)
釜的聚合工藝。
圖2- 4 單體或引發(fā)劑流量控制流程圖
說(shuō)明：
將檢測(cè)到的流量信號(hào)送給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)通過(guò)與流量的工
藝給定值進(jìn)行比較，后發(fā)出差值信號(hào)，給執(zhí)行結(jié)構(gòu)——流量調(diào)節(jié)
閥FV。通過(guò)改變流量調(diào)節(jié)FV 閥的開度，使進(jìn)入反應(yīng)器的單體或
引發(fā)劑的流量符合工藝對(duì)流量的要求。
⑸對(duì)于單體或引發(fā)劑利用計(jì)量泵輸入反應(yīng)器的聚合工藝，流
量的控制依靠調(diào)節(jié)計(jì)量泵的輸出流量來(lái)調(diào)節(jié)。由于計(jì)量泵為精
密的柱塞式泵，它的輸出流量是通過(guò)改變柱塞的行程或改變柱塞
的往復(fù)速度（頻常）來(lái)進(jìn)行調(diào)整，改變行程是通過(guò)手工來(lái)實(shí)現(xiàn)的；
改變柱塞往復(fù)頻率是通過(guò)調(diào)頻器改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4）冷卻水流量的監(jiān)控
冷卻水流量對(duì)反應(yīng)溫度有著重要的影響，但它不是我們直接
需要控制的指標(biāo)參數(shù)，因此在一般情況下，冷卻水流量是不直接
控制的，它是通過(guò)反應(yīng)器溫度間接控制的，但有時(shí)需要通過(guò)知道
冷卻水是否“斷水”或流量太小來(lái)預(yù)知反應(yīng)溫度即將失控這一信
息，因此，在許多聚合工藝中（尤其是對(duì)溫度較敏感的反應(yīng)），要設(shè)
臵冷卻水水流開關(guān)或冷卻水水量指示。
卻水水流開關(guān)
圖2- 5 冷卻水水流開關(guān)流程圖
說(shuō)明：圖中右邊雙點(diǎn)劃線框內(nèi)為前面所敘述的反應(yīng)溫度控制
的一個(gè)方案；FS為水流開關(guān)，當(dāng)有水流過(guò)或沒(méi)水流過(guò)，它發(fā)出不
同的開關(guān)信號(hào)，當(dāng)計(jì)算機(jī)接到?jīng)]水流過(guò)的“斷水”信號(hào)后，立即發(fā)
出報(bào)警，促使操作人員注意，并按一定的順序去處理。
（2）卻水流量的指示及控制
工藝管理
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圖2- 6 反應(yīng)器溫度/ 冷卻水流量串級(jí)調(diào)節(jié)流程圖
說(shuō)明：該流程最終要控制的參數(shù)是反應(yīng)器的溫度，它與用溫
度信號(hào)直接調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)閥開度的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)（如圖2- 1所示）的區(qū)別在于溫
度信號(hào)是通過(guò)改變流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值從而改變冷卻水流量
來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)溫度目的的。它是一種溫度串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，與溫度直
接調(diào)節(jié)系統(tǒng)相比，調(diào)節(jié)更穩(wěn)定，同時(shí)在計(jì)算機(jī)屏上可直接顯示冷
卻水流量參數(shù)。
5）聚合工藝反應(yīng)釜攪拌速率的監(jiān)控
攪拌在聚合工藝中對(duì)傳熱、傳質(zhì)均起到重要作用。攪拌效果
的好壞將直接影響反應(yīng)是否會(huì)產(chǎn)生局部（或全部）過(guò)熱，是否會(huì)
產(chǎn)生許多副產(chǎn)物等等。在反應(yīng)攪拌漿形式、大小選定的情況下，
攪拌轉(zhuǎn)速是直接影響攪拌效果的唯一指標(biāo)。因此對(duì)攪拌轉(zhuǎn)速的
監(jiān)控，在聚合工藝中尤為重要。在聚合工藝中有恒速和變速攪
拌兩種形式，恒速攪拌是在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中攪拌轉(zhuǎn)速始終是不變
的。變速攪拌是在反應(yīng)過(guò)程中，攪拌轉(zhuǎn)速根據(jù)各反應(yīng)階段對(duì)攪拌
轉(zhuǎn)速的不同要求而變化的攪拌形式。
⑸恒速攪拌
由于目前攪拌漿多為通過(guò)三相異步電動(dòng)機(jī)和固定速比減速
器驅(qū)動(dòng)的，三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是基本恒定的（它與同步轉(zhuǎn)速
之間的速差隨輸出力矩的大小變化而變化，但變化不大），因此一
旦電機(jī)及減速器確定了，攪拌轉(zhuǎn)速基本恒定，不需對(duì)其進(jìn)行監(jiān)
測(cè)。但聚合工藝到后期粘度較高，容易引起電機(jī)過(guò)載，另外也不
能排除因機(jī)械故障引起電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。為了保證電機(jī)不因
過(guò)載或堵轉(zhuǎn)而燒毀，因此電氣設(shè)計(jì)中對(duì)電動(dòng)機(jī)都設(shè)有過(guò)載保護(hù)，
如有必要，也可增加對(duì)電動(dòng)機(jī)輸入電流的監(jiān)測(cè)和報(bào)警，以便操作
人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。
變速攪拌多為通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到改變攪拌速度
這一目的的。改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速常用的有通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)
極數(shù)及改變輸入電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電源的頻率兩種形式。采用變極電
機(jī)調(diào)速是有級(jí)的，一般為雙速；采用變頻電機(jī)，在一定范圍內(nèi)可進(jìn)
行無(wú)級(jí)調(diào)速，由于這兩種電機(jī)都屬于異步電動(dòng)機(jī)，只要級(jí)數(shù)確定
或頻率確定后，攪拌轉(zhuǎn)速就基本確定了，由此一般只需開環(huán)控制
就可以滿足要求了，即控制電機(jī)極數(shù)或控制電源頻率就可以了，
不需要通過(guò)測(cè)速裝臵直接測(cè)得攪拌轉(zhuǎn)速信號(hào)后來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)
速（即閉環(huán)控制），但測(cè)量電機(jī)電流及過(guò)載保護(hù)裝臵也是需要的。
若對(duì)攪拌速度有很高要求的聚合工藝，則要通過(guò)測(cè)速/ 調(diào)頻的閉
環(huán)控制來(lái)達(dá)到目的。
圖2- 7 攪拌轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制流程圖
說(shuō)明：圖中A 表示輸入動(dòng)力電源電流的測(cè)量；
SE表示轉(zhuǎn)速檢測(cè)原件；ST 表示轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)的變換
SICA 表示轉(zhuǎn)速（S）、指示（I）、控制（C）、報(bào)警（A）、超高（H）、
超低(L)
6）料倉(cāng)靜電監(jiān)控
聚合工藝中許多溶劑、單體都屬低閃點(diǎn)物料，按規(guī)范所有工
藝設(shè)備、管道都應(yīng)設(shè)防靜電接地，并要求靜電接地電阻不大于
100Ω。料倉(cāng)當(dāng)然也有此接地要求，一般要求定期進(jìn)行檢查，復(fù)測(cè)
接地電阻。對(duì)于移動(dòng)設(shè)備如槽車，在工作前必須用防爆靜電鉗及
軟導(dǎo)線與接地極可靠連接，以消除靜電。對(duì)消除靜電要求嚴(yán)格的
場(chǎng)合，應(yīng)使用防爆靜接地檢查報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)到被測(cè)點(diǎn)
接地電阻超過(guò)允許值時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或聯(lián)鎖動(dòng)作信號(hào)，實(shí)現(xiàn)
與泵、放料閥等等設(shè)備的聯(lián)鎖。
7）可燃?xì)怏w和有毒氣體濃度的監(jiān)控
在工藝裝臵或儲(chǔ)存設(shè)施中涉及使用或產(chǎn)生甲類氣體或甲、乙
A 類可燃液體，或存在《高毒物品目錄》（衛(wèi)法監(jiān)發(fā)〔2003〕142號(hào)）
中的有害健康的有毒氣體時(shí)，均應(yīng)設(shè)臵可燃?xì)怏w或有毒氣體濃度
檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)的要求，應(yīng)符合《石油化工可燃?xì)怏w和有
毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50493- 2009）。
8）操作溫度高于物料閃點(diǎn)的操作工序
對(duì)于操作溫度高于物料閃點(diǎn)的操作工序, 在該溫度條件下作
業(yè)的危險(xiǎn)程度和事故風(fēng)險(xiǎn)大為增加宜充分考慮到物料在該溫度
下的危險(xiǎn)特性, 建議在安全設(shè)施設(shè)臵和設(shè)計(jì)時(shí), 參照《石油化工企
業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160- 2008）中3. 0. 2條的規(guī)定執(zhí)行。
2. 2. 2安全控制方面的措施
1）反應(yīng)釜溫度和壓力的報(bào)警和聯(lián)鎖
⑸常壓反應(yīng)或反應(yīng)壓力與反應(yīng)溫度有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的聚合
工藝
圖2- 8 溫度聯(lián)鎖流程圖
圖2- 9 溫度聯(lián)鎖邏輯圖
說(shuō)明：
1. 以上兩張圖僅表示超溫安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的流程即聯(lián)鎖邏輯，
未包括反應(yīng)正常時(shí)，溫度的調(diào)節(jié)。流程圖中的調(diào)節(jié)閥為溫度的調(diào)
節(jié)閥。
2. 對(duì)于已確定的聚合工藝采用哪一種或哪幾種安全聯(lián)鎖措
施，應(yīng)視該反應(yīng)的具體情況確定。
3. 反應(yīng)正常進(jìn)行時(shí)，安全聯(lián)鎖裝置是不可能起動(dòng)的，一旦起
動(dòng)，說(shuō)明裝置的調(diào)節(jié)系統(tǒng)有故障。因此反應(yīng)結(jié)束或停車后必須對(duì)
各個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，只有當(dāng)故障排除后方能重新開車
4. 當(dāng)單體或引發(fā)劑為用計(jì)量泵送入反應(yīng)器時(shí)，安全系統(tǒng)在關(guān)
工藝管理
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2014 年5 月
和X 粉晶衍射、紅外光譜的測(cè)試數(shù)據(jù)可判定其為由類質(zhì)同象導(dǎo)致
的含F(xiàn)，Mg的異形白云母。
三、研究成果及結(jié)論
1. 在折射儀上測(cè)得此西安綠樣品折射率為1. 52，利用顯微壓
入法，測(cè)得此樣品摩氏硬度為3. 13，同時(shí)用靜水稱重法測(cè)得本樣
品密度為2. 76。在長(zhǎng)短破紫外光照射下兩塊標(biāo)本均無(wú)熒光現(xiàn)象
產(chǎn)生，在分光光度計(jì)下觀察不到特征吸收光譜。
2. 利用X 射線衍射儀、傅里葉變換紅外光譜儀、環(huán)境掃描電
鏡等大型儀器進(jìn)一步分析確定了此西安綠樣品的礦物組成成分，
其主要成分為二八面體片狀白云母，偶見卷曲異形白云母，其中
白色包裹體為白云石，微形貌觀察中可見三組完全的階梯狀解
理。
3. 在樣品所含元素成分測(cè)試中，有些測(cè)試點(diǎn)測(cè)得樣品中含有
一定比例的Fe，除此之外沒(méi)有測(cè)出其他致色元素的存在，因此推
測(cè)Fe可能是導(dǎo)致此西安綠樣品呈綠色的致色元素。
參考文獻(xiàn)：
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析，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004. 【2】郭立鶴，韓景儀，紅外反射光譜方法的礦物學(xué)應(yīng)用，巖石
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應(yīng)用，寶石和寶石學(xué)雜志，2005. 【4】盛克平，掃描電子顯微鏡X射線能量色散譜儀在寶玉石
鑒定中的應(yīng)用，寶石和寶石學(xué)雜志，2010年01期. [作者簡(jiǎn)介]；鄒倩（1989—）女，湖北武漢人，湖北國(guó)土資源職
業(yè)學(xué)院教師；李琳（1984—），女，山西五臺(tái)人，湖北國(guó)土資源職業(yè)
學(xué)院教師。
技術(shù)管理
閉TV3前應(yīng)切斷計(jì)量泵的動(dòng)力電源。
⑸反應(yīng)溫度和壓力不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，正常反應(yīng)是分別用
各自相對(duì)獨(dú)立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的聚合工藝。
圖2- 10 壓力安全聯(lián)鎖流程圖
圖2- 11 壓力安全聯(lián)鎖邏輯圖
2）防止“暴聚”的發(fā)生
（1）聚合反應(yīng)熱的散發(fā)
a）聚合釜良好的傳熱能力可以增加散熱，在相當(dāng)程度上意味
著聚合釜的安全情況。b）一般較大的聚合釜需裝釜頂冷凝回流
器。在使用釜頂冷凝器時(shí)要注意向釜中加料時(shí)排盡不凝氣體，否
則會(huì)使傳熱系數(shù)下降；還應(yīng)避免采用揮發(fā)性引發(fā)劑，防止釜內(nèi)泡
沫進(jìn)入冷凝器，因結(jié)垢使傳熱系數(shù)降低。c）冷卻水可以帶走釋放
的熱量。在聚合過(guò)程中，視放熱情況控制閥門調(diào)節(jié)水量，在反應(yīng)
出現(xiàn)自動(dòng)加速時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)補(bǔ)充水量和循環(huán)水量的比例降低水
溫來(lái)保證放熱增加的要求。
（2）攪拌安全技術(shù)
a）反應(yīng)熱的散發(fā)，釜內(nèi)物料是否均勻與攪拌情況密切相關(guān)。
b）為了使更好的散熱和反應(yīng)溫度，應(yīng)充分?jǐn)嚢?，攪拌裝置具有一
定剪切強(qiáng)度和循環(huán)次數(shù)。c）攪拌強(qiáng)度與槳葉尺寸和層數(shù)有關(guān)，因
此在選擇攪拌裝置時(shí)要根據(jù)散熱要求合理選擇。
（3）防止“粘釜”技術(shù)
“粘釜”會(huì)導(dǎo)致聚合散熱能力下降，引發(fā)暴聚。解決“粘釜”問(wèn)
題可從以下幾個(gè)方面考慮：a）對(duì)聚合釜表面及有關(guān)構(gòu)件表面精細(xì)
研磨。b）在聚合配方中加添加劑。c）在釜內(nèi)有關(guān)構(gòu)件上涂覆防
粘釜涂層。d）已存在“粘釜”情況下時(shí)及時(shí)使用溶劑清洗或用超
高壓水實(shí)現(xiàn)水力清釜。
3）防止泄漏的發(fā)生
a）軸封采用現(xiàn)代液體密封技術(shù)。目前國(guó)產(chǎn)聚合釜多采用機(jī)
械密封，效果和壽命不盡理想；應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究，同時(shí)要嚴(yán)格
定期檢查維修。b）防止“暴聚”時(shí)安全閥泄壓造成的物料排放。
“暴聚”排料會(huì)使周圍空氣中VCM濃度很高，可能引發(fā)爆炸；一旦
溫度、壓力超高時(shí)，必須制定嚴(yán)格措施緊急降溫處理，準(zhǔn)備足夠的
中止劑。c）壓力容器管道的防泄漏技術(shù)。如果壓力管道及容器
發(fā)生破裂，會(huì)造成大量VCM 泄漏，并難以現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)救和處理，危險(xiǎn)
性極大；因此堅(jiān)持開釜前嚴(yán)格執(zhí)行檢查，定期更換和試壓制度等
對(duì)壓力容器管道的安全管理。
4）擴(kuò)充原有的控制系統(tǒng)的功能，提高生產(chǎn)工藝過(guò)程的自動(dòng)化
水平，加強(qiáng)控制系統(tǒng)功能的冗余設(shè)計(jì)！由于原有生產(chǎn)系統(tǒng)的許多
操作仍由人工完成，存在人失誤的可能，有必要改進(jìn)控制系統(tǒng)功
能，盡可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
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