反应釜是化工企业经常使用的、常见的一种设备，是化工企业在生产过程中，用作物料发生反应的一种容器，在企业生产过程中，属于关键生产装置，其安全性对企业的安全生产影响很大，使用不当，或者参数控制不当，很有可能引起反应釜的火灾、爆炸事故。事实上这样的事故在化工企业中并不少见。下面就反应釜的安全管理问题进行一些分析：

一、反应釜的结构介绍反应釜的结构主要包括八部分。

一是釜体。釜体是用作盛装物料，物料在其中发生化学反应设备；

二是加热系统，如用导热油加热的导热油盘管等。是高温导热油在盘管内流动，给反应物料加热，使其发生化学反应的在反应釜内上下盘旋的管道；

三是搅拌浆。主要作用是将两种或多种物料进行搅拌，使不同的物料之间进行分散，充分混合，同时使物料的温度处于均衡状态；

四是热交换器。是冷却水和热物料进行热交换的设备，其内部有很多小管道，小管道内流动的是冷却水，小管道外部流动的是反应物料，最外部是用一个壳体包住。用冷却水跟反应物料在此进行热交换，使反应温度或生成物温度达到合适的目标温度；

五是上料管道。是用泵给反应釜内投放液体原料的管道；

六是出料管道。是用泵或自重将反应生成的产品从反应釜中导出的管道。

七是计量仪表系统。主要包括压力表、温度计等；

八是安全装置。如安全阀、爆破片等。

二、影响反应釜安全性的主要表现采用故障类型分析法（FMEA）和工作安全分析法（JSA），对反应釜的安全性进行分析认为，影响反应釜安全性主要来自四个方面：

一是反应釜检维修的质量对反应釜安全性的影响；

二是反应釜热交换器工艺对反应釜安全性的影响；

三是反应釜仪器仪表对反应釜安全性的影响；

四是反应釜内的反应过程对反应釜安全性的影响。

其中反应釜内物料之间发生的反应对反应釜的影响又分成三个方面：一是反应釜内物料之间发生的反应是物理反应对反应釜安全性的影响；二是反应釜内物料之间发生的反应是化学反应对反应釜安全性的影响。物料之间发生的反应是化学反应对反应釜安全性的影响又分为两个不同的反应：即吸热反应对反应釜安全性的影响、放热反应对反应釜安全性的影响。

三、反应釜在生产运行过程中安全性的分析

1、反应釜检维修质量问题对反应釜安全性的影响

反应釜在制造过程中，有严格的质量监管，特别是带压反应釜。但是，反应釜的检维修的质量把关问题就很难说了，全靠企业的认识和重视程度来确定，反应釜的检维修，绝大多数是焊接作业，焊工的水平就成了检维修质量的关键，有些企业，随便找个焊工就搞检维修，造成反应釜出问题。

2、反应釜热交换器工艺对反应釜安全性的影响

在反应釜的这八部分组成中，热交换器中冷却水进水控制工艺对反应釜的安全性影响很大，特别是放热反应时，冷却器冷水的进水工艺更是关键，许多老式反应釜热交换器的冷却水进水控制阀只有一个，一旦该控制阀损坏，不能正常循环，无法给反应釜降温，特别是物料在反应釜内发生放热反应时，反应温度降不下来，将会不可避免的发生火灾爆炸事故，后果不堪设想。

3、反应釜仪器仪表对反应釜安全性的影响

物料在反应釜内的反应，大都是合成反应，生成物（产品）对温度、压力的要求很严格，特别是对温度的要求，更是严格。当两种或者多种物料混合在一起投入反应釜，在不同的温度下，生成的物质不同，有些物质是在特定的压力、温度下，才能生成特定的物质，所以，反应釜仪表的精确、准确性，对反应釜内的化学反应，生成产品的影响非常之大。而老式的反应釜大都是只安装一个压力表、一个温度计，压力、温度计量的精确、准确性没有保障，一但压力表、温度计计量失准，很有可能导致反应釜内的化学反应过程发生改变，生成的产品也发生质的变化，甚至导致事故发生，反应釜被破坏。

4、反应釜内的反应过程对反应釜安全性的影响

物料在反应釜内的反应只有两种，一种是物料之间的反应是物理反应，另一种是物料之间的反应是化学反应，下面就这两种情况分别进行探讨：

1）物理反应对反应釜安全性的影响。

将生产用物料投入反应釜，没有新物质生成，只是将各种物料进行搅拌分散均匀。在常温常压下，物料之间相互渗透，相互溶合的反应，就是物理反应。

比如油漆的生产过程就是这样的物理反应过程。投料工将粉状固态物料染色粉等、液态物料树脂等液体物料投入到反应釜（也叫分散机、搅拌机等），反应釜内的搅拌浆通过匀速的旋转运动，将固体物料搅拌开，使其均匀地在液态的树脂中分布，达到一定的搅拌时间，固体粉料已经均匀地在树脂中分布，固体物料与液体物料相互溶合，相互渗透。再将搅拌好的物料通过泵（为了安全起见大都采用气动隔膜泵，不使用电机动力，没有防爆要求），打入研磨机，对物料中的比较大颗粒的粉料进行研磨，使其粒度更小，物料之间溶合的更好，然后再用隔膜泵将研磨好的物料打入另外一个成品罐，然后再加入一些添加剂，使其外观、粘度、光泽、细度、固体含量、干燥速度等指标符合国家标准要求，这样，物料在反应釜里完成了油漆生产，从其过程看，生产的产品完全是物料在反应釜中发生物理反应的产物。这种物理性的反应对反应釜的安全影响不大，除了对反应釜内壁、管道等造成一定的磨损、腐蚀外，其它对反应釜没有别的影响，也不会发生大的事故，安全管理风险比较小。

2）化学反应对反应釜安全性的影响

物料在反应釜里的反应，绝大多数是化学反应，有些甚至是高温、高压下的化学反应。如果是化学反应，则要在反应的机理上，寻找反应釜是否安全的答案。

（1）物料在反应釜里的化学反应是吸热反应对反应釜安全性的影响

物料在反应釜里的反应如果是吸热反应，那么这种反应要持续地通过导热油或电等供热载体给物料加热，这样的反应，温度控制比较容易，正常情况下，只要温度、压力取全取准，一般不会发生大的事故，跟物料在反应釜里是物理反应相比，就是温度比常温高，密闭生产的话也有一定的压力，这种压力是由于物料温度升高后的体积膨胀增大而导致的，也有沸点低的物料被气化而体积增大而产生的压力，但压力始终不会太高，更不会引起反应釜的爆炸。一直加热到目标温度后，停止加热，反应规定的时间后，化验产品合格，就可以通过热交换器冷却水与生成品进行热量交换，将产品温度降下来，达到可以包装的程度，一个循环的生产就结束了。反应参数始终能被操作人员可控。这里唯一的风险就是操作工人责任心不强，温度计失灵等原因，使加热过度，使物料的反应温度超过了目标温度，那样的话也可能引起火灾、爆炸事故。

（2）物料在反应釜里的反应是放热反应对反应釜安全性的影响

物料在反应釜里的反应是放热反应对反应釜安全性的影响就比较大了，如果控制不好温度和压力，很有可能发生泄漏、火灾、爆炸等恶性事故。

物料在反应釜里的放热反应绝大多数是先吸热，后放热。在物料投入反应釜后，先要通过一定的热媒介质，对反应的物料进行加热，引发物料之间的化学反应，当这种化学反应达到一定的程度后，也可以说，达到一定的温度后，反应开始产生放热，当反应释放出来的热量足够维持这种化学反应进行时，这个时候，就不需要再给反应釜里的物料加热了，当温度升高到目标温度时，就要通过热交换器用冷却水跟物料交换热量，使反应釜内的物料保持一定时间的目标温度，让物料在反应釜内充分反应。这样的先加热后放热的反应，控制温度的方法与吸热反应的温度控制方法大不一样，吸热反应是给予反应釜里的物料热量，是控制高温介质的给予量来控制温度。高温介质给予量的控制方法很多，如电加热可以断电，导热油加热可以关闭导热油控制阀，即使导热油控制阀损坏，无法控制，还可以采取停炉的方法，切断高温介质给反应釜内物料的供应热量，可见控制高温介质的给予量是很好控制的，给予量少了，大不了就是多给予一段时间，即便给予不了，也不会发生任何事故。而放热反应的温度控制则是控制低温介质的给予量来控制温度。而控制低温介质的给予量来控制放热反应物料的温度就不一样了，要是给予的少了，温度就会温度持续升高，甚至超过了目标温度，还继续升高，如果冷却介质输送管道、阀门出现故障，完全给予不了低温物质，则反应釜就会无控温度升高，无控压力升高，就有可能导致爆炸事故发生。所以，放热反应对反应釜的安全性是最不利的，必须引起高度重视。

四、为了确保反应釜的安全性应采取的对策措施1、针对反应釜在检维修过程中的质量问题的对策

反应釜大都是在高温高压生产条件下运行，运行环境比较恶劣，很容易造成反应釜出现这样或那样的故障和问题。所以企业应当采取一些措施，确保反应釜完好。

一是应该制定全面、适用、可操作的反应釜安全操作规程，用以指导反应釜的操作人员正确操作，不给反应釜造成因操作失误或不当而带来的损伤或损坏。

二是应该制定反应釜定期检维修保养制度。将反应釜的检维修、保养提前做，预防反应釜发生故障或损坏而造成的安全生产事故。

三是加强日常检查。反应釜每运行一次，都要对反应釜的各个结构部分进行全面检查，对关键部位应重点检查，特别要检查仪器仪表的完好性，各种管道的完好性，安全装置的完好性和热交换器的完好性。

四是检维修保养人员要取得一定的资质，并且要符合压力容器焊接要求的水平，这样才能保证检维修和保养的质量。

五是检维修完以后，一定要搞水压试验，确保检维修后的压力原件能够承受设计压力。

结论：反应釜的检维修，要严格把好质量关，检维修完成后，必须进行水压试验，合格后方可投入生产使用

2、针对反应釜热交换器冷却水进水工艺缺陷的对策

物料在反应釜内发生化学反应时，是放热反应，热交换器进水阀发生故障，则很危险，很有可能造成反应温度、反应压力过高，造成反应釜爆炸事故。所以，应对那些只有一个阀门控冷却水进水老旧的反应釜，加以改造。具体办法是，在原控制阀门跟前，再安装一个旁通阀，一用一备，当正常使用的阀门发生故障的时候，就可以采取打开旁通阀的方法，保障热交换器冷却水能即时给予，从而保障反应温度能够得到有效的控制。最好是将主阀设置为受温度控制的自动阀，旁通阀设置为手动阀。这样既实现了自动化生产，又保障了生产的安全，避免由于人工控制对温度掌握的不准确，造成对产品质量的影响，同时也减轻了操作员工的劳动强度。当然，如果手动阀是主阀，旁通阀自动阀是副阀，那么就会造成自动阀常年处于关闭不使用的状态，在这种情况下，操作员工要定期对自动阀进行开闭试验，确保自动阀经常处于完好状态。

结论：反应釜的热交换器冷却水进水管道控制阀门旁边必须有旁通，一用一备确保万无一失。

3、反应釜仪表对反应釜安全性的影响的对策

反应釜的仪器仪表，就是反应釜内的化学反应正常与否的眼睛，特别是压力表和温度计，必须具备两个条件，一是精确；二是准确。所谓精确，就是要求企业要按照《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》（JJG52-2013）“第2.7.5条检定周期：压力表的检定周期可根据使用环境及使用频繁程度确定，一般不超过6个月的要求”对压力表定期进行检定。温度度也一样，也要按照有着标准要求进行定期检定，确保压力表、温度表的精确性。所谓准确，就是一台反应釜在投入生产运行过程中，温度计、压力表反应的数据是准确的，误差不能超过一定的数量。

那么怎么才能判断温度计、压力表反应的数据是准确的呢。这就要求每一台反应釜，都应该各安装不同类型的两只压力表、两只温度计。在运行过程中，可以通过两种不同类型的计量仪器仪表进行比较，一但两只仪器显示的数据不一致时，那就肯定是有一只仪表是有问题的，就样仪表出现问题就能够及时发现。避免因仪表出现问题给反应釜带来的安全风险。

结论：反应釜的仪器仪表都应该是双仪表，双计量，双显示，当同一参数两只仪表显示不一致时，就说明有一只仪表是有问题的，便于及时发现仪表出现的问题，消除隐患，避免事故。

4、反应釜内物料之间的物理反应对反应釜安全性影响的对策

反应釜内物料的物理反应虽然没有化学反应对反应釜造成的隐患和风险大，但也有磨损、腐蚀等不同程度的影响，那么如何防止物理反应对反应釜安全性的影响呢？主要要考虑两个方面：

一是磨损对反应釜的安全性的影响。物料在反应釜内要通过搅拌浆的旋转运动，带动物料也在反应釜内旋转运动，物料旋转运动对反应釜的摩损主要与物料的粒度、硬度有关系，特别是粉料的粒度，粉料的粒度越大，那么对反应釜的磨损就越大，所以，在选择粉料的时候，尤其要选择粒度小的粉料，另外，也与粉料的硬度有关，粉料的颗粒的硬度越大，对反应釜的磨损就越大，所以，在选择粉料的时候，也要考虑选择硬度小的粉料，这样就可以减轻物料对反应釜的磨损，延长反应釜的使用寿命。

二是物料腐蚀对反应釜安全性的影响。物料的腐蚀性对反应釜使用寿命影响很大，同时也可能造成反应釜内管道及反应釜体本身的损坏，特别是对管道的腐蚀，很有可能造成管道穿孔，如导热油管道等，如果造成这些管道穿孔，就有可能将导热油等不是生产原料的物质进入反应釜，一方面产品质量受到影响，别一方面也可能引起火灾爆炸等事故，所以，在选择物料时候，尽量选择腐蚀性小的物料，代替腐蚀性大的物料，或者没有腐蚀性的物料。这样就能够减轻因物料的腐蚀性，对反应釜安全性的影响。

结论：消除物料在反应釜内发生物理反应对反应釜安全性影响，主要考虑物料中粉料的粒度和硬度，尽量选择粒度小，硬度小的粉料。选择腐蚀性小或者没有腐蚀性的物料。

5、物料在反应釜里的化学反应是吸热反应对反应釜安全性的影响的对策措施

物料在反应釜里的化学反应是吸热反应，对反应釜安全性的影响主要是加热过度，可能造成的火灾爆炸事故。要杜绝在反应釜内吸热反应不发生加热过度的事件，一是要加强对员工职业技能的培训，特别是责任心和安全意识的培训。操作员工一定要负起责任，上班工作期间，不从事与工作无关的工作，要时刻观察物料在反应釜里温度的变化，达到目标温度应立即结束加热。二是反应釜使用的仪器仪表一定要精确、准确，不能误导操作人员，最好是同一参数两套仪表显示。当然，最好的杜绝过热的方法是采用自动化控制仪表系统，如DCS控制系统，当温度或压力达到目标值的时候，自动化仪表系统就会自动切断加热系统，完全可以杜绝加热过度事件发生。

结论：吸热反应对反应釜安全性的影响，一是加强操作员工的责任心教育，二是加强仪器仪表的管理，三是采取自动化控制系统。

6、物料在反应釜里的反应是放热反应对反应釜安全性的影响的对策措施

物料在反应釜里的化学反应是放热反应对反应釜安全性的影响，是最危险的化学反应。当然正常情况下，只要操作得当，系统完好，正常运行是没有问题的。这里边最关键的工艺是换热器的冷却水系统不能出问题。当化学反应达到自放热阶段，如果冷却水供应不上，那么，后果是灾难性的，就是有安全阀、爆破片的泄压安全装置也无法避免火灾爆炸事故，可见，这样的放热化学反应，必须保证热交换器的冷却水要万无一失。跟第2个问题一样，要在热交换器进水阀旁边再接一套加有控制阀门的进水旁通，这样，一但主进水阀失效了，那么旁通进水阀就可以打开，给热交换器供冷却水。实现安全生产。采取自动化控制系统最好。

结论：要保障物料在反应釜里的反应是放热反应时，确保反应釜温度受控，不发生意外，就必须在热交换器的冷却水进水阀的旁边，再加装一套带有控制阀门的旁通水路。万一主供水阀出现异常的情况下，旁通照样可以给热交换器供冷却水，保证放热化学反应的温度受控，保障安全生产。

总之，化工企业里的生产装置也是关键的高风险的装置，对于化工企业来讲，利用一些安全评估的方法，对一些关键生产装置的安全性进行分析，是实现安全生产的重要途径。反应釜是化工企业产生化学反应的一个常用装置。对反应釜安全性的分析很有必要。（作者：白绘春）