張春華

雙氧水爆炸事故機(jī)理分析及預(yù)防措施

張春華

（湖南省岳陽市中石化長(zhǎng)嶺分公司化工作業(yè)部，湖南岳陽 414012）

我國對(duì)過氧化氫的生產(chǎn)有著嚴(yán)格的要求，而過氧化氫的性質(zhì)本身就不太穩(wěn)定，因此在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生爆炸。為了預(yù)防爆炸事故的發(fā)生，需要了解過氧化氫的性質(zhì)及在實(shí)際工作中的應(yīng)用。介紹了雙氧水爆炸事故機(jī)理以及我國在預(yù)防措施上的研究情況，重點(diǎn)以過氧化氫的爆炸機(jī)理的研究為切入點(diǎn)，分析了過氧化氫熱爆炸的理論與原理，最后為預(yù)防過氧化氫爆炸指出了指導(dǎo)性建議。

雙氧水爆炸；事故機(jī)理分析；預(yù)防措施研究

雙氧水的化學(xué)穩(wěn)定性非常差，極易發(fā)生爆炸。為了研究雙氧水的爆炸機(jī)理，利用雙氧水進(jìn)行了一系列的爆炸試驗(yàn)。我們以加速量熱儀對(duì)雙氧水進(jìn)行了危險(xiǎn)性測(cè)試，以通過一系列的研究試驗(yàn)得出雙氧水爆炸事故的機(jī)理。

1　爆炸機(jī)理分析

1.1第一階段物理過程

根據(jù)雙氧水的熱分解反應(yīng)，我們可以得到雙氧水的基本的反應(yīng)情況。因?yàn)檫^氧化氫的不穩(wěn)定性特別嚴(yán)重，即使是在日常生活與常溫條件下，雙氧水也在進(jìn)行著慢慢的化學(xué)分解反應(yīng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出，雙氧水最早的反應(yīng)溫度是34.5℃。

1.2第二階段物理過程

經(jīng)過雙氧水的第一部分反應(yīng)之后，雙氧水就開始進(jìn)行第二階段的物理反應(yīng)。在雙氧水發(fā)生爆炸前夕，容器在雙氧水的反應(yīng)下開始發(fā)生破裂，瓶罐內(nèi)的能量就開始飛速的通過裂縫噴出，以至于形成了巨大的能量，從而產(chǎn)生了爆炸。

2　過氧化氫熱爆炸的理論研究

對(duì)于過氧化氫熱爆炸的理論研究，最早要從1928年說起，當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)科學(xué)家通過各種實(shí)驗(yàn)巧妙地將熱爆炸這一系列問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)性課題。在反復(fù)實(shí)驗(yàn)操作完善過程中，確立了一個(gè)新的知識(shí)產(chǎn)物即熱爆炸的臨界條件，并乘勝追擊總結(jié)得出了熱爆炸的定量關(guān)系式。

2.1熱失控模型

系統(tǒng)地描述了化學(xué)反應(yīng)在最惡劣情況下（冷卻完全失效或系統(tǒng)處于絕熱狀態(tài)下）發(fā)生目標(biāo)反應(yīng)失控并引發(fā)二次分解反應(yīng)的情景，絕熱條件下反應(yīng)熱失控模型圖見圖1。

研究該失控情景分析方法，并從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的角度將失控危險(xiǎn)分為嚴(yán)重度和可能性兩個(gè)方面，即以絕熱溫升和最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間分別代表事故的嚴(yán)重度和可能性，表2為失控反應(yīng)嚴(yán)重度的評(píng)估準(zhǔn)則，表3為失控反應(yīng)發(fā)生可能性的評(píng)估判據(jù)所示。

2.2基于熱動(dòng)力學(xué)的研究方法

提出用一種基于熱動(dòng)力學(xué)的模擬方法。這種方法就是基于藥劑的熱分解過程建立比較符合實(shí)際的熱爆炸數(shù)學(xué)物理模型，然后根據(jù)所建的模型求出熱爆炸臨界條件以及自加速分解溫度等熱安全性參數(shù)。

圖1　絕熱條件下反應(yīng)熱失控模型圖

表2　失控反應(yīng)嚴(yán)重度的評(píng)估準(zhǔn)則

表3　失控反應(yīng)發(fā)生可能性的評(píng)估判據(jù)

3　雙氧水爆炸事故預(yù)防措施

3.1加強(qiáng)消防安全管理

在企業(yè)中，尤其是化工企業(yè)，爆炸事件時(shí)有發(fā)生。因此加強(qiáng)化工企業(yè)的消防安全管理，制定完整的防御爆炸規(guī)章制度，使得工廠每一個(gè)人員都可以有據(jù)可依，有章可循，同時(shí)要落實(shí)到實(shí)處。

3.2采取合理的技術(shù)措施

在爆炸的時(shí)候，很多時(shí)候都可能出現(xiàn)二次爆炸，因此，在爆炸的時(shí)候采取合理準(zhǔn)確的技術(shù)手段、措施來處理爆炸。

3.3 強(qiáng)化消防安全教育

在我國，很多的爆炸事件都是因?yàn)楣ぷ魅藛T嚴(yán)重缺乏消防安全意識(shí)而造成的，這最主要的原因就是企業(yè)缺乏安全教育培訓(xùn)。加強(qiáng)消防安全教育活動(dòng)刻不容緩，要想確保企業(yè)的安全性，多做培訓(xùn)，只有提高了企業(yè)員工的安全意識(shí)，才能保障安全。

4　結(jié)束語

在我國，雙氧水爆炸的情況時(shí)有發(fā)生，因此對(duì)于雙氧水爆炸事故機(jī)理分析以及其預(yù)防措施的研究都在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。介紹了雙氧水的爆炸機(jī)理以及對(duì)雙氧水熱爆炸機(jī)理的研究，該研究為預(yù)防雙氧水爆炸提供了理論基礎(chǔ)。

［1］ 王立芹，張曉靜.雙氧水濃縮技術(shù)方案的選擇［J］.安徽化工，2016，（3）.

［2］ 陳勇.可持續(xù)發(fā)展的綠色產(chǎn)品——雙氧水的用途及純化研究［J］.川化，2014，（1）.

Mechanism Analysis and Preventive Measures of Hydrogen Peroxide Explosion

Zhang Chun-hua

In our country，there are strict requirements for the production of hydrogen peroxide，and the nature of hydrogen peroxide is not too stable，so in the process of production，there will always be an explosion.In order to prevent the occurrence of explosion，we need to understand the nature of all aspects of hydrogen peroxide and apply it to the actual work.describes the analysis of hydrogen peroxide explosion mechanism and our research on prevention measures，focusing on the study of explosion mechanism of hydrogen peroxide as the breakthrough point，analyzes the theory and principle of thermal explosion of hydrogen peroxide，a guide for our final hydrogen peroxide explosion prevention.

hydrogen peroxide explosion；accident mechanism analysis；preventive measures

TQ086

A

1003-6490（2016）06-0128-02

2016-06-11

張春華（1987—），男，山東鄆城人，助理工程師，主要從事雙氧水和環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工作。