我國精細化工現狀分析
2019年全國共發(fā)生化工事故164起、死亡274人。其中發(fā)生重大事故2起、死亡25人；特別重大事故1起、死亡78人。自2017年以來(lái)連續三年發(fā)生2起以上的重特大事故[2]，化工安全生產(chǎn)形勢依然十分嚴峻。
反應熱失控
評估化學(xué)反應熱失控過(guò)程需要考慮以下幾個(gè)重要參數：
反應風(fēng)險評估
原國家安監總局于2017年發(fā)布了《關(guān)于加強精細化工反應安全風(fēng)險評估工作的指導意見(jiàn)》，其中明確了對化工反應中涉及的原料、中間物料、產(chǎn)品等進(jìn)行熱穩定性測試，對化學(xué)反應過(guò)程開(kāi)展熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，根據反應熱、絕熱溫升等參數評估反應危險等級，根據最大反應速率到達時(shí)間等參數評估反應失控的可能性，結合相關(guān)反應溫度參數進(jìn)行多因素危險度評估，確定反應工藝危險度等級的要求和建議。
1） 物質(zhì)分解熱評估
2）反應風(fēng)險評估
i) 嚴重度評估
ii) 可能性評估
ii) 可能性評估
iii) 矩陣評估（Risk = Severity ×Likelihood）
3) 反應工藝危險度評估
針對不同的反應工藝危險度等級，需要建立不同的風(fēng)險控制措施。對于危險度等級在3級及以上的工藝，需要進(jìn)一步獲取失控反應溫度、失控反應體系溫度與壓力的關(guān)系、失控過(guò)程最高溫度、最大壓力、最大溫度升高速率、最大壓力升高速率及絕熱溫升等參數，確定相應的風(fēng)險控制措施。
反應風(fēng)險評估關(guān)鍵儀器
反應安全風(fēng)險評估需要的儀器種類(lèi)較多，包括反應量熱儀、絕熱加速量熱儀、差熱掃描量熱儀、閃點(diǎn)測試儀、爆炸極限測試儀、最小點(diǎn)火能測試儀等測試儀器，還包括水分測試儀、液相色譜儀、氣相色譜儀等分析儀器。其中獲取主要評估指標的關(guān)鍵儀器為反應量熱儀與絕熱加速量熱儀。
反應量熱儀
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控溫精度高，全溫度范圍控溫精度為±0.1K；
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多量熱模式，支持熱流、功率補償以及蒸回流量熱三種模式；
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測量精度高，全面考慮量熱過(guò)程熱傳遞和熱散失，可實(shí)現全溫度、全液位范圍系統熱容校準；
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定制化能力強，組件搭配靈活，支持軟件功能定制開(kāi)發(fā)。
絕熱加速量熱儀
絕熱加速量熱儀是在實(shí)驗室條件下模擬潛在二次反應風(fēng)險的專(zhuān)業(yè)測試儀器，能精確測得樣品熱分解初始溫度、絕熱分解過(guò)程中溫度和壓力隨時(shí)間的變化曲線(xiàn), 尤其是能給出DTA和DSC等無(wú)法給出的物質(zhì)在熱分解初期的壓力緩慢變化過(guò)程。
絕熱加速量熱儀的經(jīng)典工作模式為“加熱—等待—搜尋”（H-W-S）模式，工作前可設置實(shí)驗起始溫度、終止溫度、斜率敏感度、加熱幅度和等待時(shí)間等參數?！凹訜帷彪A段，量熱儀的溫度按設定的加熱幅度升高；“等待”階段，控制器通過(guò)比較樣品室溫度與絕熱爐各個(gè)區域的溫度，保持絕熱爐內的溫度處于均勻平衡狀態(tài)；“搜尋”階段，若檢測到樣品升溫速率大于設置的閾值（如0.02℃/min），則進(jìn)入絕熱追蹤階段，通過(guò)程序控溫保持樣品池四周的絕熱環(huán)境；否則，量熱儀自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)“加熱—等待—搜尋”流程。
通過(guò)絕熱追蹤階段的樣品升溫曲線(xiàn)，可測定放熱起始溫度、分解反應絕熱溫升ΔTad；對升溫曲線(xiàn)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，可進(jìn)一步計算得到分解反應活化能E、指前因子A、TMRad和TD24等反應風(fēng)險評估關(guān)鍵參數。
仰儀科技TAC-500A是國內自主開(kāi)發(fā)的首款絕熱加速量熱儀。該款儀器可實(shí)現快速溫度追蹤，即使在較低的phi因子下也能獲得良好的測量精度。同時(shí)具有實(shí)用的臺式緊湊設計，易于維護，具有良好的使用維護時(shí)間比。目前該款儀器在國內受到客戶(hù)廣泛認可的同時(shí)，也已經(jīng)成功打入歐洲市場(chǎng)。
參考資料
