一種化工過程安全監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化工安全技術領域，具體地，涉及一種化工過程安全監控系統。
【背景技術】
[0002]在現代化學工業飛速發展的今天，世界各地重大工業事故相繼發生，毒氣泄漏、危險化學品火災爆炸等事故層出不窮。在1960-1977年的18年中，美國和西歐共發生化學物品的重大火災爆炸事故360余起，死傷1979人，直接經濟損失超過10億美元。我國化學工業事故更是頻繁發生，在1950-1999年的50年中，發生各類傷亡事故23425起，死傷25714人，其中化學物品的火災爆炸事故死傷人數4043人。在眾多化學物品的火災爆炸事故中，因自反應性化學物質的熱危險性(熱自燃，熱分解、熱爆炸)而引起的事故是常見的事故形式之一。
[0003]高分子、樹脂及精細化工和制藥工業中的典型化學反應通常都是放熱的，如果能量的釋放不能控制就會引發火災和爆炸等嚴重的工業事故。由于化學品反應性與生產過程密切相關，因此化工生產過程的安全問題日漸受到人們關注。許多實驗方法被引入到化學品的反應危險性評價當中，并不斷發展。
[0004]Accelerating Rate Calorimeter(ARC)技術是 1970年首先由美國DOW化學公司開發，后由Columbia Scientific成功的將其商業化，并注冊商標為Acceler2ating RateCalorimeter(ARC)。它能夠模擬潛在失控反應和量化某些化學品和混合物的熱、壓力危險性。儀器使用簡單，靈敏度高，可以測試任何物理狀態和含能水平的樣品，結果易于處理和分析。自開發以來，已成為全球最廣泛使用的絕熱安全量熱技術。化工過程的危險性評價包括物質反應的熱力學、動力學和系統物理特性等多種相關因素。尋找能夠精確表征化工過程熱失控反應特征的方法，并力求評價方法與實際情況間較好的相關性是保證安全生產的重要前提。絕熱加速量熱技術作為一種高靈敏度的絕熱量熱測試方法，具有許多其他實驗手段不可比擬的特點，逐漸成為化工生產過程安全評價必不可少的手段。同時對新型化學品的開發和應用也具有重要意義。ASTM在1998年發布的“利用ARC方法評估物料熱穩定性標準指南”中指出“ARC實驗所獲數據可用于預測與生產、儲存和運輸化學物質及混合物有關的熱量和壓力危險性，以采取適當的預防措施。
[0005]自反應性化學物質一般指本身具有一定的能量，不需要借助外界的氧就能進行分子內分解、分子內或分子間氧化還原反應的化學物質。它不僅在外界能量作用下容易發生火災、爆炸等安全事故，而且即使沒有外界能量的作用，在自然條件下也會發生不同程度的化學反應，放出熱量。通常所說的自反應性化學物質包括有機過氧化物、氧化劑、硝化物、火藥、炸藥等。如果由這些物質組成的體系內的化學反應放熱速度大于該體系向環境的散熱速度，就會造成體系內的熱積累，最終導致熱自燃或熱爆炸事故。在工業生產和國民經濟建設中，因自反應性化學物質的熱自燃等引起的火災、爆炸事故頻繁發生，給人民的生命財產帶來了巨大的損失。
[0006]因此建立一種安全、快捷、有效的化工過程安全監控系統非常有必要。
【發明內容】
[0007]針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種化工過程安全監控系統。
[0008]根據本發明提供的一種化工過程安全監控系統，用于對固體類反應物的反應過程監控，其特征在于，包括:測量模塊、修正模塊、應急處理模塊、監控主機；
[0009]所述測量模塊，用于測量獲取被監控的反應物的熱失控溫度曲線、壓力曲線以及溫升速率；
[0010]所述修正模塊，用于測定雜質對所述反應物熱穩定性的影響，并修正所述測量模塊所測量的數據；
[0011]所述應急處理模塊包括溫度控制子系統、壓力控制子系統、泄放收集處理子系統；
[0012]所述監控主機，用于根據所述測量模塊、修正模塊獲得所述反應物的反應過程數據，并根據所述反應過程數據控制所述測量模塊、溫度控制子系統、壓力控制子系統、泄放收集處理子系統的工作。
[0013]作為一種優化方案，所述測量模塊包括絕熱加速量熱儀；
[0014I所述絕熱加速量熱儀包括:
[0015]封閉爐體；
[0016]加熱裝置，用于對所述封閉爐體內待測量反應物進行加熱，多個所述加熱裝置均勻分布于所述封閉爐體的內壁上，
[0017]反應籃筐，用于使待測量反應物發生反應，所述反應籃筐設置于所述封閉爐體內部、下側；
[0018]樣品爐，用于放置待測量反應物，所述樣品爐懸置于所述反應籃筐內部；
[0019]內氣體循環裝置，用于驅動所述封閉爐體內部空間的氣體循環，所述內氣體循環裝置設置于所述封閉爐體內部、所述反應籃筐上方；
[0020]外循環氣體增壓裝置，所述外循環氣體增壓裝置與所述封閉爐體連通并形成氣體進口和氣體出口；
[0021]檢測工裝，用于檢測所述樣品爐的溫度和壓力數據；
[0022]冷卻裝置，通過冷卻水的流通對所述封閉爐體進行冷卻，所述冷卻裝置設于所述封閉爐體上并與所述封閉爐體形成冷卻水進口和冷卻水出口 ；
[0023]控制子系統，自動或響應所述控制主機的命令控制所述內氣體循環裝置、外循環氣體增壓裝置、加熱裝置、檢測工裝的工作。
[0024]作為一種優化方案，所述修正模塊用于根據所述測量模塊的檢測數據判斷雜質對所述反應物熱穩定性的影響，并基于雜質對所述反應物熱穩定性的影響的判斷對所述測量模塊的檢測數據進行修正后傳輸至所述監控主機；
[0025]所述修正模塊判斷雜質對所述反應物熱穩定性的影響具體包括:
[0026]所述修正模塊根據差示掃描量熱法自所述檢測模塊分別獲取被測反應物、雜質與被測反應物的混合物兩者的最大放熱溫度的差值和起始放熱溫度的差值，
[0027]若所述兩者的最大放熱溫度的差值或起始放熱溫度的差值大于或等于6°C，則所述修正模塊判斷所述雜質對所述反應物的熱穩定性有影響，且該雜質與被測反應物不相容，
[0028]若所述兩者的最大放熱溫度的差值和起始放熱溫度的差值小于6°C，則所述修正模塊判斷所述雜質對被測反應物的熱穩定性有影響，并根據真空安定法自所述檢測模塊獲取以所述雜質與所述反應物混合物相對于所述反應物和雜質凈增加的氣體量AV，
[0029]若AV> 0.6mL，則所述修正模塊判斷所述雜質對所述反應物的熱穩定性有影響，且該雜質與所述反應物不相容，
[0030]若AV<0.6mL，則所述修正模塊進一步根據自所述測試模塊獲取所述反應物、雜質與反應物的混合物兩者的自加速分解溫度，
[0031 ]當所述反應物的自加速分解溫度< 75°C時，
[0032]若所述反應物、雜質與反應物的混合物兩者的自加速分解溫度差值210°C，則所述修正模塊判斷該雜質與所述反應物不相容，
[0033]若所述反應物、雜質與反應物的混合物兩者的自加速分解溫度差值<10°C，則所述修正模塊判斷該雜質與所述反應物相容；
[0034]當所述反應物的自加速分解溫度>75°C時，
[0035]若所述反應物、雜質與反應物的混合物兩者的自加速分解溫度差值<75°C，則所述修正模塊判斷該雜質與所述反應物不相容，
[0036]若所述反應物、雜質與反應物的混合物兩者的自加速分解溫度差值>75°C，則所述修正模塊判斷該雜質與所述反應物相容。
[0037]作為一種優化方案，還包括監控模塊，所述監控模塊進一步包括視頻監控單元和實時監測單元；
[0038]所述視頻監控單元用于對化工過程進行全程視頻監控，獲取包括裝卸作業過程、生產作業過程的生產安全視頻數據；
[0039]所述實時監測單元用于監測生產作業過程中環境的參數變化；
[0040]所述控制主機還用于在監測到自所述實時監測單元獲取的參數出現異常時控制應急處理模塊工作。
[0041]作為一種優化方案，所述實時監測單元包括溫度傳感器、濃度傳感器、流量計、壓力表；
[0042]所述控制主機實時對溫度傳感器、濃度傳感器、流量計及壓力表采集到的環境數據集中處理并進行異常判斷和處理，
[0043]所述控制主機在任一所述環境數據未超出閾值范圍但已進入預警范圍內時發出安全預警，
[0044]所述控制主機在任一所