1)反應失控引起火災爆炸
許多化學反應如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等反應都是放熱量較大的反應。在反應容器內進行反應時,若正常的反應過程失控,反應熱蓄積,反應體系的溫度隨之升高,反應速度加快.體系內壓力增大,當內壓急劇上升超過容器的耐壓能力時,容器破裂,高壓物料從破裂處噴出。由于溫度的升高,反應物料還可能發生分解、燃燒,引發反應失控火災爆炸事故。導致反應失控的原因有:反應熱未能及時移出,反應物不能均勻分散和操作失誤等。冷卻劑選擇不當,換熱設備不能及時導出反應器中過多的熱量,因器壁結垢傳熱效果變差,冷卻劑供給設備發生故障、換熱系統堵塞等原因,都可能導致反應熱未能及時移出。停電、攪拌系統故障、槳葉損壞、轉速不夠、槳葉形式不當、物料粉碎度不夠等則會使反應物料在器內分散不均勻,造成散熱不良或局部反應過于劇烈而發生危險。違反生產操作規程,物料超裝,催化劑加入過多,原料配比,投料次序和時間不當,冷卻劑閥門開關失誤,升溫速度過快,溫度壓力讀錯,計量儀器儀表有故障等原因均可引起物料化學反應的異常。許多化學反應,還會因物料中存在危險雜質而導致劇烈的副反應、過反應,甚至使反應異乎尋常加快導致反應失控。
2)反應容器內形成爆炸性混合物
有些氣態反應的原料混合氣,其原料配比處在爆炸極限范圍之內而具有爆炸性。例如:丙烯氨氧化反應的丙烯與空氣在原料總體積中分別占6.16%和677%,丙烯濃度已在爆炸極限之內(其爆炸極限為2%一11%);苯醉生產中蔡與空氣的重量比為1:9左右,萘蒸氣在空氣中的體積濃度為2.25%(蔡蒸氣爆炸極限為0.88%-5.9%)。反應容器內可燃氣體或易燃液體蒸氣未置換或置換不徹底,也是形成爆炸性混合物的重要原因。
3)反應容器密封不嚴,物料泄漏引起燃燒爆炸
反應容器密封不嚴,物料沖出,遇明火燃燒爆炸。
4)反應容器因設計制造缺陷引起爆炸
反應容器設計不合理,結構形狀不連續,焊縫布置不當等引起應力集中;設備材質選擇不當,制造容器時焊接質量不合要求及熱處理不當等使材料韌性降低;容器殼體受到腐蝕介質的腐蝕,強度降低等可能使容器在生產過程中發生爆炸。
5)反應容器中高壓物料竄入低壓系統
與反應容器相連的常壓或低壓容器、儲柜,由于反應容器中高壓物料的竄入,發生爆炸。
6)水蒸氣或水漏入反應容器發生危險
采用水蒸汽加熱或水冷卻的反應容器,若水蒸汽或冷卻水漏入容器內,容器內物料遇水分解放熱,溫度、壓力急劇上升,造成沖料,發生火災。如硝化反應,當硝化劑中進有水會促使其大量分解和蒸發,強烈腐蝕設備,還會造成爆炸。水通過設備蛇管和殼體不嚴密處滲進硝化物料時,會引起液態物料溫度和氣壓上升。
7)反應容器泄放系統不合理引起事故
在物料泄放時,泄放口位置、高度未按要求設置,排出的物料飄散流入室內,遇明火燃燒爆炸。
8)反應容器進出物料不當引起事故
大多數烴類物料屬絕緣物質,其導電性較差,進出反應容器時,物料高速流動,靜電積累放電引起燃燒爆炸。反應容器采用加壓卸料,易使容器內氣體或蒸氣逸出泄入廠房,形成爆炸性混合氣體
9)反應容器受熱引起爆炸
由于外部可燃物起火,輻射熱引起反應容器內溫度急劇上升,蒸氣壓增大,發生沖料或爆炸
10)火災爆炸事故連續發生
反應容器由于反應失控,外部火焰作用或設備缺陷發生泄漏破壞時,因其內部壓力往往高于大氣壓,有的可達3.0MPa-10.0MPa或更高,器內液體呈過熱狀態,容器爆裂導致物料蒸氣壓的平衡狀態被破壞,發生不穩定的過熱液體而引起的二次爆炸(稱為蒸氣爆炸);噴出來的反應物料迅速擴散,容器周圍空間則被可燃液體的霧滴或蒸氣所籠罩,如遇火源,會發生第三次爆炸(混合氣體爆炸)。這三次爆炸往往在瞬間即可完成,但卻是性質有所不同的相繼出現的三種爆炸。