失控反應預防保護 與處理策略 *取材自經濟部工業局”製程反應失控預防技術手冊” (ISBN 957-01-8379-9)(2004)

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1 失控反應預防保護 與處理策略 *取材自經濟部工業局”製程反應失控預防技術手冊” (ISBN )(2004)

2 5.1 預防措施 欲避免失控反應造成的災害，需由預防與保護並重的安全措施一起著手
預防方法包括監測器、警報裝置、控制系統及自動或手動阻斷設備以避免反應器控制失誤等 預防措施的目的是希望能在超過反應器所能承受的最高壓力範圍之前，避免掉或是控制住反應的異常現象。

3 1. 反應器溫度與最高反應溫度的範圍（DSC, ARC） 2. 反應器耐壓範圍（ARC, RSST, VSP2）
卡計技術所取得的安全設計數據，可應用於規範製程的安全操作範圍或製程設計與改善的基本資料，如 1. 反應器溫度與最高反應溫度的範圍（DSC, ARC） 2. 反應器耐壓範圍（ARC, RSST, VSP2） 3. 冷卻系統設計與評估（ARC, VSP2, RC1） 4. 溫度、壓力警報裝置設定（DSC, ARC） 5. 批次或半批次反應選擇（ARC, RC1） 6. 進料速率（RC1） 7. 攪拌器形式及攪拌速率（RC1） 8. 黏度變化控制（RC1） 9. 濃度、pH值控制（RC1）等。

4 5.2 保護措施 若因製程偏離無法藉助預防措施加以控制，而導致嚴重失控之時，為避免造成更嚴重的毒性物質洩漏、火災或爆炸等意外事件，需有反應緊急中止（如圖5.1）與緊急洩壓（如圖5.2）等安全保護設計，可以說是製程安全設計的最終防線。 由於保護裝置的設計是用以消減失控反應的後果，因此選擇與設計安全的保護措施需深入瞭解失控反應的特性及其最嚴重的危害，如溫度、壓力、昇溫速率、昇壓速率、排放流體行為、物質毒性、燃燒行為、爆炸行為等。

5 製程常使用的保護控制有： 1. 緊急冷卻（加入隋性冷卻液體） 2. 緊急抑制（加入抑制劑） 3. 底部排放（Bottom Dumping） 4. 緊急排放（直接排放或污染處理後排放，電 腦動態分析） 5. 排放物處理（煙囪擴散、洗滌塔、捕捉槽、 燃燒塔等，電腦動態分析）

6 圖5.1 緊急中止反應的方法

7 圖5.2 緊急兩相排放處理系統

8 由於保護措施是失控意外的最後防線，若處理效能及瞬間排放量等之評估設計不正確，工廠即使擁有這些價格昂貴的保護設備仍可能發生嚴重的意外事故，薩維梭（Seveso）與波帕（Bhopal）的案例就是最好的例證。

9 5.3 處理策略 製程反應危害評估與製程安全設計流程如圖5.3表示。在瞭解熱危害的基本概念與評估方法之後，可以參照檢視流程，建立所需要的基本安全設計數據，依序探討製程各項可能的偏離現象，瞭解失控反應發生的時機與嚴重程度，評估預防安全措施是否恰當，並建立完整的製程緊急應變策略與步驟。 同時藉著DIERS（ Design Institute for Emergency Relief Systems）技術，進行儲槽與反應容器之單相/兩相排放口徑估算與緊急排放系統之設計評估，消弭製程中可能存在的反應熱危害，保障製程的安全操作。

10 圖5.3 製程反應危害評估與安全設計流程圖

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