物理化学在安全评价中的应用
2018-11-07梁正云
摘 要:在安全评价领域中,恰大好处的运用物理化学,能够从最安全的角度来分析和评价化工装置的化学反应和其他物理化学过程,通过深入了解其中全过程,最终提出解决对策和方法。在探索安全评价模式及方法的基础上,将其运用到具体工作中,这种研究方式有着非常重要的积极意义。希望通过文章的深入研究,能够为相关企业提供一定的参考。
关键词:物理;化学;安全评价;应用
在国外,部分发达国家的安全研究中心指出,由于人们缺乏对化学过程本质的认识和研究,特别是不了解刚上市的新产品、新推出的工艺方法,最终导致了一些安全事故的发生。在评价新工艺的安全方面,举个例子,众所周知,作为高新科技产业的典型,催化剂设备是非常重要的,它的晶化过程也就是一种物理化学过程,作为科技人员,对其进行技术创新后,采用技术手段获得附加值较高的催化剂产品。所以说,要想全面了解一个物化过程的危险性,首先要全面掌握其化学过程的根本规律,这样才能确保结论的科学性和可靠性。这些年,随着科技的发展,应运而生了一些新的指数评价方法,例如,Faisal I .Khan于2004年提出了整体本质安全指数概念,这是非常关键且重要的安全评价方法,值得深入研究。而这类新的指数方法,在考虑问题时则更为全面,充分考虑了安全事故对环境的破坏作用,在这方面,值得我国同行学习,但是,其国际认可程度仍然比不上道化学指数法。
一、研究方法
作为人们研究化学反应的最基础工具和学科,物理化学的重要性不言而喻,主要包含三方面内容,一是,具体且指定的化学变化,在特定的条件下该反应能否发生,如果能发生,会达到什么程度,具体的能量得失情况,这种情况一般都是物理学中的热力学应用到化学反应体系中而产生的化学热力学;二是,分析化学反应的历程、速率、何种因素会影响反应速率,从而对化学反应进行更好的控制,这指的是化学动力学;三是,分析物质结构和性质之间的关系,该内容是结构化学的一部分。事实上,在全世界范围内,我国物理水平还是非常高的,例如,由我国物理化学家唐敖庆所提出的杂化轨道理论,就被收入教科书中,极大地推动了世界物理学的快速发展。
二、研究结果
(一)分析与计算
基于物理化学原理来分析反应体系的危险性,诸如,形成压力变化、能量变化以及爆炸性等原因,并分析爆炸范围、化学不稳定性和氧化还原性质等内容,然后根据相应指标,进一步计算、分析和评价等,能够更深入、透彻的分析化学反应的危险性和本质过程,有利于我们更好的理解相关理论。通常情况下,在下述四个行业的安全评价中,一般会使用物理化学方法,一是,催化剂行业,二是,甲醛行业,三是,过氧化氢行业,四是,制氧行业。通过分析,能够得到最科学的数据和结论。
(二)定量评价
最容易出现错误的是压力储罐爆炸事故后果的模拟计算。针对经常出现的可燃物储罐的火灾爆炸后果,其实是可以通过一些计算软件来模拟计算的,但是,对于诸如氧等一系列助燃剂或者其他气体,则没有相应的计算软件,必须要基于热力学第二定律等公式、定律来严密的计算、推导其爆炸类型。如果爆炸过程有相变,要特别注意的是,绝对不能忽略相变,也不能完全套用爆照类型,要按照实际情况来演练和推算。
(三)通过评价模式和思路的丰富来实现安全评价深度和水平的提升
事实上,物理化学能够帮助我们解决一些实际问题,特别是很多评价方法所无法解决的,通过评价模式和思路的丰富来实现安全评价深度和水平的提升。一个较好的化工生产装置和爆炸危险储存装置评价模式指的是:第一,基于整个装置系統,分析系统危险有害因素;第二,利用物理化学来对化学反应本质危险进行分析;第三,根据我国现行标准和要求来评价其安全;第四,根据上述评价等级来提出具体解决措施。这四个环节,都非常重要,缺一不可。
三、结语
通过上述分析,我们发现,物理化学在安全评价中的应用,有着非常重要的作用,一是,通过分析本质过程,然后联系到全局,从更系统、更全面的角度来分析,能够最大程度的减少遗漏所带来的弊端,充分显现了系统安全的思想。二是,在物理化学中,从目标角度来看,部分分支领域的安全评价和研究目标有着较大的相同性,而物理化学原理相对是成熟的,只是方法和数据需要不断丰富和完善。对于化工安全评价而言,如果问题较多、难度较大,采用物理化学来解决是非常便捷的。特别是在事故后果分析过程中,使用物理化学,能够最大程度的减少错误率。三是,将物理化学应用于催化剂合成等行业的安全评价中,通过深入分析和认真计算,能够有效保证安全措施和对策的科学性和合理性。
参考文献:
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[2]及川纪久雄,陈兴吴.从物理化学特性来论述化学物质的安全评价[J].环境工程学报,1985(10):52-58.
[3]巫志鹏,王建伟,王林,等.一套应用于安全预评价的综合型安全评价方法[P].2015.
作者简介:梁正云(1990—),女,汉族,贵州兴义人,硕士,主要研究方向:教育教学。