Matična stranicaPoslovni korisniciTemeLabaratorijske uslugeAnaliza koja prati proizvodni procesTestiranje hazarda hemijskih reakcija
Testiranje hazarda hemijskih reakcija
Nekompromisni bezbednosni standardi i optimizacija hemijskih procesa
Posledice nekontrolisanih egzotermnih hemijskih reakcija mogu biti razorne. Nekontrolisane reakcije u Bopalu i Sevezu jasno ilustruju dugotrajan utisak koji ovakvi događaji ostavljaju, kao i neizbrisivu mrlju na reputaciji kompanija koje su bile uključene u njih. Prilikom rada sa bilo kojim proizvodnim procesom neophodno je uvek utvrditi hazarde povezane sa njegovim funkcionisanjem.
Prilikom rada sa bilo kojim proizvodnim procesom neophodno je uvek identifikovati hazarde povezane sa njegovim funkcionisanjem. Razumevanje hemijskih reakcija i reaktivnosti materijala predstavlja ključan element bezbednog odvijanja procesa, s obzirom na to da su egzotermni hemijski procesi veoma prisutni u proizvodnim procesima. Ove reakcije su često inherentne samoj transformaciji koja se sprovodi (npr. konverzija stirena u polistiren) – u drugim slučajevima može se raditi o nenamernim reakcijama koje nisu deo planiranog procesa (npr. razlaganje materijala usled kontaminacije ili izlaganja prekomernoj temperaturi).
Identifikacija, procena i karakterizacija namernih, a još važnije nenamernih egzotermnih reakcija, od ključnog su značaja za obezbeđivanje bezbednog uvećanja razmera (scale-up) i funkcionisanja hemijskog procesa. Ovo često zahteva primenu strategije za procenu hazarda reakcija i termički nestabilnih supstanci u odnosu na sve predvidive situacije u pogonu. Zahvaljujući našoj preventivnoj metodologiji, pomažemo vam da hemijske procese odvijate uz povećanu bezbednost i kvalitet.
Vaše prednosti
- Najsavremenija laboratorijska tehnologija
- Bogato iskustvo u oblasti razvoja i optimizacije hemijskih procesa
- Isplativ mehanizam za procenu hazarda hemijskih reakcija
- Svež, praktičan pristup starim procesima
Naš pristup
Treba napomenuti da kod odvijanja egzotermnih hemijskih reakcija, uključujući termički nestabilne supstance i smeše, hazard proizilazi iz generisanja pritiska. Pritisak se može generisati u zatvorenom sudu (ili nedovoljno ventiliranom sudu) usled:
- Generisanja permanentnog gasa, npr. stvaranja azota, ugljen-dioksida itd. kao rezultat željenog procesa ili nepredviđenog događaja.
- Efekata pritiska pare izazvanih zagrevanjem, koji mogu nastati usled egzotermne reakcije ili kvara u procesu, čime se smeša podiže iznad svoje tačke ključanja.
Ovi oblici generisanja pritiska mogu poticati od željene reakcije, značajne sporedne reakcije ili sekundarne reakcije razlaganja. Identifikacija načina na koji dolazi do generisanja pritiska od presudnog je značaja za obezbeđivanje bezbednosti.
Naše testiranje hazarda hemijskih reakcija počinje tehničkim pregledom, kroz koji se sagledava postojeći proces i razvijaju novi. Naše specijalizovane kapacitete čine, između ostalog: skrining procena, adijabatska Devar (Dewar) kalorimetrija, reakciona kalorimetrija primenom uređaja Mettler RC1, akcelerisana kalorimetrija (Accelerated Rate Calorimetry – ARC), diferencijalna skenirajuća kalorimetrija (Differential Scanning Calorimeter – DSC), paket za dimenzionisanje ventila (Vent Sizing Package 2 – VSP2™), kao i Karijusova cev (Carius tube) sa analizom izlaznog gasa.
Zašto DEKRA?
- Pružamo specijalizovanu ekspertizu, iskustvo i najsavremenije laboratorijske kapacitete kako bismo testiranje reaktivnih hemikalija učinili vrednim ulaganja.
- Specijalizovani smo za bezbednost procesa i sprovodimo laboratorijske studije reakcija, faktorijalne eksperimentalne planove, kao i testove pod refluksom i povišenim pritiskom.
- Posvećeni smo zaštiti ljudskih života, društva i kompanije, i na osnovu toga procenjujemo uticaj promena u procesu na bezbednost i životnu sredinu.
- Prilagođavamo rešenja vašim potrebama i dajemo praktične i ekonomične preporuke za unapređenje vaših procesa.
CHETAH program (ASTM program za procenu hemijske termodinamike i oslobađanja energije) predstavlja jedinstven alat za predviđanje termohemijskih osobina, kao i određenih „hazarda reaktivnih hemikalija" povezanih sa čistom hemikalijom, smešom hemikalija ili hemijskom reakcijom. CHETAH je koristan za klasifikaciju materijala u pogledu njihove sposobnosti da se nasilno razlažu, za procenu toplote reakcije ili sagorevanja, kao i za predviđanje donjih granica zapaljivosti.
DSC je metoda termalne analize koja koristi male uzorke od nekoliko miligrama (mikro-termalna analiza). Pošto DSC radi na mikro-nivou, koristeći samo nekoliko miligrama supstance, moguće je ispitivati visoko egzotermne procese u ekstremnim uslovima bez ikakvog rizika. Relativno mala količina uzorka koja se koristi u DSC obezbeđuje dovoljnu temperaturnu homogenost unutar uzorka, tako da se i visoki toplotni izlazi mogu kvantitativno meriti. Pored toga, trajanje eksperimenta u skenirajućem režimu iznosi samo nekoliko sati, čime DSC tehnika postaje veoma brz i moćan metod za skrining svrhe.
Karijusova cev je alat za skrining termalne stabilnosti, koji se koristi za utvrđivanje egzotermne aktivnosti i generisanja gasa. Testovi skrininga putem Karijusove cevi mogu detektovati egzotermnu aktivnost, kao što je temperatura početka reakcije, identifikovati efekte pritiska, kao što je početak generisanja permanentnog gasa, i konačno utvrditi količinu gasa generisanog tokom testa. Nastali permanentni gasovi mogu se analizirati različitim analitičkim tehnikama, kao što su GC-MS i GC-FID.
ARC je automatizovani laboratorijski instrument koji pomaže u eksperimentalnom određivanju odnosa vremena, temperature i pritiska kod bilo koje egzotermne reakcije u zatvorenom adijabatskom okruženju. Podaci koje generiše ARC mogu se primeniti za procenu potencijala termalnih i pritisnih hazarda reaktivnih hemikalija, a mogu se koristiti i za definisanje mera zaštite pogona, uključujući projektovanje sistema za hitno rasterećenje pritiska primenom DIERS tehnologije.
Reakcioni kalorimetar Mettler RC1 predstavlja računarski upravljan laboratorijski reaktor koji balansira protok toplote i mase. To je izvanredan alat za proučavanje termalnih karakteristika željenih reakcija i za obezbeđivanje bezbednog odvijanja procesa. Podaci sa RC1 pružaju informacije kao što su energija reakcije, specifična toplota, adijabatski porast temperature i koeficijenti prenosa toplote. RC1 se može koristiti za razvoj i optimizaciju procesa proučavanjem ponašanja hemijskih procesa u odnosu na promenljive parametre procesa, kao što su temperatura, doziranje, mešanje, koncentracija i katalizator.
Ovaj instrument omogućava direktnu simulaciju nekontrolisanih reakcija u pogonskim razmerama u laboratorijskim uslovima. Devar kalorimetar takođe obezbeđuje direktnu simulaciju reaktora do 25 m³, daje izuzetno precizne podatke testa i tačan prikaz višefaznih reakcionih smeša, može se koristiti u šaržnom, polušaržnom ili gasnom šaržnom režimu, i predstavlja veoma ekonomično rešenje koje kombinuje bezbednost procesa i razvojne studije. Podaci iz Devar eksperimenta mogu se koristiti za definisanje mera zaštite pogona, uključujući projektovanje sistema za hitno rasterećenje pritiska primenom DIERS tehnologije.
Paket za dimenzionisanje ventila je originalno razvijen tokom DIERS projekta sredinom osamdesetih godina, u cilju prikupljanja podataka za proračune dimenzionisanja ventila kod nekontrolisanih egzotermnih reakcija i razlaganja; kasnije je komercijalizovan pod nazivom VSP2™. Za razliku od adijabatskog Devar sistema i ARC sistema, koji koriste testne ćelije sa debljim zidovima kako bi izdržale visoke pritiske, testne ćelije VSP2™ zapremine 120 cm³ imaju tanke zidove i niži phi faktor. Ovaj uređaj je jedan od najpoznatijih adijabatskih kalorimetara u svetu i posebno je popularan u SAD za proučavanje nekontrolisanih reakcija.
