Die Deflagration des Kalorimeters ist ein Sicherheitsrisiko, das im Versuchsbetrieb nicht ignoriert werden darf. Die Ursachen dafür sind komplex, und nur durch die Beherrschung des Kernwissens kann sie wirksam vermieden werden.

Unsachgemäßer Betrieb ist der Hauptanreiz. Das Kalorimeter hat strenge Anforderungen an das Probenvolumen. Wenn die Probenfüllmenge die Obergrenze der Tragfähigkeit des Geräts weit überschreitet, steigt die im Moment der Verbrennung freigesetzte Energie geometrisch an, überschreitet die Druckschwelle des Geräts und löst direkt die Deflagration aus. Gleichzeitig führt das ungleichmäßige Mahlen der Probe und das Mischen von Verunreinigungen dazu, dass die Verbrennungsreaktion außer Kontrolle gerät und die Hitze im Handumdrehen explodiert, was die innere Struktur des Geräts beeinträchtigt und eine Deflagration auslöst.

Der anormale Zustand des Geräts birgt eine versteckte Gefahr. Die Sauerstoffbombe des Kalorimeters ist das wichtigste drucktragende Bauteil. Wenn es Probleme wie Dichtungsversagen und Materialalterung gibt und es dem durch die Verbrennung erzeugten hohen Druck nicht standhalten kann, bricht es, begleitet von einer starken Deflagration. Wenn der Drucksensor und die Druckentlastungsvorrichtung des Geräts nicht kalibriert sind und lange Zeit nicht gewartet werden, kommt es außerdem zu Fehlfunktionen, Überdruck lässt sich nicht rechtzeitig abbauen, und der Druck sammelt sich weiter an, was schließlich zu einem Deflagrationsunfall führt.

Das Fehlen von Umwelt- und Prozesskontrollen verschärft das Risiko. Übermäßige Luftfeuchtigkeit in der Versuchsumgebung und starke Temperaturschwankungen beeinträchtigen die Stabilität der Probenverbrennung, was dazu führt, dass der Reaktionsprozess außer Kontrolle gerät. Einige Betreiber setzen Standardverfahren wie die Selbstinspektion des Stiefels und die Vorbehandlung der Proben nicht strikt um und lassen wichtige Verbindungen zur Sicherheitsüberprüfung aus, so dass sich latente Risiken weiter anhäufen und schließlich zu Verpuffungsfolgen führen.

Um die Verpuffung des Kalorimeters zu vermeiden, ist es notwendig, mehrere Verteidigungslinien aufzubauen. Strenge Kontrolle der Menge und Reinheit der Probe, um sicherzustellen, dass sie den Instrumentennormen entspricht; regelmäßige umfassende Wartung und Kalibrierung von Sauerstoffbomben und Druckgeräten und rechtzeitiger Austausch alternder Teile; Standardisierung des Betriebsprozesses, gute Arbeit bei der Kontrolle der Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit und Einführung der Selbstinspektion der Kofferräume. Nur wenn wir das Sicherheitsbewusstsein in jedes Betriebsdetail einbeziehen, können wir das Risiko der Verpuffung an der Wurzel beseitigen und die sichere und effiziente Durchführung von Experimenten gewährleisten.