3月31日,中科院化学所发生爆炸事故,一名一年级女研究生在实验过程中被炸身亡。根据初步消息,事故原因就在于实验人员在使用水热合成釜时操作不当,在合成釜未完全降温,合成釜内部存有高压气体的情况下贸然开釜最后被覆盖炸死。
事故中的水热釜是一种在化学实验室中的常见设备,可以用来做高压反应。水热反应釜结构非常简单,实际上就是一个可以密封的罐子。一般都是用一整块钢棒把中间掏空做出来的,壁厚非常厚,承压能力非常强,里面用四氟做个防腐蚀内衬。使用的时候把各种物料添加到釜里,然后用水浴,油浴或直接放在炉子里加热就可以了。由于水热釜一般不配有搅拌装置,因此一般用于纳米材料合成等不需要搅拌或对搅拌要求较低的反应。水热釜价格比较便宜,大概也就百把块钱的样子,一个实验室可以同时买好多个,平行开实验,效率还是比较高的。

然而作为一种耐压容器,水热釜结构太简单了。由于水热釜体积较小,一般不列入压力容器管制范畴。为了降低成本,最简单的水热釜没有压力表,没有泄压阀,没有温度探头,就更不要提安全阀,爆破片这类的措施了。
由于缺乏仪表,因此实验人员根本不知道水热釜内的实际温度与压力,密闭容器在高温高压下打开不可避免地会出现危险。而一般常规的操作往往就是在反应结束以后等待反应釜冷却到环境温度以后再打开。而往往一般的使用者也会将这一条作为基本的安全措施和规范。

但本质上由于缺乏仪表,水热釜内部对于实验人员来说依旧处于黑箱状态,即使进行了上述操作,水热釜依旧非常危险。
首先,由于一些实验室管理不善或者项目进度紧凑,操作人员往往会养成带温拆釜的情况,此时釜内依旧带压,轻则导致水热釜喷料伤人,重则就像事故中的受害者一样直接被釜盖炸死。
更有甚者存在直接利用水冷却水热釜的违规操作。用水直接冷却容易导致导致水热釜实际上是外冷内热的状态,更容易出现判断错误。此外冷热交替过程对反应釜的材质存在损害,容易导致釜体破坏泄漏出现危险。

此外这种操作仅仅适用于水热釜内反应不产生气体的情况,如果水热釜内在反应过程中产生气体,那么即使水热釜冷却到了室温,内部依旧会呈现高压状态,非常危险。
实际上如果按照压力容器的管理规定,水热釜这种设备本身难以符合规范。目前市面上有一些比较复杂的水热釜是可以配压力表和泄压阀的,价格也就贵一点点。但凡水热釜上挂着个压力表,告诉操作者内部的压力,或者是有一个泄压阀,可以先手动开阀把压力降下来都不会发生这样的悲剧。
