如何编制化学品安全相容矩阵表？

【题记】2021年7月6日，深度安全刊发过 【EHS软件】CRW 4.0 （ 点击蓝色字体可以阅读），并给会员提供该软件的下载，但在实践中，仍然有很多单位不能很好利用该软件（主要是英文系统，让很多人望而却步），所以本期推文着重介绍该软件的使用说明，希望更多人能利用好很多化工巨头免费无私奉献的业界神级软件。

事故回顾

2018年7月12日，位于宜宾市江安县阳春工业园区内的宜宾恒达科技有限公司发生重大爆炸着火事故，造成19人死亡、12人受伤，直接经济损失4142余万元。事故的起因很简单：宜宾恒达公司在生产咪草烟的过程中，操作人员将无包装标识的氯酸钠当作2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺（以下简称丁酰胺），补充投入到2R301釜中进行脱水操作。在搅拌状态下，不相容的丁酰胺-氯酸钠混合物形成具有迅速爆燃能力的爆炸体系，开启蒸汽加热后，丁酰胺-氯酸钠混合物的BAM摩擦及撞击感度随着釜内温度升高而升高，在物料之间、物料与釜内附件和内壁相互撞击、摩擦下，引起釜内的丁酰胺-氯酸钠混合物发生化学爆炸。

宜宾恒达科技有限公司爆炸着火事故现场

而在化学品危险性信息中，化学品间的安全相容性（物质、材质），是辨识及控制工艺系统危化品危害性的重要信息，忽视它们的重要性所带来的后果，往往是很严重的。为了防止生产过程中误将不相容的化学品混合，可以根据企业范围内或生产、储存场所中所涉及的化学品编制化学品相容矩阵表，以备随时查阅。

一、什么是化学品不相容性？

化学品间的不相容又称禁忌，指一种化学品（物质）可能会与另一种化学品（物质）发生某种反应（可能是剧烈地），该反应在某些“外力”作用下可能发生，如加热蒸汽压变化或其他物理变化等。化学品不相容性用来描述宽泛的化学品间相互反应，包括接触空气时自燃、接触水汽时发热、分解、产生有毒气体、容器受热、溢出和破裂、聚合、形成新的且毒性更高的化合物、起火、爆裂、爆炸、以及其他各种结合反应。常见的一些典型不相容性物质组合的例子有：酸与碱、氧化剂与还原剂、遇湿易燃品与水、大部分有机溶剂与酸、无机酸盐之间等。

二、如何获取化学品间的相容性信息？

大部分性质明确的化学品可根据其本身特性来确认化学品间的相容性，但化学品存在不确定特性时，可通过以下渠道获取化学品的相容性信息：

1.通过化学兼容性数据库 获取化学品或材料的兼容性，网址为https://www.coleparmer.com/ ，网站界面可选中文，但查询结果为英文。

该网站可查询化学品兼容性和材料兼容性，化学品兼容性查询能选择一种化学品，查询其与数据库内所有化学品的兼容性和材料兼容性，材料兼容性查询能选择一种化学品，查询其与数据库内的所有材料的兼容性。该网站适用于单项化学品或材料的化学品相容性查询，不能生成化学品相容性矩阵表。

2. 通过CRW4软件查询 生成化学品安全相容矩阵表。下图表格是由称之为化学反应性工作表（Chemical Reactivity Worksheet, CRW）的软件生成的,它可从CCPS（化学工艺安全中心）免费获取。这个化学品相容矩阵表展示了化学品之间混合时会发生的危险反应。标有字母”Y”的绿色方块表面不存在化学反应，标有字母“N”的红色方框表明存在危险化学反应；标有字母“C”的黄色方框表明存在较小的危险性反应，无需特别关注。

三、CRW4软件应用

1.软件简介

CRW(Chemical Reactivity Worksheet)软件是由美国国家海洋和大气管理局（NOAA)、美国环境保护局（USEPA）、陶氏化学和化工过程安全中心共同开发，目前版本为4.0.3。CRW4包含了约5200种化学品数据库。数据库描述了每种化学品固有的反应性危害，如易燃性、过氧化性、聚合性、爆炸性、强氧化剂或还原剂能力、水或空气反应性、自燃性、已知的催化活性、不稳定性和放射性等，还包含化学物质、物理性质和毒性信息的一般描述。软件可以预览查看化学品混合后产生的危险性，一次性至多可添加100个化学品，并可将生成的化学品安全相容矩阵表导出到EXCEL中。下图为CRW4软件界面。

2.软件使用教程

软件使用的基本流程为：创建混合物→添加组分→生成化学品反应矩阵表→化学品反应矩阵说明→导出化学品反应矩阵表→完善数据库。

（1）创建混合物

①点击“New Mixture”，创建新混合物。

②输入混合物名称，点击”ok”,即可创建完成。

（2-1）添加组分

①在Chemical Name 一栏输入化学品名称（文）/CAS/UN号，选择“Exact”，点击“Search”。

②点击“Add to Mixture”，按此步骤逐一添加组分。

（2-2）添加自定义组分

如果数据库中未找到某种化学品信息，可通过查找相关MSDS或手册手动增加。步骤如下：

①点击“Custom Chemicals“进入自定义化学品菜单界面。

②点击“Add Custom Chemical“，在对话框中输入要添加的化学名称，再点击”OK“。

③填写自定义化学品相关信息，填写完毕后点击“Done“完成添加。

④再次按照”（2-1）添加组分”步骤添加自定义化学品。

（2-3）添加多组分化学品

①若混合物中的化学品不是纯品，可增加空气、氮、水和其他反应基团。首先点击选择已添加到混合物中的化学品，然后点击“Add“下的输入框，若选择空气、氮或水，则选择相应物质直接添加即可。

②若添加其他反应基团，点击“Reactive Group“，进入反应基团选择菜单界面，选择对应基团后，点击”Add Selected Group to Mixture“添加反应基团到混合物中。CRW中有68个反应性基团，你可以在这个软件中看到每一个反应性基团件的详细描述，也可以看到哪些反应性基团存在于哪些化学物质中。

（3）显示不相容表

①点击“View Chart“,进入查看预览化学品反应矩阵表。

②下图为点击进入的预览视图。

（4）导出化学品相容矩阵表

①点击“Export chart data“，在弹出的对话框中点击”Proceed“（继续），导出图表数据。

②在弹出的提示对话框中点击“OK“，弹出EXCEL选项对话框，点击”继续“。

③在弹出的对话框中选择“全部清除“。（关键步骤！）

④点击“全部移动“（关键步骤！），然后再点击导出。

⑤在CRW4安装目录下找到CRW-TO-EXCEL文件，打开，点击“Create Chart From CRW4 Export“。

⑥在弹出的对话框中选择“CRW_Data_Export.xlsx“文件，即可在EXCEL中自动生成化学品相容性矩阵表。

3.软件使用常见问题

（1）什么是反应基团？

反应基团是化学物质的类别（如酰基卤化物或酮），它们的化学结构相似，反应方式相似。为了预测化学物质之间的潜在反应性，CRW中的每个化学物质都被指派给一个或多个反应性基团，基于已知的化学性质。（为了查看CRW中使用的所有反应性基团的描述，单击CRW接口顶部任务栏中的反应基团信息按钮。）

（2）CRW如何预测化学品之间的反应性？

（3）什么是成对反应预测？

CRW只说明两种化学品一次反应。如果你的混合物含有两种以上的化学物质，CRW就预测了所有可能的化学物质之间的反应性。

重要注意事项：当混合物中有三种或更多种物质时，它们可能以CRW成对反应无法预测的方式反应在一起。例如，甘油和硝酸混合在一起时反应很小。然而，如果在混合物中加入硫酸，这三种化学物质会反应在一起产生强大的爆炸性硝酸甘油。CRW不预测这种反应，因为它对甘油与硝酸，甘油与硫酸；硝酸与硫酸进行反应预测，而不是对所有三种化学品一起进行反应预测。

（4）我能多加一些化学品吗？

软件限制是100种化学品。

（5）有汉化版本吗？

暂时没有汉化版本，除自定义化学品外，其他化学品的信息均为英文，希望国内能开发出功能类似的化学品安全相容矩阵表生成软件，以推动化学品安全管理水平。

本文来源：化工人club

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