三氯硅烷又叫做硅氯仿，用作高分子有機(jī)硅化合物的原料。三氯硅烷在常溫常壓下為具有刺激性惡臭、易流動、易揮發(fā)、易潮解的無色透明液體，易溶于醚、苯、氯仿和二硫化碳等有機(jī)溶劑，遇水易發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫氣體，與氧化劑可以發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，遇明火、高熱時發(fā)生燃燒或爆炸。

事故分析

2020年，在我國曾發(fā)生過兩起三氯硅烷的閃爆事故。

事故一：

爆炸解體的容器碎片砸壞相鄰精餾裝置的進(jìn)料閥門及附屬工藝管道，致使化學(xué)物料（三氯硅烷）大量泄漏（10-12噸），事故未造成人員傷亡，泄漏的三氯硅烷產(chǎn)生的氯化氫擴(kuò)散造成145團(tuán)19戶21人疏散撤離，開發(fā)區(qū)北工業(yè)園區(qū)警戒。爆炸事故的直接經(jīng)濟(jì)損失為209.1174萬元。

事故調(diào)查認(rèn)定事故發(fā)生前R10421B反應(yīng)柱處于氮氣置換環(huán)節(jié)，置換用變徑短節(jié)焊縫未按規(guī)范焊接，存在縫隙，在文丘里效應(yīng)下，氮氣帶空氣進(jìn)入反應(yīng)柱，逐漸形成內(nèi)部燃爆環(huán)境；焊接結(jié)構(gòu)缺陷最終導(dǎo)致焊縫撕裂，大量三氯硅烷泄漏，泄漏的三氯硅烷與空氣形成爆炸性混合氣體，接觸到自制加熱套管（蒸汽溫度146℃），發(fā)生燃燒，燃燒引入反應(yīng)柱，發(fā)生爆炸。

事故二

某公司在夜間發(fā)生閃爆，根據(jù)初步了解信息判斷是精餾除硼過濾器管路憋壓導(dǎo)致泄漏，泄漏物料是三氯硅烷，造成閃爆，共閃爆5次；現(xiàn)場精餾界區(qū)管廊全部炸斷，整個精餾儀表、電器工藝管路全部中斷，大量氯硅烷外泄，吸附區(qū)吸附柱爆炸，具體爆炸幾臺還未核實清楚。具體事故原因還在組織分析中，后續(xù)跟蹤事故進(jìn)展。

氯硅烷類物質(zhì)的危險性

氯硅烷泄漏后與空氣中的水分迅速反應(yīng)，生產(chǎn)氫氣和氯化氫，有著火爆炸的風(fēng)險，大量泄漏后迅速氣化，到達(dá)爆炸范圍內(nèi)，有氣相燃爆的風(fēng)險。二氫二氯硅烷危險性極高，易燃易爆，且爆炸性極強(qiáng)，空氣中爆炸極限(20℃，101.325kPa)為4.1%～98.8%(體積)，加熱至100℃以上時會自行分解而生成氯化氫、氯、氫和不定性硅，施以強(qiáng)烈撞擊時也會自行分解。在正常生產(chǎn)過程中，四氯硅烷過量，通過反歧化反應(yīng)控制二氫二氯硅的濃度維持在較低的水平，但是在停車或者異常工況下，四氯化硅烷較少時，二氯二氫硅可能發(fā)生爆炸。

措施

1.加強(qiáng)對三氯硅烷生產(chǎn)過程中的工藝安全、反應(yīng)安全有關(guān)基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)對三氯硅烷生產(chǎn)過程中的有關(guān)中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品危險特性的認(rèn)識，深入研究反應(yīng)致災(zāi)機(jī)理，構(gòu)建反應(yīng)失控模型，為工藝控制技術(shù)手段的研發(fā)夯實基礎(chǔ)。

2.提升三氯硅烷工藝工程設(shè)計的本質(zhì)安全化水平，減少或避免臨時搭接的管線設(shè)計，保證涉三氯硅烷物料體系與含水或空氣體系完全隔離；裝置設(shè)計中應(yīng)統(tǒng)籌考慮裝置運行的各階段，尤其在開停車、檢維修時應(yīng)避免造成二氯二氫硅滯留。

3.選擇符合物料及工藝特征的設(shè)備材質(zhì)，避免工藝中可能產(chǎn)生的氯化氫腐蝕，加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷預(yù)警相關(guān)技術(shù)的開發(fā)，針對關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵材料，開發(fā)適用的監(jiān)測、診斷與失效控制技術(shù)，提高監(jiān)測和診斷技術(shù)的有效性。

4.全面提高三氯硅烷工藝裝置的安全自動化水平，基于保護(hù)層理念，確保實現(xiàn)對關(guān)鍵安全參數(shù)的實時監(jiān)控、實時調(diào)節(jié)、實時報警，并在風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上設(shè)置合理的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。