三氯硅烷的安全生产注意事项

三氯硅烷又叫做硅氯仿，用作高分子有机硅化合物的原料。三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭、易流动、易挥发、易潮解的无色透明液体，易溶于醚、苯、氯仿和二硫化碳等有机溶剂，遇水易发生分解反应产生氯化氢气体，与氧化剂可以发生强烈反应，遇明火、高热时发生燃烧或爆炸。

事故分析

2020年，在我国曾发生过两起三氯硅烷的闪爆事故。

事故一：

爆炸解体的容器碎片砸坏相邻精馏装置的进料阀门及附属工艺管道，致使化学物料（三氯硅烷）大量泄漏（10-12吨），事故未造成人员伤亡，泄漏的三氯硅烷产生的氯化氢扩散造成145团19户21人疏散撤离，开发区北工业园区警戒。爆炸事故的直接经济损失为209.1174万元。

事故调查认定事故发生前R10421B反应柱处于氮气置换环节，置换用变径短节焊缝未按规范焊接，存在缝隙，在文丘里效应下，氮气带空气进入反应柱，逐渐形成内部燃爆环境；焊接结构缺陷最终导致焊缝撕裂，大量三氯硅烷泄漏，泄漏的三氯硅烷与空气形成爆炸性混合气体，接触到自制加热套管（蒸汽温度146℃），发生燃烧，燃烧引入反应柱，发生爆炸。

事故二

某公司在夜间发生闪爆，根据初步了解信息判断是精馏除硼过滤器管路憋压导致泄漏，泄漏物料是三氯硅烷，造成闪爆，共闪爆5次；现场精馏界区管廊全部炸断，整个精馏仪表、电器工艺管路全部中断，大量氯硅烷外泄，吸附区吸附柱爆炸，具体爆炸几台还未核实清楚。具体事故原因还在组织分析中，后续跟踪事故进展。

氯硅烷类物质的危险性

氯硅烷泄漏后与空气中的水分迅速反应，生产氢气和氯化氢，有着火爆炸的风险，大量泄漏后迅速气化，到达爆炸范围内，有气相燃爆的风险。二氢二氯硅烷危险性极高，易燃易爆，且爆炸性极强，空气中爆炸极限(20℃，101.325kPa)为4.1%～98.8%(体积)，加热至100℃以上时会自行分解而生成氯化氢、氯、氢和不定性硅，施以强烈撞击时也会自行分解。在正常生产过程中，四氯硅烷过量，通过反歧化反应控制二氢二氯硅的浓度维持在较低的水平，但是在停车或者异常工况下，四氯化硅烷较少时，二氯二氢硅可能发生爆炸。

措施

1.加强对三氯硅烷生产过程中的工艺安全、反应安全有关基础理论研究，加强对三氯硅烷生产过程中的有关中间产品、副产品危险特性的认识，深入研究反应致灾机理，构建反应失控模型，为工艺控制技术手段的研发夯实基础。

2.提升三氯硅烷工艺工程设计的本质安全化水平，减少或避免临时搭接的管线设计，保证涉三氯硅烷物料体系与含水或空气体系完全隔离；装置设计中应统筹考虑装置运行的各阶段，尤其在开停车、检维修时应避免造成二氯二氢硅滞留。

3.选择符合物料及工艺特征的设备材质，避免工艺中可能产生的氯化氢腐蚀，加强设备状态在线监测与诊断预警相关技术的开发，针对关键设备、关键材料，开发适用的监测、诊断与失效控制技术，提高监测和诊断技术的有效性。

4.全面提高三氯硅烷工艺装置的安全自动化水平，基于保护层理念，确保实现对关键安全参数的实时监控、实时调节、实时报警，并在风险评估的基础上设置合理的安全联锁系统。