三氯氫硅生產的火災危險及對策
發布時間：2012-07-25 共1頁
三氯氫硅又稱三氯硅烷、硅氯仿，英文名稱：trichlorosilane或silicochloroform，分子式為SiHCl3，用于有機硅烷和烷基、芳基以及有機官能團氯硅烷的合成，是有機硅烷偶聯劑中最基本的單體，也是生產半導體硅、單晶硅的原料，隨著有機硅烷偶聯劑工業的發展而出現供不應求，生產量越來越大。
一、三氯氫硅的理化特性及生產原理
三氯氫硅是采用硅粉與氯化氫氣體在流化床反應器中生成。它是無色液體，易揮發，易潮解，在空氣中發生反應產生白煙，遇水分解，溶于苯、醚等有機溶劑。屬一級遇濕易燃物品，易燃易爆，遇水反應產生氯化氫氣體；它與氧化劑發生強烈反應，遇明火、高熱時發生燃燒或爆炸。
其物理特性如下：比重：1．35；相對氣體密度：4．7；沸點：31．8℃；飽和蒸氣壓（14．5℃）53．33Kpa；閃點：－13．9℃（開杯）；自燃溫度：175℃；爆炸下限：6．9％；爆炸上限：70％；溶解性：溶于苯、醚等有機溶劑；具有急性毒性。
二、三氯氫硅生產的火災危險性分析
三氯氫硅生產的原料都是不燃物質，但是其生產過程中的產物大都是易燃易爆物質，如氫氣、三氯氫硅、氯氣等。
1、電解食鹽水的火災危險性
（1）電解時有強大的電流通過，如果電氣的絕緣不良極易產生電火花，電解車間經常有氫氣泄漏，遇到電火花或其它明火會發生燃燒或爆炸。
（2）如氫氣與氯氣相混，達到爆炸極限范圍，遇光也會發生爆炸。
2、三氯氫硅合成的火災危險性
SiHCl3的合成是在280℃～300℃的溫度下進行的，已經超過了SiHCl3的自燃溫度175℃，在合成過程中如果SiHCl3發生泄漏，或者空氣進入反應器，極易引起燃燒、爆炸或中毒事故。并且SiHCl3有毒、遇水燃燒，給火災撲救帶來一定的困難。
3、三氯氫硅貯罐的火災危險性
SiHCl3的貯罐如果發生泄漏，其危險性遠遠大于工藝管道泄漏的危險性，因為其貯量大，一旦發生泄漏，如果不及時堵漏，影響會不斷擴大。貯罐區因為冷卻用水的需要，經常有水存在，泄漏的SiHCl3遇水發生反應，產生有毒的HCl，向四周擴散，給搶險救援工作帶來困難。
三、防火防爆對策
在三氯氫硅生產的各個工序中，為防止火災、中毒，要嚴格執行各項消防安全制度，嚴格控制工藝指標，嚴格操作規程。加強對設備管道的維護保養，嚴防跑、冒、滴、漏。具體預防措施如下：
1、火源管理。在生產中進行檢修時使用的工具應該是不產生火花的工具，嚴禁用鐵器敲打設備或管道，工作人員應穿棉制品工作服。生產和貯罐區禁止明火，生產中動火要嚴格執行有關安全管理制度。
2、防止跑、冒、滴、漏。生產過程中產生的大都是易燃易爆有毒物質，生產設備、工藝管道和貯罐如果發生泄漏極易釀成火災、爆炸和中毒事故。因此，日常工作中要做好安全檢查，不留死角，設備要定期檢修，發現問題及時采取補救措施，修復存在跑、冒、滴、漏的部位。
3、配置應急工具和消防設施。應該配備一定數量的防毒面具、自給式空氣呼吸器、手套、堵漏工具。應急隊的人員要經常進行演練，熟練掌握各種情況下的堵漏方法和處置措施。貯罐區常備干砂的量最好不少于一個貯罐的容積，廠內倉庫存放一定的水泥作應急之用。配備一定數量的手提式二氧化碳和干粉滅火器。
4、生產工藝中的防火防泄漏措施。
（1）三氯氫硅的合成、除塵和精餾工段。HCl氣體緩沖罐與合成爐之間應設止回閥，防止合成爐的SiHCl3回到緩沖罐。應控制HCl氣體的流量，控制合成爐內的溫度。對設備管道要經常進行維護保養，防止三氯氫硅泄漏。在生產中要保持整個系統的密閉，用99．99％的氮氣進行保護。
（2）三氯氫硅的儲存。三氯氫硅的沸點較低，需在低溫下儲存，三氯氫硅的貯罐設置低溫保護裝置和降溫措施。由于三氯氫硅有潛在的燃燒爆炸危險，所以它的貯罐應與生產裝置要有一定的防火間距，并且要設防火堤，降溫水的排放管道經過防火堤處要設閘閥。貯罐應設靜電接地裝置和避雷裝置。貯罐內的氣相要與氮氣系統相連進行保護，貯罐的氣相與外部連通的平衡管（放空管）應與尾氣回收系統相連，不能直接排空，并應設止回閥和阻火器。貯罐區應設一個備用罐，緊急情況下應將泄漏的貯罐內的物料轉移至備用罐，防止大量泄漏。
四、泄漏處理和火災撲救
生產和儲存中如果發生三氯氫硅泄漏，應根據泄漏量的大小劃出一定的警戒范圍，禁止無關人員和車輛進入警戒區，切斷警戒區內的所有火源，迅速撤離泄漏污染區內的人員至安全地帶。如果是貯罐發生泄漏，又不能及時排除泄漏，就應該將發生泄漏的貯罐內的三氯氫硅用氮氣壓入備用罐內。如果是生產中的設備和管道發生泄漏，應立即停止生產，并迅速關閉有關閥門切斷物料輸送。泄漏地帶有水源時，應用干砂土圍成隔離帶，將泄漏的三氯氫硅與水隔離開來。搶險人員進入危險區域時應佩戴自給式呼吸器或防毒面具。應先查明泄漏部位的泄漏狀況。由于貯存三氯氫硅的容器為常壓容器，應針對不同的泄漏部位采取不同的堵漏措施，切斷泄漏源，用砂土、水泥吸收殘留液。
三氯氫硅泄漏后發生燃燒時，應采用干砂、二氧化碳、干粉、水泥滅火，禁止直接用水和泡沫撲救。
