熔鹽是鹽的熔融態(tài)，最常見的熔鹽是由堿金屬或堿土金屬與鹵化物、硅酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽組成。2023年5月7日，河南某熔鹽儲(chǔ)熱項(xiàng)目發(fā)生熔鹽高溫爆裂事故，造成1人死亡、13人受傷，國(guó)家能源局為此發(fā)文要求“開展熔鹽儲(chǔ)熱等能源綜合利用項(xiàng)目安全排查”。

在化工生產(chǎn)過程中，以高溫熔鹽作為熱交換媒介的情況也較多，乙腈、苯酐、三聚氰胺、丙烯腈等生產(chǎn)裝置中均有應(yīng)用。而這些化工裝置中使用的熔鹽，多含有硝酸鉀、硝酸鈉等強(qiáng)氧化劑，在高溫環(huán)境下存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，如果熔鹽熱交換設(shè)備一旦泄漏，含有強(qiáng)氧化劑的熔鹽與有機(jī)物料、易燃物料接觸，也易引發(fā)事故。

一是

在使用熔鹽作為熱交換介質(zhì)的環(huán)境中，溫度至少在300℃以上，熔鹽中的硝酸鹽等強(qiáng)氧化劑在高溫環(huán)境下會(huì)分解釋放助燃的氧氣。而當(dāng)高溫的硝酸鹽等強(qiáng)氧化劑與有機(jī)物、還原劑、易燃物接觸或混合時(shí)，能發(fā)生劇烈反應(yīng)，引起燃燒爆炸，硝酸鹽還會(huì)釋放出有毒的氮氧化物氣體，造成人員中毒。因此，熔鹽使用過程中，如果本身受到有機(jī)物或雜質(zhì)的污染，易引發(fā)事故。

2009年1月1日，山東省德州某化工公司乙腈裝置發(fā)生爆炸，造成5人死亡、9人受傷。發(fā)生爆炸的兩臺(tái)固定床反應(yīng)器，是未清洗干凈的二手設(shè)備，由于其殼程存有積碳和油垢，使熔鹽在高溫下加速分解，發(fā)生爆炸。

二是

在高溫環(huán)境下，承載熔鹽的換熱設(shè)備的法蘭、焊縫或設(shè)備本體極易失效，一旦失效發(fā)生泄漏，無論是有機(jī)物料進(jìn)入熔鹽側(cè)，還是熔鹽進(jìn)入有機(jī)物料側(cè)，當(dāng)強(qiáng)氧化劑的硝酸鉀、硝酸鈉與有機(jī)物、易燃物等接觸時(shí)，便會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，從而引發(fā)爆炸著火。

2005年7月26日，江蘇省無錫市某精細(xì)化工廠在六氯環(huán)戊二烯試生產(chǎn)過程中，雙環(huán)戊二烯裂解釜發(fā)生爆炸，造成9人死亡、3人受傷。事故的直接原因是：在六氯環(huán)戊二烯的裂解反應(yīng)階段，由于雙環(huán)戊二烯裂解器制造質(zhì)量存在嚴(yán)重缺陷，下端的管板與殼體法蘭連接的角焊縫開裂，導(dǎo)致裂解器的加熱載體——熔鹽流入到雙環(huán)戊二烯裂解釜中。熔鹽中含有55%的強(qiáng)氧化劑硝酸鉀，與裂解釜中的雙環(huán)戊二烯等有機(jī)物發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致裂解釜爆炸。

三是

高溫熔鹽對(duì)設(shè)備的腐蝕。熔鹽本身有腐蝕性，在高溫環(huán)境下，尤其是混入介質(zhì)后，能加大對(duì)設(shè)備材質(zhì)的腐蝕。

2005年9月，某企業(yè)三聚氰胺裝置因氨過熱器內(nèi)漏，導(dǎo)致高壓氨進(jìn)入了熔鹽側(cè)，氨和熔鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)器嚴(yán)重腐蝕損壞，管束報(bào)廢。

四是

高溫熔鹽泄漏引發(fā)燃燒爆炸。在運(yùn)行過程中，如果換熱設(shè)備泄漏，高溫熔鹽進(jìn)入車間環(huán)境中，遇到積水，能引起積水迅速汽化。如果遇到附近堆放的有機(jī)物或易燃的物料，能引起燃燒、爆炸。

因此，有關(guān)化工企業(yè)要深刻吸取事故教訓(xùn)，舉一反三，健全并落實(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)防控措施。

一是

全面排查本企業(yè)使用的熔鹽中強(qiáng)氧化劑含量，以及與有機(jī)物、還原劑接觸的安全風(fēng)險(xiǎn)。準(zhǔn)確掌握熔鹽中所含物質(zhì)的成分配比，尤其是要了解熔鹽中硝酸鉀、硝酸鈉等氧化劑的含量，了解高溫熔鹽受熱分解、混入雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，更要了解高溫熔鹽在生產(chǎn)過程與物料接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)失控的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于熔鹽組分不明的，要暫停使用。

二是

強(qiáng)化熔鹽換熱設(shè)備完整性管理，防止設(shè)備管線、法蘭、閥門等腐蝕磨損或焊縫開裂導(dǎo)致熔鹽泄漏，定期監(jiān)測(cè)特征物質(zhì)含量。要加強(qiáng)熔鹽對(duì)設(shè)備的腐蝕性研究，了解換熱設(shè)備材料的腐蝕機(jī)理，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行腐蝕檢測(cè)，評(píng)估設(shè)備剩余壽命，對(duì)于腐蝕嚴(yán)重、失效概率高的設(shè)備要立即更換。要對(duì)高溫?fù)Q熱設(shè)備中的法蘭、焊縫等連接部位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，在生產(chǎn)運(yùn)行中，要確保設(shè)備完好性，防止失效造成泄漏。

三是

涉及有機(jī)物、還原劑等禁忌化學(xué)品的反應(yīng)過程，要逐步淘汰使用含強(qiáng)氧化劑的熔鹽作為換熱媒介的技術(shù)設(shè)備，不斷提升本質(zhì)安全水平。對(duì)于仍在使用的，要立即開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，采取有效措施防控事故發(fā)生。

四是

強(qiáng)化熔鹽運(yùn)行系統(tǒng)管控，防控熔鹽中混入雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。熔鹽是在加熱爐-管線-換熱設(shè)備間循環(huán)，其中如果混入了有機(jī)物、易燃物等雜質(zhì)，就容易引發(fā)熔鹽物性的變化，加劇對(duì)設(shè)備材質(zhì)的腐蝕，甚至發(fā)生熔鹽分解或反應(yīng)，引發(fā)泄漏、燃燒、爆炸。企業(yè)還要加強(qiáng)對(duì)熔鹽組分的分析，防止購(gòu)入的熔鹽混入雜質(zhì)。同時(shí)，在熔鹽系統(tǒng)要設(shè)立警示標(biāo)志，防止熔鹽高溫設(shè)備、管道對(duì)人造成危害。在運(yùn)行過程，在可能發(fā)生泄漏的地點(diǎn)不能堆放易燃易爆物品，不能有積水的存在。

| 本文作者系中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)總工程師