高度重視高溫熔鹽換熱系統的安全風險

　　熔鹽是鹽的熔融態，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，河南某熔鹽儲熱項目發生熔鹽高溫爆裂事故，造成1人死亡、13人受傷，國家能源局為此發文要求“開展熔鹽儲熱等能源綜合利用項目安全排查”。

　　在化工生產過程中，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、丙烯腈等生產裝置中均有應用。而這些化工裝置中使用的熔鹽，多含有硝酸鉀、硝酸鈉等強氧化劑，在高溫環境下存在較大的安全風險。此外，熔鹽熱交換設備一旦泄漏，含有強氧化劑的熔鹽與有機物料、易燃物料接觸，也易引發事故。

　　一是在使用熔鹽作為熱交換介質的環境中，溫度至少在300℃，熔鹽中的硝酸鹽等強氧化劑在高溫環境下會分解釋放助燃的氧氣。而當高溫的硝酸鹽等強氧化劑與有機物、還原劑、易燃物接觸或混合時，能發生劇烈反應，引起燃燒爆炸，硝酸鹽還會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，如果本身受到有機物或雜質的污染，易引發事故。

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

　　二是在高溫環境下，承載熔鹽的換熱設備的法蘭、焊縫或設備本體極易失效，一旦失效發生泄漏，無論是有機物料進入熔鹽側，還是熔鹽進入有機物料側，當強氧化劑的硝酸鉀、硝酸鈉與有機物、易燃物等接觸時，便會發生劇烈反應，從而引發爆炸著火。

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

　　三是高溫熔鹽對設備的腐蝕。熔鹽本身有腐蝕性，在高溫環境下，尤其是混入介質后，能加大對設備材質的腐蝕。

　　2005年9月，某企業三聚氰胺裝置因氨過熱器內漏，導致高壓氨進入了熔鹽側，氨和熔鹽發生化學反應，導致反應器嚴重腐蝕損壞，管束報廢。

　　四是高溫熔鹽泄漏引發燃燒爆炸。在運行過程中，如果換熱設備泄漏，高溫熔鹽進入車間環境中，遇到積水，能引起積水迅速汽化。如果遇到附近堆放的有機物或易燃的物料，能引起燃燒、爆炸。

　　因此，有關化工企業要深刻吸取事故教訓，舉一反三，健全并落實安全風險防控措施。

　　一是全面排查本企業使用的熔鹽中強氧化劑含量，以及與有機物、還原劑接觸的安全風險。準確掌握熔鹽中所含物質的成分配比，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、混入雜質的風險，更要了解高溫熔鹽在生產過程與物料接觸發生劇烈反應失控的風險。對于熔鹽組分不明的，要暫停使用。

　　二是強化熔鹽換熱設備完整性管理，防止設備管線、法蘭、閥門等腐蝕磨損或焊縫開裂導致熔鹽泄漏，定期監測特征物質含量。要加強熔鹽對設備的腐蝕性研究，了解換熱設備材料的腐蝕機理，定期對設備進行腐蝕檢測，評估設備剩余壽命，對于腐蝕嚴重、失效概率高的設備要立即更換。要對高溫換熱設備中的法蘭、焊縫等連接部位進行重點監控，在生產運行中，要確保設備完好性，防止失效造成泄漏。

　　三是涉及有機物、還原劑等禁忌化學品的反應過程，要逐步淘汰使用含強氧化劑的熔鹽作為換熱媒介的技術設備，不斷提升本質安全水平。對于仍在使用的，要立即開展風險評估，采取有效措施防控事故發生。

　　四是強化熔鹽運行系統管控，防控熔鹽中混入雜質的風險。熔鹽是在加熱爐-管線-換熱設備間循環，其中如果混入了有機物、易燃物等雜質，就容易引發熔鹽物性的變化，加劇對設備材質的腐蝕，甚至發生熔鹽分解或反應，引發泄漏、燃燒、爆炸。企業還要加強對熔鹽組分的分析，防止購入的熔鹽混入雜質。同時，在熔鹽系統要設立警示標志，防止熔鹽高溫設備、管道對人造成危害。在運行過程中，在可能發生泄漏的地點不能堆放易燃易爆物品，不能有積水的存在。

　　中國化學品安全協會總工程師 程長進