VOCs治理中的十大安全風(fēng)險及八條風(fēng)險管控建議
近些年來(lái)，我國不斷加強大氣環(huán)境治理工作，采取一系列措施減少VOCs排放。VOCs是一種或多種可揮發(fā)性大氣污染物的總稱(chēng)，包括烷類(lèi)、芳烴類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)等，存在于涉及石油化工物料的各類(lèi)設備中。對化工企業(yè)而言，尾氣治理的重點(diǎn)工作就是VOCs治理。
化工及相關(guān)領(lǐng)域常見(jiàn)的VOCs治理方式 變更物料。采用含有低揮發(fā)性有機物的物料代替含有較高揮發(fā)性有機物的物料。 2 變更工藝。開(kāi)發(fā)生產(chǎn)工序少的工藝代替生產(chǎn)過(guò)程復雜的生產(chǎn)工藝，減少工藝環(huán)節中尾氣的逸出。 3 減少無(wú)組織排放。加強含VOCs物料全方位、全鏈條、全環(huán)節密閉管理，儲罐、反應器高效密封，實(shí)行封閉式操作；生產(chǎn)車(chē)間實(shí)行密閉管理，減少廢氣外逸。 4 減少泄漏。做好泵、管道等設備設施的維護保養工作，盡可能減少物料在輸送過(guò)程中的泄漏。 5 底部裝車(chē)。油品充裝采用底部裝車(chē)方式，對裝油時(shí)產(chǎn)生的油氣進(jìn)行密閉收集和回收。 6 集中治理。配套建設VOCs收集、治理設施，對生產(chǎn)系統排出的尾氣進(jìn)行統一回收，集中處理，如采用蓄熱式燃燒（RTO）、催化燃燒（RCO）、直接燃燒（TO）、活性炭吸附脫附、低溫等離子等治理工藝。 在VOCs治理過(guò)程中，存在一些安全風(fēng)險，如果不能準確識別，就可能引發(fā)安全事故。結合常用環(huán)保改造方式和現有事故分析，尾氣治理過(guò)程中可能存在的風(fēng)險主要有以下10點(diǎn)。 企業(yè)變更物料，未按照變更管理要求開(kāi)展風(fēng)險分析。 2 油品儲罐實(shí)行密閉操作，可能造成罐頂呼吸閥不能正常工作，物料儲存過(guò)程中的安全風(fēng)險加大。 3 含油污水池、污水處理系統實(shí)行封閉式管理，可能使可燃氣體積聚，易發(fā)生爆炸事故；生產(chǎn)車(chē)間密閉管理，可能會(huì )造成廠(chǎng)房?jì)韧L(fēng)不暢，使逸出的氣體出現積聚，易發(fā)生爆炸。 4 尾氣集中收集，可能會(huì )使不同尾氣相互發(fā)生反應或尾氣串入其他儲罐并與儲罐中的物料發(fā)生反應，帶來(lái)新的安全風(fēng)險。 5 為控制油氣揮發(fā)，在運輸途中關(guān)閉槽罐車(chē)頂部呼吸閥與罐體間閥門(mén)，易造成槽罐內壓力升高，在泄壓時(shí)容易發(fā)生物料泄漏。 6 增設環(huán)保治理設施，往往涉及動(dòng)火作業(yè)等特殊作業(yè)，如果特殊作業(yè)管理與承包商管理不到位，容易引發(fā)火災爆炸事故。 7 增加油氣回收設施，容易導致與易燃易爆場(chǎng)所防火間距不足，進(jìn)而增加安全風(fēng)險。 8 尾氣治理改造中忽略了按規范要求選用防爆電氣設施，在爆炸危險區域選用非防爆電氣，存在電氣火花引發(fā)火災事故的風(fēng)險。 9 新增 RTO未進(jìn)行安全風(fēng)險評估論證，對于廢氣成分復雜的，未進(jìn)行HAZOP分析并采取相應的安全措施。 10 改造完成后，員工培訓不到位，試生產(chǎn)過(guò)程可能存在新的作業(yè)風(fēng)險。 8條環(huán)保改造風(fēng)險管控建議 為做好環(huán)保改造中的風(fēng)險管控，建議采取以下管控措施： 全面準確識別尾氣回收和治理過(guò)程中存在的各種風(fēng)險，把管控措施挺在前頭。 2 加強尾氣回收設施改造時(shí)的風(fēng)險評估，確保風(fēng)險可控的情況下，再經(jīng)正規設計，并加強改造施工作業(yè)管理。 3 編制回收設施投用時(shí)的試生產(chǎn)方案，科學(xué)組織試生產(chǎn)工作。 4 對不同尾氣混合集中收集時(shí)，應對各種尾氣間的相互影響開(kāi)展風(fēng)險分析，弄清尾氣的危險特性。對尾氣的組分，危險性、爆炸極限、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)等進(jìn)行檢定和檢測，全面掌握尾氣的安全風(fēng)險，避免發(fā)生反應。 5 在密閉廠(chǎng)房?jì)?，應采用集氣罩、氣相軟管等設施，回收無(wú)組織排放的氣體，同時(shí)保持良好的通風(fēng)，減少揮發(fā)物局部積聚現象。 6 對RTO的點(diǎn)火裝置與收集風(fēng)機、混合氣體緊急排空裝置進(jìn)行科學(xué)聯(lián)鎖保護，一旦出現點(diǎn)火故障、混合氣體燃燒濃度不夠等情況，應當聯(lián)鎖切斷風(fēng)機、止回閥門(mén)，同時(shí)排空系統內的爆炸性混合氣體。 7 對廢（尾）氣管道的防回燃（火）設施進(jìn)行檢查和優(yōu)化，特別是對于車(chē)間間、區域間、管道與RTO連接處等區域部位，應當組織專(zhuān)家對設置止回、防火、防爆等安全裝置的安全風(fēng)險進(jìn)行辨識和論證，在確保安全的前提下設置防止回燃（火）的單向止回、防火閥等。 8 油品儲存企業(yè)可結合實(shí)際采用氮封措施，避免油品直接和空氣接觸，減少VOCs逸出。 歷史上發(fā)生的典型環(huán)保改造及相關(guān)事故 近年來(lái)，發(fā)生了多起與環(huán)保改造相關(guān)的安全事故。 工藝尾氣改造方面 2017年12 月 9 日凌晨 2 時(shí) 20 分左右，連云港聚鑫生物科技有限公司發(fā)生爆炸，造成10人死亡。事故直接原因是尾氣處理系統的氮氧化物（夾帶硫酸）串入1#保溫釜，與釜內物料發(fā)生化學(xué)反應，在緊急卸壓放空時(shí)，遇靜電火花燃燒。隨著(zhù)釜內壓力驟升，物料大量噴出,遇燃燒火源發(fā)生爆炸。事故發(fā)生前，該企業(yè)對四車(chē)間脫水釜、保溫釜、高位槽的直排尾氣進(jìn)行了改造。不過(guò)，原本應采用碳鋼管道的尾氣管道，企業(yè)使用了PP塑料管道。運行中，企業(yè)又擅自將改造后的尾氣處理系統與原有的氯化水洗尾氣處理系統連通，中間僅設置了一個(gè)管道隔膜閥，原本兩個(gè)獨立的尾氣處理系統實(shí)際串連成一個(gè)系統。這為事故的發(fā)生埋下了隱患。 政府在對該事故的通報中特別強調，要切實(shí)加強環(huán)保尾氣系統改建項目的安全風(fēng)險評估。環(huán)保部門(mén)要研究出臺新建、改建環(huán)保尾氣系統安全風(fēng)險評估管理辦法。嚴防環(huán)保隱患轉化成安全生產(chǎn)隱患，導致生產(chǎn)安全事故發(fā)生。 2016年4月1日，大名縣福泰生物科技有限公司發(fā)生一起硫化氫中毒事故，造成3人死亡，同樣是與工藝尾氣改造相關(guān)。該企業(yè)廢水池廢氣與裝置廢氣共用吸收塔，工藝設計不合理，埋下事故隱患。當企業(yè)在排放試生產(chǎn)產(chǎn)生的硫化鈉廢水時(shí)，未開(kāi)啟尾氣吸收塔，導致含有硫化鈉的堿性廢水與廢水池中存有的酸性廢水反應釋放出硫化氫氣體。硫化氫經(jīng)廢氣總管回串至車(chē)間抽濾槽并逸散，致使在附近作業(yè)的1名人員中毒；施救人員盲目施救，導致事故后果擴大。 儲罐尾氣改造方面 2019年4月3日20時(shí)40分左右，江蘇中丹化工技術(shù)有限公司污水處理車(chē)間1號廢水罐頂部起火，燒毀了1號廢水罐與2號廢水罐之間連接管上的塑料閥門(mén)。起火約3分鐘后，2號鋼質(zhì)廢水罐發(fā)生燃爆。根據事故分析，該企業(yè)環(huán)保設施安全管理存在缺失，對廢水中含有少量雷尼鎳顆?？赡鼙┞对诳諝庵邪l(fā)生自燃、廢水中低濃度甲苯在密閉容器中揮發(fā)可能達爆炸極限的安全風(fēng)險，企業(yè)未進(jìn)行辨識分析，也未采取有效的安全防范措施。 廢水池加蓋方面 2019年10月11日，安康市恒翔生物化工有限公司污水處理廠(chǎng)，1名女工在復產(chǎn)檢查時(shí)跌落污水池，另外5人在施救過(guò)程中相繼墜池，施救中造成事故擴大，造成6人中毒窒息死亡。這是典型的污水池加棚蓋密閉后，形成受限空間，因企業(yè)停工期間停用了排氣扇，致使污水池棚蓋積聚有害氣體。
蓄熱式焚燒爐（RTO）方面
2020年8月19日中午，浙江某開(kāi)發(fā)區一企業(yè)廢（尾）氣管道發(fā)生爆裂。 2015年3月8日9時(shí)43分和3月27日3時(shí)20分，江蘇某化工企業(yè)RTO凈化系統連續兩次發(fā)生爆炸。事故雖沒(méi)有造成人員傷亡，但聚合物多元醇車(chē)間引風(fēng)機損壞，現場(chǎng)儀表燒毀，RTO部分裝置損毀嚴重，直接經(jīng)濟損失達100余萬(wàn)元。 寧波石化經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區某企業(yè)RTO裝置曾因有機廢氣排放濃度短時(shí)間超高（超過(guò)設計上線(xiàn)），燃燒室溫度急速上升、高溫尾氣與高濃度有機氣體混合，導致RTO排放口發(fā)生爆炸。 煤改氣方面 2017年12月19日，山東日科化學(xué)股份有限公司干燥一車(chē)間低溫等離子環(huán)保除味設備發(fā)生一起火災事故，造成7人死亡。事故直接原因是干燥一車(chē)間對未通過(guò)驗收的燃氣熱風(fēng)爐進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)火（聯(lián)鎖未投用），導致天然氣通過(guò)燃氣熱風(fēng)爐串入干燥系統內，與系統內空氣形成爆炸性混合氣體，遇到電火花發(fā)生爆燃，并引燃其他可燃物料，發(fā)生火災事故。 事故發(fā)生前，日科化學(xué)公司在進(jìn)入干燥塔的熱風(fēng)管道上增加了一套天然氣直接燃燒加熱系統，將燃燒后的天然氣尾氣及其空氣混合物作為干燥介質(zhì)。當班班長(cháng)在控制室啟動(dòng)天然氣加熱系統的瞬間，天然氣通過(guò)新增設的直接燃燒加熱系統串入了干燥系統，并與干燥系統內空氣形成爆炸性混合氣體，遇點(diǎn)火源引發(fā)爆燃。 該起事故暴露出企業(yè)安全風(fēng)險意識差，對“煤改氣”產(chǎn)生的安全風(fēng)險辨識不足，變更管理缺失，新增的天然氣加熱系統未經(jīng)正規設計，沒(méi)有操作規程，有關(guān)管理及操作人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)不滿(mǎn)足安全生產(chǎn)要求等問(wèn)題。 環(huán)保改造施工方面 近年來(lái)，環(huán)保改造施工過(guò)程中發(fā)生的事故也很多。譬如，2014年5月2日15時(shí)09分許，廣元市天森煤化有限公司生產(chǎn)廠(chǎng)區內隔油沉淀池蓋板上方，工人進(jìn)行水泵管道焊接安裝動(dòng)火作業(yè)時(shí)發(fā)生爆炸，造成3人死亡，事故直接經(jīng)濟損失260萬(wàn)余元。根據事故分析，該企業(yè)改變事故池用途，將部分事故水池改建成3口隔油沉淀池，并將隔油沉淀池上部用水泥預制板進(jìn)行封閉，導致含油污水中揮發(fā)氣體不能及時(shí)排出，在隔油沉淀池內形成爆炸性危險源。加之工人違章冒險操作，在未取得動(dòng)火作業(yè)許可和采取必要安全措施的情況下，使用電弧焊焊接管道，產(chǎn)生的火花引燃爆炸性混合物。這是一起典型的發(fā)生在廢水池加蓋過(guò)程的安全事故。 2017年6月19日，格爾木市青海鹽湖工業(yè)股份（集團）有限公司化工分公司根據環(huán)保要求開(kāi)展回收炭黑水改造，改造過(guò)程中儲槽發(fā)生閃爆，造成4人死亡。 2018年1月24日11時(shí)20分， 吐魯番市恒澤煤化有限公司18萬(wàn)噸焦油加工環(huán)保改造項目發(fā)生閃爆事故，造成3人死亡，直接經(jīng)濟損失532.16萬(wàn)元。 2018年2月3日上午10時(shí)51分，臨沂市金山化工有限公司發(fā)生爆燃事故，造成5人死亡。根據事故分析，該企業(yè)裝置尾氣管線(xiàn)改造過(guò)程中使用塑料焊槍時(shí)，引燃尾氣管線(xiàn)中四甲基硅烷、氯甲基三甲基硅烷等可燃性氣體，回火引爆分離釜內物料。