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VOCs治理工程安全事故統計、潛在的安全風(fēng)險及管控建議


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)工作之一就是VOCs治理。


隨著(zhù)VOCs治理工作的不斷開(kāi)展,與其相關(guān)的安全事故屢有發(fā)生。根據近年來(lái)公開(kāi)報道的VOCs 治理工程安全事故情況,據不完全統計,下圖列表中這16 起大小事故造成數十人傷亡,經(jīng)濟損失達數千萬(wàn)元。

從地域來(lái)看,事故主要集中分布在江蘇、山東、廣東、天津等地區,這些地區都是VOCs 治理工程建設密度較高的區域。從發(fā)生頻率來(lái)看,VOCs 治理工程安全事故呈逐年上升的態(tài)勢。在多種常用的治理技術(shù)中,蓄熱式焚燒(RTO)、活性炭吸附和低溫等離子體為事故高發(fā)技術(shù),危險性較高,當然,這與其建設數量較多也有一定的關(guān)系。由于VOCs 具有易燃易爆性,導致絕大多數事故都為爆炸類(lèi)事故,所造成的后果往往較嚴重。如下:
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圖片
目前,大部分關(guān)于VOCs 治理工程安全的研究都是基于一些具體的技術(shù)和案例開(kāi)展的,根據經(jīng)驗分析事故發(fā)生的原因,并提出相應的安全改進(jìn)措施。從這些經(jīng)驗總結的結果來(lái)看,導致事故發(fā)生的原因大致可分為三類(lèi):治理技術(shù)選擇不合理、工藝設計有缺陷、人為操作失誤。VOCs治理同行應謹慎,安全第一。



化工及相關(guān)領(lǐng)域常見(jiàn)的VOCs治理方式

(1)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。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。

(5)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。




VOCs治理中潛在的安全風(fēng)險

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)。

(1)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:

(1)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。