轉載。
江蘇某化工企業(yè)RTO凈化系統在2015年3月初和3月末兩次發(fā)生爆炸。事故沒(méi)有造成人員傷亡，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。根據相關(guān)資料，該企業(yè)生產(chǎn)方式為間歇性生產(chǎn)，事故發(fā)生時(shí)僅POP、PL1/PL2產(chǎn)品的工藝廢氣通過(guò)DN50~DN350不等的金屬管道進(jìn)行了收集(主要污染物為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、三甲胺、異丙醇、苯乙烯、丙烯腈等)，廢氣收集后通過(guò)引風(fēng)機進(jìn)入RTO焚燒，該RTO為R-RTO(旋轉式蓄熱焚燒爐)。廢氣收集、處理的詳細流程如下圖所示。
真空泵出口尾氣排放溫度過(guò)高，而有機物沸點(diǎn)較低，同時(shí)新鮮空氣補充不足，污染物排放濃度過(guò)高，外加環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的化學(xué)性質(zhì)活潑，最終導致接入焚燒爐中的廢氣達到相應爆炸極限，從而造成爆炸事故的發(fā)生。
不同溫度下有機物飽和濃度安全性分析
2、間接原因
調查過(guò)程發(fā)現對于真空泵高濃度有機廢氣，企業(yè)均未進(jìn)行冷凝回收預處理，且目前企業(yè)對 PL 系統真空泵出口廢氣所設計的收集方式極不合理，真空泵出口所配備的傘形罩集氣量有限，廢氣收集總管僅DN50，正常運行時(shí)系統稀釋風(fēng)量難以保證。該企業(yè)POP、PL1、PL2車(chē)間對有機廢氣所采用的活性炭吸附未配備脫附再生系統，基本無(wú)效，末端所配置的不銹鋼高壓風(fēng)機無(wú)變頻系統，導致廢氣收集管路系統中負壓值過(guò)高，能耗較高且不利于有機物的冷凝回收，所采用的金屬材質(zhì)水洗塔強度較高，當系統發(fā)生爆炸等意外事故時(shí)無(wú)法起到有效泄爆的效果（無(wú)泄爆措施），導致爆炸產(chǎn)生的沖擊波沿著(zhù)管道進(jìn)一步往生產(chǎn)車(chē)間傳導，加劇了爆炸的次生危害。本項目中部分產(chǎn)品含有氯元素，諸多案例表明，蓄熱陶瓷體由于質(zhì)量較大，支撐件通常要承受較大的應力腐蝕，當體系含氯時(shí)(如環(huán)氧氯丙烷)高溫焚燒處理過(guò)程中將產(chǎn)生HCl等污染物，對設備本體、RTO 爐旋轉閥易產(chǎn)生較大腐蝕，系統難以穩定、有效運行。項目廢氣中含有部分丙烯腈、苯乙烯等有機物，上述物料在溫度較高時(shí)極易發(fā)生自聚合，導致RTO爐蓄熱陶瓷體在使用一段時(shí)間后設備阻力變大，同時(shí)底部有高沸點(diǎn)有機物粘附現象，易引起火災等安全事故。企業(yè)提供的基礎數據不全，導致預處理方式存在設計缺陷。《蓄熱燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規范》要求應根據廢氣來(lái)源、組分、性質(zhì)（溫度、濕度、壓力）、流量、爆炸極限等因素，綜合分析后選擇廢氣處理工藝流程。而在實(shí)際設計過(guò)程中，企業(yè)主要提供最大廢氣處理量、VOCs最高含量，不能提供尾氣具體的組成。如某園區內企業(yè)提供RTO設計依據為廢氣組分為甲苯和甲醇，VOCs最高含量為5000mg/m3，且具體含量未標明。因此企業(yè)在RTO設計時(shí)未考慮企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中能產(chǎn)生二甲胺氣體，在預處理系統中沒(méi)考慮酸洗，只是在車(chē)間將廢氣冷卻到10℃左右后，通過(guò)總管（DN600）進(jìn)入堿洗、水洗塔后經(jīng)引風(fēng)機進(jìn)入到RTO系統，這也就為后來(lái)發(fā)生的事故埋下了隱患。該企業(yè)于2021 年6 月3日開(kāi)始試生產(chǎn)，RTO裝置于2021 年6 月6日16：00發(fā)生爆炸，整個(gè)風(fēng)機的蝸殼全部粉碎，所幸的是事故沒(méi)有造成人員傷亡。事故調查顯示，由于二甲胺易溶于水（沸點(diǎn)7℃），隨著(zhù)水中二甲胺含量升高及環(huán)境溫度上升，二甲胺大量揮發(fā)，同時(shí)因引風(fēng)機葉輪、蝸殼材質(zhì)均為玻璃鋼材質(zhì)，雖然有導電涂層，但引風(fēng)機對地電阻為無(wú)窮大，達到爆炸極限的有機廢氣與高速旋轉的風(fēng)機葉輪摩擦產(chǎn)生靜電，導致風(fēng)機蝸殼粉碎性爆裂。
（1）設計時(shí)未將可燃氣體檢測信號納入RTO控制程序系統，當廢氣濃度達到爆炸極限后，不能及時(shí)采取稀釋、走旁通等應對措施，高濃度廢氣直接進(jìn)入RTO爐體從而引發(fā)火災、爆炸事故。其中部分企業(yè)只是在RTO控制程序界面上做了一個(gè)顯示，且永遠顯示0%LEL?！洞髿馕廴局卫砉こ碳夹g(shù)導則》（HJ 2000-2010）第6.5.1條，明確提出“進(jìn)入熱力燃燒工藝的有機廢氣濃度應控制在其爆炸極限下限的25%以下，對于混合有機化合物，其有機物濃度應根據不同有機化合物的濃度比例和其爆炸下限值進(jìn)行計算與校核”；《蓄熱燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規范》（HJ1093—2020）第6.5.1條，明確要求“當廢氣濃度波動(dòng)較大時(shí)，應對廢氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并采取稀釋、緩沖等措施，確保進(jìn)入蓄熱燃燒裝置的廢氣濃度低于爆炸極限下限的25%”。
某企業(yè)的在線(xiàn)分析儀顯示“Err”，因輸出超過(guò)20mA，滿(mǎn)量程后顯示“錯誤”，但RTO控制界面顯示為0%LEL。（2）設計時(shí)不考慮可燃氣體在線(xiàn)分析儀的安裝位置。如某企業(yè)在線(xiàn)分析儀取樣位置距RTO爐約30米（RTO爐前有一個(gè)堿洗塔和一個(gè)水洗塔），該處廢氣約10s后就能進(jìn)入到RT0爐，但在線(xiàn)分析儀距取樣點(diǎn)約2.5米，經(jīng)過(guò)蠕動(dòng)泵抽取樣品，不計在線(xiàn)分析儀的響應時(shí)間，至少需要20s后才能分析出廢氣中可燃氣體的含量，這種設置，即使可燃氣體檢測信號進(jìn)入RTO控制程序系統，也達不到保護作用。具體可參考《蓄熱焚燒裝置安全風(fēng)險評估指南》第7.3.3的要求。（3）技術(shù)協(xié)議書(shū)中的P&ID與RTO裝置現場(chǎng)不一致，或P&ID中給定的邏輯無(wú)法實(shí)現。如設計文件中設計有“壓縮空氣壓力低，系統報警停機”，但現場(chǎng)無(wú)壓縮空氣壓力遠傳表；所有企業(yè)都不能提供聯(lián)鎖邏輯圖；P&ID圖中的邏輯關(guān)系在實(shí)際行動(dòng)過(guò)程無(wú)法實(shí)現。廢氣輸送系統工藝設計未充分考慮精細化工生產(chǎn)過(guò)程特點(diǎn)精細化工行業(yè)通常是間歇式生產(chǎn)，廢氣排放氣量隨著(zhù)生產(chǎn)處于不同的階段出現波動(dòng)。企業(yè)未在車(chē)間總出口設置輸送風(fēng)機或設置廢氣輸送風(fēng)機，且風(fēng)機頻率未與廢氣系統壓力實(shí)現自動(dòng)控制，全部依靠RTO引風(fēng)機入口壓力（或引風(fēng)機頻率）來(lái)控制廢氣總管的壓力，導致廢氣總管的最前端或廢氣排放氣量大的車(chē)間支管段內壓力波動(dòng)大，存在支管段內廢氣壓力不穩而泄漏的風(fēng)險。車(chē)間廢氣采用噴淋吸收預處理工藝的，易帶有大量飽和水蒸氣，廢氣輸送管道應依據《石油化工金屬管道布置設計規范》要求，設計管道坡度，并在管道拐角和低點(diǎn)設置排凝點(diǎn)，定期排凝，避免管道內積液現象的產(chǎn)生。
產(chǎn)生VOCs廢氣含有酸性或堿性組分的企業(yè)，為防腐需要采用玻璃鋼、PP、PE管材輸送廢氣，并在RTO引風(fēng)機前才進(jìn)行酸/堿處理，在上述過(guò)程中，廢氣輸送管道一般距離較長(cháng)、氣體流速較快，管道內可能因產(chǎn)生的靜電大量積聚易引發(fā)爆炸等安全事故。此類(lèi)廢氣宜在各車(chē)間先進(jìn)行酸堿預處理，然后采用金屬管道，并依據《石油化工靜電接地設計規范》（SH/T 3097-2017）的要求，做好管道法蘭跨接和靜電接地。
設備設施完好，是RTO裝置安全穩定運行的物質(zhì)基礎?！栋踩a(chǎn)法》第三十六條明確規定“生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位必須對安全設備進(jìn)行經(jīng)常性維護、保養，并定期檢測，保證正常運轉。維護、保養、檢測應當做好記錄，并由有關(guān)人員簽字”。在實(shí)際運行過(guò)程中，存在安全設施不能正常投用、操作記錄與實(shí)際運行狀態(tài)不一致、設備設施檢查維護缺失、操作方式不當等隱患。新風(fēng)閥門(mén)不能正常投用。
如某些企業(yè)存在正常投用的RTO，新風(fēng)閥門(mén)無(wú)氣源、電源，即使可燃氣體檢測儀信號接入RTO程序控制系統，在聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)新風(fēng)閥門(mén)也不能及時(shí)打開(kāi)進(jìn)行稀釋。（如下圖所示）
日常操作記錄與實(shí)際運行狀態(tài)不一致。如某企業(yè)2022年7月2日從18:53開(kāi)始到23:50，燃燒器一直持續故障報警，但操作記錄均為“正?！?。
設備設施檢查維護缺失。
如某企業(yè)堿洗塔pH計外殼腐蝕嚴重，無(wú)法觀(guān)察顯示的數值?？赡芤驂A液濃度低影響處理效果，造成RTO內部腐蝕，帶來(lái)RTO設備變形、坍塌、廢氣泄漏等安全風(fēng)險。pH計因長(cháng)期在酸（堿）環(huán)境中工作，一般連續使用2個(gè)月后顯示就會(huì )出現較大的誤差，需要人工分析（或標注溶液校準）。
另外，某企業(yè)燃料油泵過(guò)濾器裝錯方向，可能造成燃燒器噴嘴堵塞，影響RTO正常運行。
操作方式不當等，部分企業(yè)將廢氣引風(fēng)機頻率設置了“手動(dòng)”狀態(tài)。
該操作方式無(wú)法滿(mǎn)足精細化工企業(yè)間歇生產(chǎn)的特點(diǎn)，可能造成廢氣總管壓力劇烈波動(dòng)。若車(chē)間未設置引風(fēng)機，廢氣可能會(huì )反串；車(chē)間設置了引風(fēng)機，可能造成廢氣總管超壓泄漏。
