據(jù)不完全統(tǒng)計,近年來公開報道的VOCs治理工程安全事故有16起,詳情請看下圖列表。
VOCs治理工程安全事故統(tǒng)計
從地域來看,事故主要集中分布在江蘇、山東、廣東、天津等地區(qū),這些地區(qū)都是VOCs 治理工程建設(shè)密度較高的區(qū)域。
從發(fā)生頻率來看,VOCs 治理工程安全事故呈逐年上升的態(tài)勢。
從治理技術(shù)來看,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)的領(lǐng)域,危險性較高,當然,這與其建設(shè)數(shù)量較多也有一定的關(guān)系。
由于VOCs 具有易燃易爆性,導(dǎo)致絕大多數(shù)事故都為爆炸類事故,所造成的后果往往較嚴重。
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)和案例開展的,根據(jù)經(jīng)驗分析事故發(fā)生的原因,并提出相應(yīng)的安全改進措施。
從這些經(jīng)驗總結(jié)的結(jié)果來看,導(dǎo)致事故發(fā)生的原因大致可分為三類:治理技術(shù)選擇不合理、工藝設(shè)計有缺陷、人為操作失誤。
常見的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。開發(fā)生產(chǎn)工序少的工藝代替生產(chǎn)過程復(fù)雜的生產(chǎn)工藝,減少工藝環(huán)節(jié)中尾氣的逸出。
(3)減少無組織排放。加強含VOCs物料全方位、全鏈條、全環(huán)節(jié)密閉管理,儲罐、反應(yīng)器高效密封,實行封閉式操作;生產(chǎn)車間實行密閉管理,減少廢氣外逸。
(4)減少泄漏。做好泵、管道等設(shè)備設(shè)施的維護保養(yǎng)工作,盡可能減少物料在輸送過程中的泄漏。底部裝車。油品充裝采用底部裝車方式,對裝油時產(chǎn)生的油氣進行密閉收集和回收。
(5)集中治理。配套建設(shè)VOCs收集、治理設(shè)施,對生產(chǎn)系統(tǒng)排出的尾氣進行統(tǒng)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、低溫等離子等治理等工藝。
VOCs治理中潛在的安全風險
在VOCs治理過程中,存在一些安全風險,如果不能準確識別,就可能引發(fā)安全事故。
在對發(fā)生過的事故的分析基礎(chǔ)上,總結(jié)出VOCs治理過程中可能存在的風險,主要有以下10點:
(1)企業(yè)變更物料,未按照變更管理要求開展風險分析。
(2)油品儲罐實行密閉操作,可能造成罐頂呼吸閥不能正常工作,物料儲存過程中的安全風險加大。
(3)含油污水池、污水處理系統(tǒng)實行封閉式管理,可能使可燃氣體積聚,易發(fā)生爆炸事故;生產(chǎn)車間密閉管理,可能會造成廠房內(nèi)通風不暢,使逸出的氣體出現(xiàn)積聚,易發(fā)生爆炸。
(4)尾氣集中收集,可能會使不同尾氣相互發(fā)生反應(yīng)或尾氣串入其他儲罐并與儲罐中的物料發(fā)生反應(yīng),帶來新的安全風險。
(5)為控制油氣揮發(fā),在運輸途中關(guān)閉槽罐車頂部呼吸閥與罐體間閥門,易造成槽罐內(nèi)壓力升高,在泄壓時容易發(fā)生物料泄漏。
(6)增設(shè)環(huán)保治理設(shè)施,往往涉及動火作業(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(zāi)爆炸事故。
(7)增加油氣回收設(shè)施,容易導(dǎo)致與易燃易爆場所防火間距不足,進而增加安全風險。
(8)尾氣治理改造中忽略了按規(guī)范要求選用防爆電氣設(shè)施,在爆炸危險區(qū)域選用非防爆電氣,存在電氣火花引發(fā)火災(zāi)事故的風險。
(9)新增 RTO未進行安全風險評估論證,對于廢氣成分復(fù)雜的,未進行HAZOP分析并采取相應(yīng)的安全措施。
(10)改造完成后,員工培訓(xùn)不到位,試生產(chǎn)過程可能存在新的作業(yè)風險。
8條安全風險管控建議
為做好安全風險管控,有以下8種管控措施的建議:
(1)全面準確識別尾氣回收和治理過程中存在的各種風險,把管控措施挺在前頭。
(2)加強尾氣回收設(shè)施改造時的風險評估,確保風險可控的情況下,再經(jīng)正規(guī)設(shè)計,并加強改造施工作業(yè)管理。
(3)編制回收設(shè)施投用時的試生產(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,應(yīng)對各種尾氣間的相互影響開展風險分析,弄清尾氣的危險特性。對尾氣的組分,危險性、爆炸極限、閃點、燃點等進行檢定和檢測,全面掌握尾氣的安全風險,避免發(fā)生反應(yīng)。
(5)在密閉廠房內(nèi),應(yīng)采用集氣罩、氣相軟管等設(shè)施,回收無組織排放的氣體,同時保持良好的通風,減少揮發(fā)物局部積聚現(xiàn)象。
(6)對RTO的點火裝置與收集風機、混合氣體緊急排空裝置進行科學(xué)聯(lián)鎖保護,一旦出現(xiàn)點火故障、混合氣體燃燒濃度不夠等情況,應(yīng)當聯(lián)鎖切斷風機、止回閥門,同時排空系統(tǒng)內(nèi)的爆炸性混合氣體。
(7)對廢(尾)氣管道的防回燃(火)設(shè)施進行檢查和優(yōu)化,特別是對于車間間、區(qū)域間、管道與RTO連接處等區(qū)域部位,應(yīng)當組織專家對設(shè)置止回、防火、防爆等安全裝置的安全風險進行辨識和論證,在確保安全的前提下設(shè)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(jié)合實際采用氮封措施,避免油品直接和空氣接觸,減少VOCs逸出。