現(xiàn)在市場(chǎng)上有大量的有機(jī)廢氣處理工藝，例如膜分離、活性炭吸附、高沸點(diǎn)溶液吸收、生物轉(zhuǎn)化、冷凝回收和熱力氧化等方法中，蓄熱室熱力氧化爐(RTO)具有去除效率高、經(jīng)濟(jì)適用性強(qiáng)，且熱能利用效率比傳統(tǒng)的直燃式氧化爐提高70%左右等優(yōu)點(diǎn)，是目前企業(yè)解決VOCs的有效手段。

但因各企業(yè)情況的不同，RTO應(yīng)用也存在局限性，在投入生產(chǎn)使用時(shí)，由于操作失誤、設(shè)備缺陷、設(shè)計(jì)處理風(fēng)量過小、沉積物清理不夠及時(shí)、收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理等多種原因發(fā)生過生產(chǎn)安全事故。

RTO廢氣處理裝置

RTO廢氣處理裝置典型問題隱患排查指南：

(一)廢氣預(yù)處理設(shè)計(jì)存在缺陷

01企業(yè)提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全，導(dǎo)致預(yù)處理方式存在設(shè)計(jì)缺陷。

《蓄熱燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》要求應(yīng)根據(jù)廢氣來源、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(shè)計(jì)過程中，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(qū)內(nèi)企業(yè)提供RTO設(shè)計(jì)依據(jù)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(biāo)明。因此企業(yè)在RTO設(shè)計(jì)時(shí)未考慮企業(yè)生產(chǎn)過程中能產(chǎn)生二甲胺氣體，在預(yù)處理系統(tǒng)中沒考慮酸洗，只是在車間將廢氣冷卻到10℃左右后，通過總管(DN600)進(jìn)入堿洗、水洗塔后經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入到RTO系統(tǒng)，這也就為后來發(fā)生的事故埋下了隱患。

該企業(yè)于2021 年6 月3日開始試生產(chǎn)，RTO裝置于2021 年6 月6日16：00發(fā)生爆炸，整個(gè)風(fēng)機(jī)的蝸殼全部粉碎，所幸的是事故沒有造成人員傷亡。事故調(diào)查顯示，由于二甲胺易溶于水(沸點(diǎn)7℃)，隨著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(jī)葉輪、蝸殼材質(zhì)均為玻璃鋼材質(zhì)，雖然有導(dǎo)電涂層，但引風(fēng)機(jī)對(duì)地電阻為無窮大，達(dá)到爆炸極限的有機(jī)廢氣與高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)葉輪摩擦產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)蝸殼粉碎性爆裂。

02RTO安全設(shè)施設(shè)計(jì)有缺陷。

(1)設(shè)計(jì)時(shí)未將可燃?xì)怏w檢測(cè)信號(hào)納入RTO控制程序系統(tǒng)，當(dāng)廢氣濃度達(dá)到爆炸極限后，不能及時(shí)采取稀釋、走旁通等應(yīng)對(duì)措施，高濃度廢氣直接進(jìn)入RTO爐體從而引發(fā)火災(zāi)、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(yuǎn)顯示0%LEL。《大氣污染治理工程技術(shù)導(dǎo)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(jī)廢氣濃度應(yīng)控制在其爆炸極限下限的25%以下，對(duì)于混合有機(jī)化合物，其有機(jī)物濃度應(yīng)根據(jù)不同有機(jī)化合物的濃度比例和其爆炸下限值進(jìn)行計(jì)算與校核”；《蓄熱燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ1093—2020)第6.5.1條，明確要求“當(dāng)廢氣濃度波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)對(duì)廢氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，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)的在線分析儀顯示“Err”，因輸出超過20mA，滿量程后顯示“錯(cuò)誤”，但RTO控制界面顯示為0%LEL。

(2)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮可燃?xì)怏w在線分析儀的安裝位置。

如某企業(yè)在線分析儀取樣位置距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，但在線分析儀距取樣點(diǎn)約2.5米，經(jīng)過蠕動(dòng)泵抽取樣品，不計(jì)在線分析儀的響應(yīng)時(shí)間，至少需要20s后才能分析出廢氣中可燃?xì)怏w的含量，這種設(shè)置，即使可燃?xì)怏w檢測(cè)信號(hào)進(jìn)入RTO控制程序系統(tǒng)，也達(dá)不到保護(hù)作用。具體可參考《蓄熱焚燒裝置安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》第7.3.3的要求。

(3)技術(shù)協(xié)議書中的P&ID與RTO裝置現(xiàn)場(chǎng)不一致，或P&ID中給定的邏輯無法實(shí)現(xiàn)。

如設(shè)計(jì)文件中設(shè)計(jì)有“壓縮空氣壓力低，系統(tǒng)報(bào)警停機(jī)”，但現(xiàn)場(chǎng)無壓縮空氣壓力遠(yuǎn)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)過程無法實(shí)現(xiàn)。

(二)廢氣輸送系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)未充分考慮精細(xì)化工生產(chǎn)過程特點(diǎn)

1、廢氣支管段內(nèi)壓力不穩(wěn)。精細(xì)化工行業(yè)通常是間歇式生產(chǎn)，廢氣排放氣量隨著生產(chǎn)處于不同的階段出現(xiàn)波動(dòng)。企業(yè)未在車間總出口設(shè)置輸送風(fēng)機(jī)或設(shè)置廢氣輸送風(fēng)機(jī)，且風(fēng)機(jī)頻率未與廢氣系統(tǒng)壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，全部依靠RTO引風(fēng)機(jī)入口壓力(或引風(fēng)機(jī)頻率)來控制廢氣總管的壓力，導(dǎo)致廢氣總管的最前端或廢氣排放氣量大的車間支管段內(nèi)壓力波動(dòng)大，存在支管段內(nèi)廢氣壓力不穩(wěn)而泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

2、車間廢氣采用噴淋吸收預(yù)處理工藝的，易帶有大量飽和水蒸氣，廢氣輸送管道應(yīng)依據(jù)《石油化工金屬管道布置設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，設(shè)計(jì)管道坡度，并在管道拐角和低點(diǎn)設(shè)置排凝點(diǎn)，定期排凝，避免管道內(nèi)積液現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3、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(jī)前才進(jìn)行酸/堿處理，在上述過程中，廢氣輸送管道一般距離較長、氣體流速較快，管道內(nèi)可能因產(chǎn)生的靜電大量積聚易引發(fā)爆炸等安全事故。此類廢氣宜在各車間先進(jìn)行酸堿預(yù)處理，然后采用金屬管道，并依據(jù)《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》(SH/T 3097-2017)的要求，做好管道法蘭跨接和靜電接地。

RTO廢氣處理裝置

(三)RTO裝置操作、維護(hù)不到位

設(shè)備設(shè)施完好，是RTO裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。《安全生產(chǎn)法》第三十六條明確規(guī)定“生產(chǎn)經(jīng)營單位必須對(duì)安全設(shè)備進(jìn)行經(jīng)常性維護(hù)、保養(yǎng)，并定期檢測(cè)，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。維護(hù)、保養(yǎng)、檢測(cè)應(yīng)當(dāng)做好記錄，并由有關(guān)人員簽字”。在實(shí)際運(yùn)行過程中，存在安全設(shè)施不能正常投用、操作記錄與實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)不一致、設(shè)備設(shè)施檢查維護(hù)缺失、操作方式不當(dāng)?shù)入[患。

01新風(fēng)閥門不能正常投用。

如某些企業(yè)存在正常投用的RTO，新風(fēng)閥門無氣源、電源，即使可燃?xì)怏w檢測(cè)儀信號(hào)接入RTO程序控制系統(tǒng)，在聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)新風(fēng)閥門也不能及時(shí)打開進(jìn)行稀釋。

02日常操作記錄與實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)不一致。

如某企業(yè)2022年7月2日從18:53開始到23:50，燃燒器一直持續(xù)故障報(bào)警，但操作記錄均為“正常”。

03設(shè)備設(shè)施檢查維護(hù)缺失。

如某企業(yè)堿洗塔pH計(jì)外殼腐蝕嚴(yán)重，無法觀察顯示的數(shù)值。可能因堿液濃度低影響處理效果，造成RTO內(nèi)部腐蝕，帶來RTO設(shè)備變形、坍塌、廢氣泄漏等安全風(fēng)險(xiǎn)。pH計(jì)因長期在酸(堿)環(huán)境中工作，一般連續(xù)使用2個(gè)月后顯示就會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，需要人工分析(或標(biāo)注溶液校準(zhǔn))。

另外，某企業(yè)燃料油泵過濾器裝錯(cuò)方向，可能造成燃燒器噴嘴堵塞，影響RTO正常運(yùn)行。

04操作方式不當(dāng)?shù)龋糠制髽I(yè)將廢氣引風(fēng)機(jī)頻率設(shè)置了“手動(dòng)”狀態(tài)。

該操作方式無法滿足精細(xì)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)。若車間未設(shè)置引風(fēng)機(jī)，廢氣可能會(huì)反串；車間設(shè)置了引風(fēng)機(jī)，可能造成廢氣總管超壓泄漏。