儀表報警、連鎖設(shè)施不足眾所周知,RTO用于VOCs焚燒處理,因VOCs具有可燃性,再加上運行中的高溫、明火等特點,當(dāng)濃度超過爆炸下限時,易發(fā)生爆炸。此外,氧化爐內(nèi)熱量超過限值,也會發(fā)生超溫爆炸。另一方面,系統(tǒng)的儀表、閥門等設(shè)備出現(xiàn)故障或突發(fā)停電、停氣等,導(dǎo)致系統(tǒng)安全自控設(shè)計失效,系統(tǒng)也會發(fā)生超溫爆炸。
為了防止RTO安全事故的發(fā)生、降低事故損失,就必須把安全問題放在第一位來考慮,從源頭消減、過程預(yù)防、末端把控三方面梳理出14條優(yōu)化建議。
一、源頭消減方面
1、去除:了解用戶的工藝,明確工藝過程中有機廢氣的排放特點及可能存在的突發(fā)因素去除不宜進入RTO的有機廢氣組分如采用冷凝方式回收部分高濃度有機廢氣組分,設(shè)置水噴淋裝置吸收洗滌酸、堿類氣體,確保進入RTO有機氣體達(dá)到進氣指標(biāo)要求,從源頭開始風(fēng)險防范。
2、減量:強化車間預(yù)處理,如將常溫循環(huán)水改為冷凍鹽水,提高冷凝效率。增加吸收類循環(huán)液的更換頻次,并設(shè)置自動加藥、排污控制,提高吸收效率等,以減少進入RTO系統(tǒng)中VOCs的總量,從而降低廢氣達(dá)到爆炸的風(fēng)險。
3、降濃:廢氣入口及必要的廢氣支路入口處安裝濃度監(jiān)測儀,在儲罐呼吸氣、冷凝器不凝氣等濃度較高時,RTO入口加稀釋風(fēng)閥,通過計算一定溫度時某成分飽和蒸氣壓下的濃度,并將其稀釋至爆炸下限(LEL)的25%設(shè)計風(fēng)量;廢氣入口加設(shè)置緩沖罐并補充新風(fēng),確保進入RTO系統(tǒng)的廢氣濃度低于其25%LEL。
二、過程預(yù)防方面
1、導(dǎo)靜電:風(fēng)管、風(fēng)機等廢氣輸送設(shè)備設(shè)施在不腐蝕情況下盡量選擇刷有石墨涂層的玻璃鋼、碳鋼或不銹鋼材質(zhì),并跨接、接地;同時避免直角彎頭及彎頭處尖角,防止廢氣輸送過程中因摩擦起靜電而無法導(dǎo)出。
2、排積液:廢氣常因洗滌塔除霧效果不佳或冷卻作用而在風(fēng)管中形成積液,積液中含有VOCs并不斷揮發(fā)至廢氣中,存在濃度升高現(xiàn)象,須定期排出。
3、測濃度:在RTO系統(tǒng)前一定距離設(shè)置在線(實時)濃度檢測儀,并與RTO系統(tǒng)廢氣導(dǎo)入閥、應(yīng)急排空閥連鎖控制,距離根據(jù)檢測儀響應(yīng)時間確定,當(dāng)廢氣濃度超過25%LEL時,廢氣導(dǎo)入閥關(guān)閉,應(yīng)急排空閥開啟,防止高濃廢氣進入RTO系統(tǒng)。
4、通風(fēng):通過強制通風(fēng)措施,滿足最低通風(fēng)量要求,避免可燃物積聚、回火等。
5、泄爆:風(fēng)管每隔一定間距設(shè)置泄爆閥,泄爆閥壓力低于風(fēng)管承受應(yīng)力;RTO系統(tǒng)前置洗滌塔在保證有效使用情況下選用低強度材質(zhì)制作,以便爆炸發(fā)生時及時泄壓,減少爆炸損失。
6、閉閥:RTO爐應(yīng)設(shè)置斷電斷氣后進氣閥、排氣閥緊急關(guān)閉,防止煙囪效應(yīng)引起蓄熱層下部溫度上升。
三、末端把控方面
1、雙旁通設(shè)計:對RTO系統(tǒng)設(shè)置冷旁通、熱旁通,其中冷旁通與濃度檢測儀、廢氣導(dǎo)入閥、應(yīng)急排空閥連鎖,當(dāng)濃度超過25%LEL時,廢氣導(dǎo)入閥關(guān)閉,廢氣無法進入RTO系統(tǒng);應(yīng)急排空閥開啟,廢氣經(jīng)冷旁通處理達(dá)標(biāo)后排放。熱旁通與新風(fēng)閥、溫度儀、壓力計連鎖,當(dāng)RTO爐內(nèi)溫度、壓力異常時,新風(fēng)閥開啟,稀釋濃度降溫降壓,熱旁通閥開啟,部分高溫廢氣直接從氧化室排出,經(jīng)混合器降溫冷卻后排至煙囪,確保RTO系統(tǒng)安全連續(xù)運行。
2、雙流場模擬:RTO爐設(shè)計時對廢氣進行氣流場和熱流場模擬,其中氣流場模擬確保RTO爐內(nèi)無死角,廢氣能夠均勻流暢通過,避免局部湍流或濃度過高;熱流場模擬確定陶瓷裝填量,選擇適宜熱回收效率,避免RTO爐蓄熱室冷端溫度過高,減少安全隱患。
3、優(yōu)化收集系統(tǒng):對吸風(fēng)罩、風(fēng)機選用進行規(guī)范設(shè)計,同時廢氣收集管線需統(tǒng)籌規(guī)劃,形成支管→主管→處理裝置→總排口的收集處理系統(tǒng),確保廢氣收集效果。對于易燃易爆廢氣在設(shè)計收集系統(tǒng)和預(yù)處理系統(tǒng)時,不追求過高的強度反而有利于系統(tǒng)安全,不過即使選用強度不高的設(shè)備和材料。
4、阻火:在RTO爐前端和生產(chǎn)車間后端風(fēng)管設(shè)置阻火器、水封等,防止RTO爐或風(fēng)管爆炸回火至前端或車間,減少事故損失。
5、監(jiān)控:將RTO系統(tǒng)與生產(chǎn)、風(fēng)管壓力計、中級風(fēng)機、濃度檢測儀等連鎖控制,安裝在線監(jiān)控系統(tǒng)并納入生產(chǎn)管理監(jiān)控,避免生產(chǎn)與環(huán)保脫節(jié),安排專人進行維護與管理,如RTO爐在發(fā)生爆炸前有機物濃度常會在短時間內(nèi)迅速升高,此時系統(tǒng)若有人值守則可提前發(fā)出預(yù)警并采取必要的措施,避免事故的發(fā)生;同時對RTO各系統(tǒng)尾氣安裝VOC濃度在線監(jiān)控系統(tǒng),為企業(yè)管理提供必要的數(shù)據(jù)支撐。