化工廢氣處理設(shè)備爆炸原因分析及氣源柜預(yù)防措施

  【摘要】 通過對一起有機(jī)廢氣管道系統(tǒng)爆炸事故的原因分析，提出了預(yù)防廢氣處理系統(tǒng)爆炸的安全對策措施，并得出了相關(guān)結(jié)論：蓄熱式熱力焚燒爐(RTO)等廢氣處理設(shè)備本身一般不會(huì)產(chǎn)生爆炸事故;廢氣處理系統(tǒng)產(chǎn)生爆炸的本質(zhì)原因是有機(jī)廢氣濃度高于爆炸下限，并存在點(diǎn)火源;企業(yè)應(yīng)重視廢氣處理系統(tǒng)有機(jī)廢氣濃度的檢測和預(yù)處理，并考慮事故狀態(tài)下的緊急排放和處理，確保有機(jī)廢氣處于安全濃度以下，消除爆炸的根源。

1.前言

 化工企業(yè)的廢氣成分比較復(fù)雜，一般為多組份混合氣體，通常具有易燃易爆性、毒害性且伴有臭味，易對周邊環(huán)境造成污染，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)社會(huì)群體事件。各級環(huán)保部門在多年前就提出了“零排放”的概念，要求企業(yè)對化工廢氣進(jìn)行收集、治理。

 有機(jī)廢氣治理常見方法有：冷凝回收法、吸收、吸附法(直接吸附法、吸附-回收法、新型吸附-催化燃燒法)、直接燃燒法、催化燃燒法等。

 目前化工企業(yè)常見的有機(jī)廢氣處理設(shè)備為蓄熱式熱氧化爐(RTO)。與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐(TO)相比，具有熱效率高(≥95%)、運(yùn)行成本低、能處理大風(fēng)量低濃度等優(yōu)點(diǎn)。其原理是把有機(jī)廢氣加熱到760℃以上，使廢氣中的VOC氧化分解成二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體分成兩個(gè)(含兩個(gè))以上的區(qū)或室，每個(gè)蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序，周而復(fù)始，連續(xù)工作。蓄熱室“放熱”后應(yīng)立即引入部分已處理合格的潔凈排氣對該蓄熱室進(jìn)行清掃(以保證VOC去除率在95%以上)，只有待清掃完成后才能進(jìn)入“蓄熱”程序。RTO技術(shù)適用于大風(fēng)量、低濃度的廢氣治理，是目前國內(nèi)治理有機(jī)廢氣較成熟、實(shí)用的方法。

 近五六年來各級環(huán)保部門都在推廣RTO技術(shù)，但由于發(fā)生過數(shù)起廢氣處理系統(tǒng)爆炸事故，且沒有發(fā)布正式的事故調(diào)查報(bào)告，事故原因不明，使不少企業(yè)對廢氣處理系統(tǒng)心有余悸，不敢使用RTO技術(shù)。

 本文結(jié)合一起有機(jī)廢氣管道系統(tǒng)爆炸事故來分析廢氣處理系統(tǒng)的爆炸原因，并提出了安全對策措施，以供化工企業(yè)廢氣處理系統(tǒng)的防爆設(shè)計(jì)或安全隱患排查治理。

2.一起有機(jī)廢氣管道系統(tǒng)爆炸事故分析

2011年7月中旬某精細(xì)化工企業(yè)發(fā)生一起有機(jī)廢氣管道爆炸事故。氣源柜該企業(yè)在查找事故原因時(shí)，意見比較分散。為進(jìn)一步搞清事故原因，2011年8月2日該企業(yè)安環(huán)部經(jīng)理帶領(lǐng)工藝、設(shè)備、車間主任、車間安全員等相關(guān)人員到寧波寰球安全科技有限公司進(jìn)行事故原因分析研討。寧波寰球安全科技有限公司曾多次做過該企業(yè)的安全評價(jià)，對該企業(yè)的工藝、設(shè)備、原輔材料等比較了解。通過研討，使我們雙方對廢氣處理系統(tǒng)的爆炸事原因有了深入的認(rèn)識(shí)。

2.1事故簡介

2011年7月中旬上午10點(diǎn)50分左右，6車間主任助理和班組長在6、7車間之間西面的主道路橋架(廢氣管)下，突然聽到一聲沉悶的聲響，緊接著又聽到一聲響聲。此時(shí)發(fā)現(xiàn)廢氣管有點(diǎn)煙霧，響聲大致在7、8車間之間的這段廢氣管道上。兩聲響聲后又連著一聲響聲，發(fā)現(xiàn)8車間甲苯回收裝置上的廢氣管道一頭堵板(泄爆板)沖開并有火焰冒出。事故發(fā)生后，企業(yè)有關(guān)部門人員馬上到現(xiàn)場查看和處置，爆炸導(dǎo)致廢氣管上與車間對接塑料管道焊接處沖開。到現(xiàn)場約2分鐘后發(fā)現(xiàn)5車間西南角處廢氣管道發(fā)生燃燒，經(jīng)近20分鐘努力將明火撲滅，無人員受傷，但造成多處管道破損。事故發(fā)生時(shí)，三廢操作人員正在甲苯回收裝置的廢氣管道堵板沖開處下面涂設(shè)備螺絲黃油，事故過程描述與6車間主任助理、班組長的描述基本一致。

2.2事故發(fā)生時(shí)企業(yè)生產(chǎn)狀況

8車間某產(chǎn)品反應(yīng)釜用到的原料有：甲苯、硫酸、三氯化鋁等。三氯化鋁投料方式采用敞開式的人工投料，反應(yīng)是在常壓情況下進(jìn)行的。反應(yīng)過程中，反應(yīng)釜不密閉，而是采用料袋將投料口堵塞的方式。8車間廢氣本來是由甲苯回收裝置吸附后，再排入廢氣總管的。事故發(fā)生的當(dāng)天，恰好甲苯回收裝置檢修停用，廢氣未經(jīng)過甲苯吸附回收系統(tǒng)而直接排入廢氣總管內(nèi)。