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化工廢氣處理系統(tǒng)爆炸原因分析及預(yù)防措施

  
評論: 更新日期:2016年02月28日

摘 要
??????? 通過對一起有機廢氣管道系統(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)原因是有機廢氣濃度高于爆炸下限,并存在點火源;企業(yè)應(yīng)重視廢氣處理系統(tǒng)有機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,嚴重時會引發(fā)社會群體事件。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)對化工廢氣進行收集、治理。
??????? 有機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)常見的有機廢氣治理設(shè)施為蓄熱式熱氧化爐(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%)、運行成本低、能處理大風量低濃度等優(yōu)點。其原理是把有機廢氣加熱到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)進入的有機廢氣,從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體分成兩個(含兩個)以上的區(qū)或室,每個蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序,周而復始,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入“蓄熱” 程序。RTO 技術(shù)適用于大風量、低濃度的廢氣治理,是目前國內(nèi)治理有機廢氣較成熟、實用的方法。
??????? 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)計或安全隱患排查治理。
??????? 2. 一起有機廢氣管道系統(tǒng)爆炸事故原因分析
??????? 2011年7月中旬某精細化工企業(yè)發(fā)生一起有機廢氣管道爆炸事故。該企業(yè)在查找事故原因時,意見比較分散。為進一步搞清事故原因,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,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識。
??????? 2. 1 事故簡介
??????? 2011年7月中旬上午 10點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。此時發(fā)現(xiàn)廢氣管有點煙霧,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,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)。
??????? 圖1 爆炸管道現(xiàn)場照片
??????? 5車間用到的原料有:丙酮、三氯氧磷、甲苯、異丙醇等。
??????? 6、7 車間停產(chǎn)檢修,車間廢氣管與總廢氣管已斷開,并有盲板密封。當天當時無任何接近廢氣管道的動火作業(yè)。
??????? 2. 3 事故原因分析研討
??????? 在事故分析時,我們首先要搞清是什么物質(zhì)產(chǎn)生爆炸?該物質(zhì)從哪里來?爆炸的要素是否具備?
??????? 我們按照爆炸“四要素”(氧化劑、點火源、可燃物及濃度)的思路查找事故原因。

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