近些年來,我國(guó)不斷加強(qiáng)大氣環(huán)境治理工作,采取一系列措施減少VOCs排放。VOCs是一種或多種可揮發(fā)性大氣污染物的總稱,包括烷類、芳烴類、酯類、醛類等,存在于涉及石油化工物料的各類設(shè)備中。對(duì)化工企業(yè)而言,尾氣治理的重點(diǎn)工作之一就是VOCs治理。
隨著VOCs治理工作的不斷開展,與其相關(guān)的安全事故屢有發(fā)生。根據(jù)近年來公開報(bào)道的VOCs 治理工程安全事故情況,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),下圖列表中這16 起大小事故造成數(shù)十人傷亡,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)千萬元。
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(shì)。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)技術(shù),危險(xiǎn)性較高,當(dāng)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(yán)重。如下:
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(yàn)分析事故發(fā)生的原因,并提出相應(yīng)的安全改進(jìn)措施。從這些經(jīng)驗(yàn)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(jì)有缺陷、人為操作失誤。VOCs治理同行應(yīng)謹(jǐn)慎,安全第一。
化工及相關(guān)領(lǐng)域常見的VOCs治理方式
(1)變更物料。采用含有低揮發(fā)性有機(jī)物的物料代替含有較高揮發(fā)性有機(jī)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(qiáng)含VOCs物料全方位、全鏈條、全環(huán)節(jié)密閉管理,儲(chǔ)罐、反應(yīng)器高效密封,實(shí)行封閉式操作;生產(chǎn)車間實(shí)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(hù)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(duì)裝油時(shí)產(chǎn)生的油氣進(jìn)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(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)排出的尾氣進(jìn)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、低溫等離子等治理工藝。
VOCs治理中潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)
在VOCs治理過程中,存在一些安全風(fēng)險(xiǎn),如果不能準(zhǔn)確識(shí)別,就可能引發(fā)安全事故。結(jié)合常用環(huán)保改造方式和現(xiàn)有事故分析,尾氣治理過程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)主要有以下10點(diǎn)。
(1)企業(yè)變更物料,未按照變更管理要求開展風(fēng)險(xiǎn)分析。
(2)油品儲(chǔ)罐實(shí)行密閉操作,可能造成罐頂呼吸閥不能正常工作,物料儲(chǔ)存過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)加大。
(3)含油污水池、污水處理系統(tǒng)實(shí)行封閉式管理,可能使可燃?xì)怏w積聚,易發(fā)生爆炸事故;生產(chǎn)車間密閉管理,可能會(huì)造成廠房?jī)?nèi)通風(fēng)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(huì)使不同尾氣相互發(fā)生反應(yīng)或尾氣串入其他儲(chǔ)罐并與儲(chǔ)罐中的物料發(fā)生反應(yīng),帶來新的安全風(fēng)險(xiǎn)。
(5)為控制油氣揮發(fā),在運(yùn)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(shí)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(dòng)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(chǎng)所防火間距不足,進(jìn)而增加安全風(fēng)險(xiǎn)。
(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(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)。
(9)新增 RTO未進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估論證,對(duì)于廢氣成分復(fù)雜的,未進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)。
8條環(huán)保改造風(fēng)險(xiǎn)管控建議
為做好環(huán)保改造中的風(fēng)險(xiǎn)管控,建議采取以下管控措施:
(1)全面準(zhǔn)確識(shí)別尾氣回收和治理過程中存在的各種風(fēng)險(xiǎn),把管控措施挺在前頭。
(2)加強(qiáng)尾氣回收設(shè)施改造時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確保風(fēng)險(xiǎn)可控的情況下,再經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì),并加強(qiáng)改造施工作業(yè)管理。
(3)編制回收設(shè)施投用時(shí)的試生產(chǎn)方案,科學(xué)組織試生產(chǎn)工作。
(4)對(duì)不同尾氣混合集中收集時(shí),應(yīng)對(duì)各種尾氣間的相互影響開展風(fēng)險(xiǎn)分析,弄清尾氣的危險(xiǎn)特性。對(duì)尾氣的組分,危險(xiǎn)性、爆炸極限、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)等進(jìn)行檢定和檢測(cè),全面掌握尾氣的安全風(fēng)險(xiǎn),避免發(fā)生反應(yīng)。
(5)在密閉廠房?jī)?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(shí)保持良好的通風(fēng),減少揮發(fā)物局部積聚現(xiàn)象。
(6)對(duì)RTO的點(diǎn)火裝置與收集風(fēng)機(jī)、混合氣體緊急排空裝置進(jìn)行科學(xué)聯(lián)鎖保護(hù),一旦出現(xiàn)點(diǎn)火故障、混合氣體燃燒濃度不夠等情況,應(yīng)當(dāng)聯(lián)鎖切斷風(fēng)機(jī)、止回閥門,同時(shí)排空系統(tǒng)內(nèi)的爆炸性混合氣體。
(7)對(duì)廢(尾)氣管道的防回燃(火)設(shè)施進(jìn)行檢查和優(yōu)化,特別是對(duì)于車間間、區(qū)域間、管道與RTO連接處等區(qū)域部位,應(yīng)當(dāng)組織專家對(duì)設(shè)置止回、防火、防爆等安全裝置的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)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(chǔ)存企業(yè)可結(jié)合實(shí)際采用氮封措施,避免油品直接和空氣接觸,減少VOCs逸出。
來源:環(huán)保