VOCs治理中潛在的安全風險及環保改造風險管控建議

近些年來，我國不斷加強大氣環境治理工作，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備中。對化工企業而言，尾氣治理的重點工作就是VOCs治理。

化工及相關領域常見的VOCs治理方式

（1）變更物料。采用含有低揮發性有機物的物料代替含有較高揮發性有機物的物料。

（2）變更工藝。開發生產工序少的工藝代替生產過程復雜的生產工藝，減少工藝環節中尾氣的逸出。

（3）減少無組織排放。加強含VOCs物料全方位、全鏈條、全環節密閉管理，儲罐、反應器高效密封，實行封閉式操作；生產車間實行密閉管理，減少廢氣外逸。

（4）減少泄漏。做好泵、管道等設備設施的維護保養工作，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，對裝油時產生的油氣進行密閉收集和回收。

（5）集中治理。配套建設VOCs收集、治理設施，對生產系統排出的尾氣進行統一回收，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險

在VOCs治理過程中，存在一些安全風險，如果不能準確識別，就可能引發安全事故。結合常用環保改造方式和現有事故分析，尾氣治理過程中可能存在的風險主要有以下10點。

（1）企業變更物料，未按照變更管理要求開展風險分析。

（2）油品儲罐實行密閉操作，可能造成罐頂呼吸閥不能正常工作，物料儲存過程中的安全風險加大。

（3）含油污水池、污水處理系統實行封閉式管理，可能使可燃氣體積聚，易發生爆炸事故；生產車間密閉管理，可能會造成廠房內通風不暢，使逸出的氣體出現積聚，易發生爆炸。

（4）尾氣集中收集，可能會使不同尾氣相互發生反應或尾氣串入其他儲罐并與儲罐中的物料發生反應，帶來新的安全風險。

（5）為控制油氣揮發，在運輸途中關閉槽罐車頂部呼吸閥與罐體間閥門，易造成槽罐內壓力升高，在泄壓時容易發生物料泄漏。

（6）增設環保治理設施，往往涉及動火作業等特殊作業，如果特殊作業管理與承包商管理不到位，容易引發火災爆炸事故。

（7）增加油氣回收設施，容易導致與易燃易爆場所防火間距不足，進而增加安全風險。

（8）尾氣治理改造中忽略了按規范要求選用防爆電氣設施，在爆炸危險區域選用非防爆電氣，存在電氣火花引發火災事故的風險。

（9）新增 RTO未進行安全風險評估論證，對于廢氣成分復雜的，未進行HAZOP分析并采取相應的安全措施。

（10）改造完成后，員工培訓不到位，試生產過程可能存在新的作業風險。

8條環保改造風險管控建議

為做好環保改造中的風險管控，建議采取以下管控措施：

（1）全面準確識別尾氣回收和治理過程中存在的各種風險，把管控措施挺在前頭。

（2）加強尾氣回收設施改造時的風險評估，確保風險可控的情況下，再經正規設計，并加強改造施工作業管理。

（3）編制回收設施投用時的試生產方案，科學組織試生產工作。

（4）對不同尾氣混合集中收集時，應對各種尾氣間的相互影響開展風險分析，弄清尾氣的危險特性。對尾氣的組分，危險性、爆炸極限、閃點、燃點等進行檢定和檢測，全面掌握尾氣的安全風險，避免發生反應。

（5）在密閉廠房內，應采用集氣罩、氣相軟管等設施，回收無組織排放的氣體，同時保持良好的通風，減少揮發物局部積聚現象。

（6）對RTO的點火裝置與收集風機、混合氣體緊急排空裝置進行科學聯鎖保護，一旦出現點火故障、混合氣體燃燒濃度不夠等情況，應當聯鎖切斷風機、止回閥門，同時排空系統內的爆炸性混合氣體。

（7）對廢（尾）氣管道的防回燃（火）設施進行檢查和優化，特別是對于車間間、區域間、管道與RTO連接處等區域部位，應當組織專家對設置止回、防火、防爆等安全裝置的安全風險進行辨識和論證，在確保安全的前提下設置防止回燃（火）的單向止回、防火閥等。

（8）油品儲存企業可結合實際采用氮封措施，避免油品直接和空氣接觸，減少VOCs逸出。

歷史上發的環保改造及相關事故

工藝尾氣改造方面

2017年12 月 9 日凌晨 2 時 20 分左右，連云港聚鑫生物科技有限公司發生爆炸，造成10人死亡。事故直接原因是尾氣處理系統的氮氧化物（夾帶硫酸）串入1#保溫釜，與釜內物料發生化學反應，在緊急卸壓放空時，遇靜電火花燃燒。隨著釜內壓力驟升，物料大量噴出,遇燃燒火源發生爆炸。事故發生前，該企業對四車間脫水釜、保溫釜、高位槽的直排尾氣進行了改造。不過，原本應采用碳鋼管道的尾氣管道，企業使用了PP塑料管道。運行中，企業又擅自將改造后的尾氣處理系統與原有的氯化水洗尾氣處理系統連通，中間僅設置了一個管道隔膜閥，原本兩個獨立的尾氣處理系統實際串連成一個系統。這為事故的發生埋下了隱患。

政府在對該事故的通報中特別強調，要切實加強環保尾氣系統改建項目的安全風險評估。環保部門要研究出臺新建、改建環保尾氣系統安全風險評估管理辦法。嚴防環保隱患轉化成安全生產隱患，導致生產安全事故發生。

2016年4月1日，大名縣福泰生物科技有限公司發生一起硫化氫中毒事故，造成3人死亡，同樣是與工藝尾氣改造相關。該企業廢水池廢氣與裝置廢氣共用吸收塔，工藝設計不合理，埋下事故隱患。當企業在排放試生產產生的硫化鈉廢水時，未開啟尾氣吸收塔，導致含有硫化鈉的堿性廢水與廢水池中存有的酸性廢水反應釋放出硫化氫氣體。硫化氫經廢氣總管回串至車間抽濾槽并逸散，致使在附近作業的1名人員中毒；施救人員盲目施救，導致事故后果擴大。

儲罐尾氣改造方面

2019年4月3日20時40分左右，江蘇中丹化工技術有限公司污水處理車間1號廢水罐頂部起火，燒毀了1號廢水罐與2號廢水罐之間連接管上的塑料閥門。起火約3分鐘后，2號鋼質廢水罐發生燃爆。根據事故分析，該企業環保設施安全管理存在缺失，對廢水中含有少量雷尼鎳顆?？赡鼙┞对诳諝庵邪l生自燃、廢水中低濃度甲苯在密閉容器中揮發可能達爆炸極限的安全風險，企業未進行辨識分析，也未采取有效的安全防范措施。

廢水池加蓋方面

2019年10月11日，安康市恒翔生物化工有限公司污水處理廠，1名女工在復產檢查時跌落污水池，另外5人在施救過程中相繼墜池，施救中造成事故擴大，造成6人中毒窒息死亡。這是典型的污水池加棚蓋密閉后，形成受限空間，因企業停工期間停用了排氣扇，致使污水池棚蓋積聚有害氣體。

蓄熱式焚燒爐（RTO）方面

2020年8月19日中午，浙江某開發區一企業廢（尾）氣管道發生爆裂。

2015年3月8日9時43分和3月27日3時20分，江蘇某化工企業RTO凈化系統連續兩次發生爆炸。事故雖沒有造成人員傷亡，但聚合物多元醇車間引風機損壞，現場儀表燒毀，RTO部分裝置損毀嚴重，直接經濟損失達100余萬元。

寧波石化經濟開發區某企業RTO裝置曾因有機廢氣排放濃度短時間超高（超過設計上線），燃燒室溫度急速上升、高溫尾氣與高濃度有機氣體混合，導致RTO排放口發生爆炸。

煤改氣方面

2017年12月19日，山東日科化學股份有限公司干燥一車間低溫等離子環保除味設備發生一起火災事故，造成7人死亡。事故直接原因是干燥一車間對未通過驗收的燃氣熱風爐進行手動點火（聯鎖未投用），導致天然氣通過燃氣熱風爐串入干燥系統內，與系統內空氣形成爆炸性混合氣體，遇到電火花發生爆燃，并引燃其他可燃物料，發生火災事故。

事故發生前，日科化學公司在進入干燥塔的熱風管道上增加了一套天然氣直接燃燒加熱系統，將燃燒后的天然氣尾氣及其空氣混合物作為干燥介質。當班班長在控制室啟動天然氣加熱系統的瞬間，天然氣通過新增設的直接燃燒加熱系統串入了干燥系統，并與干燥系統內空氣形成爆炸性混合氣體，遇點火源引發爆燃。

該起事故暴露出企業安全風險意識差，對“煤改氣”產生的安全風險辨識不足，變更管理缺失，新增的天然氣加熱系統未經正規設計，沒有操作規程，有關管理及操作人員專業素質不滿足安全生產要求等問題。

環保改造施工方面

近年來，環保改造施工過程中發生的事故也很多。譬如，2014年5月2日15時09分許，廣元市天森煤化有限公司生產廠區內隔油沉淀池蓋板上方，工人進行水泵管道焊接安裝動火作業時發生爆炸，造成3人死亡，事故直接經濟損失260萬余元。根據事故分析，該企業改變事故池用途，將部分事故水池改建成3口隔油沉淀池，并將隔油沉淀池上部用水泥預制板進行封閉，導致含油污水中揮發氣體不能及時排出，在隔油沉淀池內形成爆炸性危險源。加之工人違章冒險操作，在未取得動火作業許可和采取必要安全措施的情況下，使用電弧焊焊接管道，產生的火花引燃爆炸性混合物。這是一起典型的發生在廢水池加蓋過程的安全事故。

2017年6月19日，格爾木市青海鹽湖工業股份（集團）有限公司化工分公司根據環保要求開展回收炭黑水改造，改造過程中儲槽發生閃爆，造成4人死亡。

2018年1月24日11時20分， 吐魯番市恒澤煤化有限公司18萬噸焦油加工環保改造項目發生閃爆事故，造成3人死亡，直接經濟損失532.16萬元。

2018年2月3日上午10時51分，臨沂市金山化工有限公司發生爆燃事故，造成5人死亡。根據事故分析，該企業裝置尾氣管線改造過程中使用塑料焊槍時，引燃尾氣管線中四甲基硅烷、氯甲基三甲基硅烷等可燃性氣體，回火引爆分離釜內物料。

安全要點

國務院督導組給出蓄熱式焚燒爐（RTO）8項安全要點

近日，南通市應急管理局發函：關于轉發《蓄熱式焚燒爐（RTO爐）安全要點》（通應急函[2020] 13號），內容為國務院督導組反饋的8項RTO爐安全要點，要求相關企業貫徹落實。

蓄熱式焚燒爐（RTO爐）安全要點

一、RT0爐安全設施應與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用。在用RTO爐應補充進行安全風險評估論證：對于廢氣成分復雜的，應進行HAZOP分析并采取相應的安全措施。

二、RTO爐可通過設置緩沖罐、調整風量等預處理設施，嚴格控制RTO爐入口有機物濃度和流速，保證相對平穩、安全運行。

三、RTO爐應采取有效措施，防止管道及RTO爐下室體中的冷凝和沉積產生。

四、RTO爐應通過強制通風措施，滿足最低通風量要求，避免可燃物積聚、回火等。

五、RTO爐應設置PLC或DCS控制系統（視情況可設置安全儀表系統），對風機、閥門、燃燒器、爐膛和廢氣管道等設備設施的關鍵參數進行實時監控和聯鎖。關鍵設備安全儀表系統應不低于SIL2標準設計。

六、RTO爐現場電氣儀表設備應嚴格按照防爆等級設計，管道或爐膛內應設置泄爆片；RTO爐應設置短路保護和接地保護功能，廢氣管線選材要注意防靜電。

七、RTO爐應設置斷電斷氣后進氣閥、排氣閥緊急關閉，防止煙囪效應引起蓄熱層下部溫度上升。

八、RTO爐應設置UPS備用電源和壓縮空氣儲氣罐。對于濃度較高且含有低燃點物質的應急排空管道，嚴禁與高溫排空管道共用煙囪排放。

來源：環保365（轉載請注明來源）