VOCs治理中的十大安全風(fēng)險(xiǎn)及八條風(fēng)險(xiǎn)管控建議
近些年來，我國不斷加強(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)工作就是VOCs治理。
化工及相關(guān)領(lǐng)域常見的VOCs治理方式 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。 5 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。 6 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。 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)。 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)造成廠房內(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： 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 在密閉廠房內(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。 歷史上發(fā)生的典型環(huán)保改造及相關(guān)事故 近年來，發(fā)生了多起與環(huán)保改造相關(guān)的安全事故。 工藝尾氣改造方面 2017年12 月 9 日凌晨 2 時(shí) 20 分左右，連云港聚鑫生物科技有限公司發(fā)生爆炸，造成10人死亡。事故直接原因是尾氣處理系統(tǒng)的氮氧化物（夾帶硫酸）串入1#保溫釜，與釜內(nèi)物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在緊急卸壓放空時(shí)，遇靜電火花燃燒。隨著釜內(nèi)壓力驟升，物料大量噴出,遇燃燒火源發(fā)生爆炸。事故發(fā)生前，該企業(yè)對(duì)四車間脫水釜、保溫釜、高位槽的直排尾氣進(jìn)行了改造。不過，原本應(yīng)采用碳鋼管道的尾氣管道，企業(yè)使用了PP塑料管道。運(yùn)行中，企業(yè)又擅自將改造后的尾氣處理系統(tǒng)與原有的氯化水洗尾氣處理系統(tǒng)連通，中間僅設(shè)置了一個(gè)管道隔膜閥，原本兩個(gè)獨(dú)立的尾氣處理系統(tǒng)實(shí)際串連成一個(gè)系統(tǒng)。這為事故的發(fā)生埋下了隱患。 政府在對(duì)該事故的通報(bào)中特別強(qiáng)調(diào)，要切實(shí)加強(qiáng)環(huán)保尾氣系統(tǒng)改建項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。環(huán)保部門要研究出臺(tái)新建、改建環(huán)保尾氣系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理辦法。嚴(yán)防環(huán)保隱患轉(zhuǎn)化成安全生產(chǎn)隱患，導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故發(fā)生。 2016年4月1日，大名縣福泰生物科技有限公司發(fā)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(guān)。該企業(yè)廢水池廢氣與裝置廢氣共用吸收塔，工藝設(shè)計(jì)不合理，埋下事故隱患。當(dāng)企業(yè)在排放試生產(chǎn)產(chǎn)生的硫化鈉廢水時(shí)，未開啟尾氣吸收塔，導(dǎo)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(yīng)釋放出硫化氫氣體。硫化氫經(jīng)廢氣總管回串至車間抽濾槽并逸散，致使在附近作業(yè)的1名人員中毒；施救人員盲目施救，導(dǎo)致事故后果擴(kuò)大。 儲(chǔ)罐尾氣改造方面 2019年4月3日20時(shí)40分左右，江蘇中丹化工技術(shù)有限公司污水處理車間1號(hào)廢水罐頂部起火，燒毀了1號(hào)廢水罐與2號(hào)廢水罐之間連接管上的塑料閥門。起火約3分鐘后，2號(hào)鋼質(zhì)廢水罐發(fā)生燃爆。根據(jù)事故分析，該企業(yè)環(huán)保設(shè)施安全管理存在缺失，對(duì)廢水中含有少量雷尼鎳顆?？赡鼙┞对诳諝庵邪l(fā)生自燃、廢水中低濃度甲苯在密閉容器中揮發(fā)可能達(dá)爆炸極限的安全風(fēng)險(xiǎn)，企業(yè)未進(jìn)行辨識(shí)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(fù)產(chǎn)檢查時(shí)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(kuò)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(yè)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(fā)區(qū)一企業(yè)廢（尾）氣管道發(fā)生爆裂。 2015年3月8日9時(shí)43分和3月27日3時(shí)20分，江蘇某化工企業(yè)RTO凈化系統(tǒng)連續(xù)兩次發(fā)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(fēng)機(jī)損壞，現(xiàn)場(chǎng)儀表燒毀，RTO部分裝置損毀嚴(yán)重，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100余萬元。 寧波石化經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)某企業(yè)RTO裝置曾因有機(jī)廢氣排放濃度短時(shí)間超高（超過設(shè)計(jì)上線），燃燒室溫度急速上升、高溫尾氣與高濃度有機(jī)氣體混合，導(dǎo)致RTO排放口發(fā)生爆炸。 煤改氣方面 2017年12月19日，山東日科化學(xué)股份有限公司干燥一車間低溫等離子環(huán)保除味設(shè)備發(fā)生一起火災(zāi)事故，造成7人死亡。事故直接原因是干燥一車間對(duì)未通過驗(yàn)收的燃?xì)鉄犸L(fēng)爐進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)火（聯(lián)鎖未投用），導(dǎo)致天然氣通過燃?xì)鉄犸L(fēng)爐串入干燥系統(tǒng)內(nèi)，與系統(tǒng)內(nèi)空氣形成爆炸性混合氣體，遇到電火花發(fā)生爆燃，并引燃其他可燃物料，發(fā)生火災(zāi)事故。 事故發(fā)生前，日科化學(xué)公司在進(jìn)入干燥塔的熱風(fēng)管道上增加了一套天然氣直接燃燒加熱系統(tǒng)，將燃燒后的天然氣尾氣及其空氣混合物作為干燥介質(zhì)。當(dāng)班班長在控制室啟動(dòng)天然氣加熱系統(tǒng)的瞬間，天然氣通過新增設(shè)的直接燃燒加熱系統(tǒng)串入了干燥系統(tǒng)，并與干燥系統(tǒng)內(nèi)空氣形成爆炸性混合氣體，遇點(diǎn)火源引發(fā)爆燃。 該起事故暴露出企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)差，對(duì)“煤改氣”產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)不足，變更管理缺失，新增的天然氣加熱系統(tǒng)未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)，沒有操作規(guī)程，有關(guān)管理及操作人員專業(yè)素質(zhì)不滿足安全生產(chǎn)要求等問題。 環(huán)保改造施工方面 近年來，環(huán)保改造施工過程中發(fā)生的事故也很多。譬如，2014年5月2日15時(shí)09分許，廣元市天森煤化有限公司生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)隔油沉淀池蓋板上方，工人進(jìn)行水泵管道焊接安裝動(dòng)火作業(yè)時(shí)發(fā)生爆炸，造成3人死亡，事故直接經(jīng)濟(jì)損失260萬余元。根據(jù)事故分析，該企業(yè)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(yù)制板進(jìn)行封閉，導(dǎo)致含油污水中揮發(fā)氣體不能及時(shí)排出，在隔油沉淀池內(nèi)形成爆炸性危險(xiǎn)源。加之工人違章冒險(xiǎn)操作，在未取得動(dòng)火作業(yè)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(chǎn)生的火花引燃爆炸性混合物。這是一起典型的發(fā)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(yè)股份（集團(tuán)）有限公司化工分公司根據(jù)環(huán)保要求開展回收炭黑水改造，改造過程中儲(chǔ)槽發(fā)生閃爆，造成4人死亡。 2018年1月24日11時(shí)20分， 吐魯番市恒澤煤化有限公司18萬噸焦油加工環(huán)保改造項(xiàng)目發(fā)生閃爆事故，造成3人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失532.16萬元。 2018年2月3日上午10時(shí)51分，臨沂市金山化工有限公司發(fā)生爆燃事故，造成5人死亡。根據(jù)事故分析，該企業(yè)裝置尾氣管線改造過程中使用塑料焊槍時(shí)，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(nèi)物料。