王 奎

（深圳市城市公共安全技術(shù)研究院有限公司，廣東 深圳 518000）

引言

隨著環(huán)保法規(guī)日趨完善嚴格，廢氣處理裝置工藝不斷變革，廢氣處理裝置種類日漸完善。工業(yè)廢氣種類繁多，主要包括有機廢氣（VOCs）、燃料、粉塵、酸霧、油煙等廢氣[1]。目前常見的VOCs 末端治理工藝有蓄熱式燃燒（RTO）、催化燃燒（RCO）、直接燃燒（TO）、活性炭吸附脫附、低溫等離子等。近年來廢氣處理裝置事故頻發(fā)、尤其是火災(zāi)事故，給企業(yè)帶來較大困擾。這類安全事故不但給企業(yè)造成經(jīng)濟損失，也影響了企業(yè)的正常運營、訂單交付。

1 事故成因分析

廢氣處理裝置在正常工況下不易發(fā)生事故。但由于有機廢氣種類多、成份復(fù)雜、維護保養(yǎng)不到位等因素，加之近年來廢氣處理新方法、新工藝不斷革新，這些設(shè)備投入市場時間短、安全性沒有經(jīng)過充分評估論證，致使廢氣處理過程中存在較大的事故隱患。經(jīng)初步統(tǒng)計，近年來典型廢氣處理裝置火災(zāi)事故，如表1所示。

表1 廢氣處理裝置火災(zāi)事故案例

下面以UV 光解和活性炭聯(lián)合治理的廢氣處理裝置為例，對各環(huán)節(jié)存在的事故隱患進行分析。

1.1 管道/風機環(huán)節(jié)事故隱患

1.1.1 設(shè)計不當

一是選材錯誤。部分企業(yè)廢氣治理裝置管道使用的材質(zhì)為易產(chǎn)生靜電的塑料，且缺少防靜電措施。二是安全裝置缺失。廢氣支管上未加裝阻火器、防火閥。三是不當摩擦集熱。部分設(shè)施采用軸流風機，皮帶傳動置于管道內(nèi)部，直接與有機廢氣接觸，高速傳動中摩擦產(chǎn)生的熱量容易成為點火源，誘發(fā)火災(zāi)。四是廢氣未進行預(yù)處理。很多產(chǎn)生廢氣源頭，存在有機廢氣與粉塵顆粒共存現(xiàn)象，如果不經(jīng)預(yù)處理采取除塵措施，粉塵顆粒容易堵塞活性炭。

1.1.2 操作不當

打開光氧設(shè)備前未提前10 min 開風機，未待管道內(nèi)廢氣濃度降低后再關(guān)閉光氧設(shè)備。

1.1.3 維護不當

一是清理不及時。排風橫管、排風豎管等管道未及時清理，集聚導(dǎo)致廢氣濃度過高、積液殘留混合物過多引起二次爆炸。二是設(shè)備故障。風機缺乏維護保養(yǎng)，失油脫焊，導(dǎo)致金屬摩擦產(chǎn)生高熱、火花現(xiàn)象。

1.2 除霧水塔環(huán)節(jié)事故隱患

除霧水塔事故隱患主要表現(xiàn)為部分電機與塔體的距離過近，不符合規(guī)范要求；除霧水塔中的液下泵的泵體，未及時清理，被異物卡住導(dǎo)致電機發(fā)熱引發(fā)火災(zāi)；電路老化，存在發(fā)生電路短路的安全隱患。

1.3 UV 光解環(huán)節(jié)事故隱患

該環(huán)節(jié)主要事故隱患為設(shè)備線路不防爆。如很多UV 光解裝置燈座不防爆，燈頭銅被氧化后接觸不良；接地保護線脫落，電線超負荷、短路、發(fā)熱引起明火；未按規(guī)范要求安裝靈敏度可靠的溫度、濃度測量裝置；UV 光解、低溫等離子等設(shè)施未做防潮處理，直接與水噴淋相連，加重電氣安全隱患。

1.4 活性炭吸附環(huán)節(jié)事故隱患

該環(huán)節(jié)事故隱患未按要求定期更換活性炭，造成活性炭內(nèi)油分過高，受太陽暴曬，溫度升高，引起活性炭自燃；同時粉塵顆粒造成堵塞氣孔，容易發(fā)生超壓爆炸；未安裝靈敏度可靠的溫度、濃度測量裝置；未配備自動噴淋滅火裝置等。

2 事故防范對策分析

基于《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2026—2013）《涂裝作業(yè)安全規(guī)程有機廢氣凈化裝置安全技術(shù)規(guī)定》（GB 20101—2006）等國家標準、行業(yè)標準，結(jié)合實踐經(jīng)驗，對廢氣處理裝置全流程、各環(huán)節(jié)進行深入研究分析后，提出以下事故防范對策措施。

2.1 管道/風機環(huán)節(jié)技術(shù)管控措施

劉瑋等[2]認為化工企業(yè)在處理廠內(nèi)有機廢氣時，應(yīng)注重安全防范措施的設(shè)計；李星洋[3]認為化工產(chǎn)業(yè)日常運行中，通過配置完善的防爆電氣設(shè)備，能夠保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

1）有機廢氣管道的材質(zhì)應(yīng)首選不銹鋼材質(zhì)，有利于更好的消除有機廢氣管路的靜電。

2）管路在方案設(shè)計安裝時要充分考慮坡度，便于積液排出，避免積液殘留導(dǎo)致再度發(fā)生爆炸。

3）有機廢氣管道上安裝阻火器，避免安全生產(chǎn)事故狀況下的安全事故外擴散。

4）凈化裝置前設(shè)置風機正壓操作時，風機與電機均應(yīng)選用防爆型。

2.2 除霧塔環(huán)節(jié)技術(shù)管控措施

除霧水塔技術(shù)管控措施，主要為控制電機與塔架保持一定安全距離、做好設(shè)備的運營維護，加強噴淋廢水的清理頻次。定期檢查液下泵的泵體，預(yù)防異物卡住而引起的電機發(fā)熱。

2.3 UV 光解環(huán)節(jié)技術(shù)管控措施

UV 光解設(shè)備應(yīng)括采用防爆電氣設(shè)備設(shè)施及采用防爆電氣線路，包括采用耐高溫抗氧化的防爆陶瓷燈頭，燈座等。

UV 光解設(shè)備啟動必須與風機聯(lián)動，以確保通風降溫有效。使用UV 光解機器設(shè)備前提前打開離心通風機，待管道內(nèi)有機廢氣濃度值降低后再打開光解機器設(shè)備。

UV 光解設(shè)備應(yīng)安裝靈敏度可靠的溫度、濃度測量裝置。

2.4 活性炭吸附環(huán)節(jié)技術(shù)管控措施

2.4.1 監(jiān)測并控制活性炭箱溫度

活性炭吸附器內(nèi)應(yīng)設(shè)置多個溫度測定點和自動降溫裝置，當發(fā)出報警信號，應(yīng)自動開啟降溫裝置，避免引起活性炭自燃現(xiàn)象。吸附脫附催化燃燒工藝應(yīng)配備氮氣保護功能。

2.4.2 監(jiān)測并控制氣體濃度

檢測及報警裝置是安全生產(chǎn)的最后一道保障[4]?；钚蕴课狡鳉怏w進出口應(yīng)設(shè)置氣體濃度檢測儀，定時檢測氣體濃度。

凈化裝置應(yīng)設(shè)置在通風良好的場所，并具有安全疏散通道或空間。

2.5 其他技術(shù)管控措施

建議逐步淘汰低溫等離子等存在安全隱患的處理設(shè)備和不符合安全標準的UV 光解設(shè)施；強化有機廢氣預(yù)先處理，做好氣渣分離；廢氣凈化裝置的選用，應(yīng)選擇凈化裝置的設(shè)計、制造，應(yīng)由專業(yè)設(shè)計、制造資質(zhì)的單位設(shè)計、制造，且具有完整的技術(shù)文件和圖紙。

2.6 日常管理措施

一是建立健全與廢氣處理設(shè)備相關(guān)的安全操作規(guī)程。徐中軒[5]等提出生產(chǎn)單位對于新上環(huán)保裝置進行全面論證，認真學(xué)習消化技術(shù)方案，完善操作規(guī)程和操作卡。并組織相關(guān)人員培訓(xùn)，尤其是崗位操作人員上崗前，應(yīng)組織崗位安全培訓(xùn)。二是建立治理工程運行狀況、設(shè)施維護等的記錄制度。主要記錄內(nèi)容包括：裝置的啟動及停止時間；吸附劑、過濾材料、催化劑、吸收劑等的質(zhì)量分析數(shù)據(jù)、采購量、使用量及更換時間。三是治理設(shè)備的維護應(yīng)納入全廠的設(shè)備維護計劃中。監(jiān)督維護人員是否根據(jù)計劃定期檢查、維護和更換必要的部件和材料，并要求維護人員應(yīng)做好相關(guān)記錄。對凈化裝置進行維護檢修、更換活性炭、設(shè)施運行等環(huán)節(jié)，做好相關(guān)資料記錄。四是定期組織進行風險識別和隱患治理，落實日常安全檢查，重點檢查設(shè)備設(shè)施、電氣線路、安全設(shè)施、應(yīng)急設(shè)施等是否異常并及時處理。

3 結(jié)語

本文全方位、全過程地闡述了廢氣處理裝置存在的常見事故隱患，并提出防范廢氣處理裝置事故技術(shù)措施、管理措施、應(yīng)急措施等措施，能夠有效幫助相關(guān)企業(yè)防范廢氣處理裝置事故發(fā)生。