RTO焚烧炉等重点环保设施运行安全纳入监管范围！附RTO装置安全风险分析及管控措施

文章导读

日前国务院安委办印发《关于化工产业转移重点县第二轮专家指导服务情况的通报》。2022 年 10 月下旬至 12 月底，应急管理部组织对 48 个化工产业转移重点县（园区）专项整治情况进行了现场核查和量化评估。

通报中指出多家企业因RTO、储罐尾气处理系统（光氧催化）等废气治理设施或区域，未按照设计要求设置可燃气体报警（有毒气体探测器）或配套防爆设备设施（电气设施、开关等）被实名列入《有关重大隐患清单》。

▲来源：环保365    

● 不是所有的VOCs都能用RTO！官方梳理“RTO典型问题隐患排查指南”● 制药行业RTO焚烧炉堵塞原因分析
日前国务院安委办印发《关于化工产业转移重点县第二轮专家指导服务情况的通报》。2022 年 10 月下旬至 12 月底，应急管理部组织对 48 个化工产业转移重点县（园区）专项整治情况进行了现场核查和量化评估。
通报中指出多家企业因RTO、储罐尾气处理系统（光氧催化）等废气治理设施或区域，未按照设计要求设置可燃气体报警（有毒气体探测器）或配套防爆设备设施（电气设施、开关等）被实名列入《有关重大隐患清单》。以下示例为部分隐患清单。

近年来，随着国家环保治理力度的加大，越来越多的危险化学品生产、储存、使用企业为了减少污染物无组织排放，配套建设了挥发性有机物（VOCs）收集蓄热式燃烧治理设施（RTO装置）。环保设施安全问题已经成为了大部分工业企业面对的一个重要风险，特别是废气VOCs装置系统的防爆安全，如RTO等焚烧装置。

2022年底，国务院安委会办公室、生态环境部、应急管理部共同印发的《关于进一步加强环保设备设施安全生产工作的通知》明确“要紧盯具有脱硫脱硝、挥发性有机物回收、粉尘治理、蓄热式焚烧炉、污水处理5类重点环保设备设施的企业...将环保设备设施安全作为行业领域安全工作的重要内容。

近日，杭州市应急管理局和杭州市生态环境局印发了《杭州市工业企业重点环保设施运行安全专项整治实施方案》，其中指出：

全面排查脱硫脱硝、挥发性有机物回收、污水处理、粉尘治理、RTO焚烧炉５类重点环保设施重大安全风险，强化电镀、纺织印染等行业尾气收集、废水储存和铝镁等金属加工危废储存等安全风险管控，有效治理事故隐患。

重点整治易引发群死群伤事故的废水、废气、固体废物等重点环保设施安全隐患，突出电镀、纺织印染等企业防范重点环保设施引发中毒窒息、燃烧爆炸、坍塌等生产安全事故。各级应急管理部门要将环保设施的运行安全纳入监管范围，落实重点环保设施安全问题隐患销号，现场安全培训和典型示范推动。

RTO装置安全风险分析及管控措施

本文简要介绍了RTO装置的工作原理，辨识分析了RTO装置生产运行过程中存在的安全风险，并提出控制措施，以促进企业对RTO装置的安全管理。

一、RTO装置的工作原理

RTO装置是一种高效的有机废气处理设备，其工作原理是把有机废气加热到760℃以上，使废气中的VOCs氧化分解为二氧化碳和水。氧化过程产生的热量存储在特制的陶瓷蓄热体，使蓄热体升温“蓄热”。陶瓷蓄热体内储存的热量用于预热后续进入的有机废气，该过程为陶瓷蓄热体的“放热”过程，从而节省废气升温过程的燃料消耗。

二、RTO 装置运行中的危害因素

RTO装置处理的废气中可能含有苯、醇、酮、醛、酚、醚、烷等有机废气和NOX、SO2、HCL、CL2等无机污染物，介质成分复杂，大多为易燃易爆、有毒物质，存在火灾、爆炸、中毒等危害因素。

RTO装置安全事故案例

部分企业在RTO装置运行过程中，存在安全风险辨识不全面、安全控制措施落实不到位、应急处置程序不得当等情况，导致RTO装置发生了生产安全事故，不仅给企业造成了较大的经济损失，还带来了较大的社会负面影响。
01江苏某化工企业RTO 装置爆炸事故
江苏某化工企业ＲTO 装置于2015年3月8日和3月27日发生两次爆炸。事故虽没有造成人员伤亡，但废气引风机损坏，现场仪表烧毁，ＲTO装置损毁严重。此次事故发生的直接原因是：气体冷凝温度较高，冷凝后气相中的有机化合物含量增高，废气收集管道上稀释的配风空气不足，导致进入ＲTO废气的浓度达到爆炸极限。
02山东某企业RTO装置爆炸事故
2019 年5 月，山东某企业ＲTO装置在运行过程中因废气浓度突然升高引发了爆炸，事故没有造成人员伤亡，ＲTO炉体本身未损坏，但引风机及进炉管道全部爆裂损坏。事故发生的直接原因是：废气浓度突然升高。
03安徽某制药厂RTO装置爆炸事故
2019 年6 月16 日，安徽某制药厂ＲTO 装置因废气中甲醇浓度突然升高导致爆炸，爆炸声前后2 次，间隔时间较短，一处位于ＲTO 炉及相邻风机，另一处位于系统前端废气收集管道。事故导致ＲTO 右侧蓄热室钢结构、保温棉、蓄热陶瓷和ＲTO 近端的引风机、风管严重损坏。分析认为，该装置未安装实时废气浓度检测仪，不能及时检测并切断高浓度废气，造成高浓度废气在炉内蓄热材料中升温过程发生爆炸; 另外该装置未安装阻火器，不能阻断爆燃的废气回火至废气收集部分;废气输送管道及风机均未采用可导电材质，废气与高速旋转的风机叶轮摩擦产生静电且静电无法导出，引发了系统前端废气的爆炸。

三、ＲTO装置安全设计控制措施

RTO装置在废气收集、输送、处理等环节均存在较大的安全风险，为了实现RT0装置本质安全，在设计过程中要充分考虑处理废气的理化性质、危险特性，同时还要考虑收集、输送、处置过程等各环节，以及RTO装置燃烧器、风机、管道及安全阀、爆破片等安全设施选型和材质等方面产生的安全风险。
1.RTO装置安全设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
2.RTO装置现场电气仪表设备应严格按照防爆等级设计，在爆炸危险区域选用防爆电气，预防电气火花引发火灾事故的风险。
3.RTO装置应设置PLC或DCS控制系统（视情况可设置安全仪表系统），对风机、阀门、燃烧器、炉膛和废气管道等设备设施的关键参数进行实时监控和联锁。
4. RTO装置关键设备的安全仪表系统应不低于SIL2标准设计。对RTO的点火装置与收集风机、混合气体紧急排空装置进行科学联锁保护，一旦出现点火故障、混合气体燃烧浓度不够等情况，应当联锁切断风机、止回阀门，同时排空系统内的爆炸性混合气体。
5.RTO装置应设置UPS备用电源和仪表用气的压缩空气储气罐。
6.RTO装置应设置断电断气后进气阀、排气阀紧急关闭，防止烟囱效应引起蓄热层下部温度上升。
7. RTO装置应在废气收集管道上安装在线废气浓度检测仪，废气浓度检测仪距离废气切断阀距离不低于50 m，确保出现高浓度废气后废气切断阀有足够的关闭时间。
8. RTO装置要设计废（尾）气管道的防回燃（火）设施，特别是对于车间之间、区域之间、管道与RTO连接处等区域部位，应当对设置防止回燃（火）的单向止回、防火阀等安全装置。
9.在RTO装置废气收集管道等节点上安装泄爆膜片。
10.在ＲTO 装置前端和废气收集端设置阻火器，废气管道每隔一定距离必须设置爆破片，爆破片压力低于废气管道承受的压力，以便爆炸发生后及时泄压，减少损失。
11. RTO装置进风、排风管道及风机应采用可导电材质，采取法兰跨接、系统接地等措施，防止静电产生和积聚。
12.对于浓度较高且含有低燃点物质的应急排空管道，严禁与高温排空管道共用烟囱排放。
13.燃料供给系统应设置高低压保护和泄漏报警装置，蓄热燃烧装置应设置安全可靠的火焰控制系统、温度监测系统、压力控制系统等。
14.在密闭厂房内，应采用集气罩、气相软管等设施，回收无组织排放的气体，同时保持良好的通风，减少挥发物局部积聚现象。做好避免可燃有毒气体积聚的风险分析，制定管控措施并严格落实，避免发生爆炸。

四、ＲTO装置投用前的安全风险控制措施

ＲTO装置使用前的各项安全准备工作考虑是否全面，落实是否到位，对装置安全开车起着至关重要的作用。
1.ＲTO装置使用前要进行安全风险评估论证。对尾气的组分、含量、爆炸极限、闪点、燃点、混合是否发生反应等进行检测和验证，并作出安全风险评估论证报告（不具备条件的，可以委托第三方），合理制定操作指标及应急处置措施，对于废气成分复杂的，可通过开展危险与可操作性分析（HAZOP），制定并落实相应的安全措施。
2.企业要制定安全开停车方案。ＲTO装置投用前要制定有效的安全措施，确保吹扫、清洗、气密试验等环节合格。引进废气等物料时，要随时监测物料流量、温度、压力、液位等参数变化情况，确认流程是否正确。要严格控制进退料顺序和速率，现场安排专人不间断巡检，监控有无泄漏等异常现象。
3.企业要制定ＲTO装置安全操作规程。安全操作规程的内容应至少包括：开车、正常操作、临时操作、应急操作、正常停车和紧急停车的操作步骤与安全要求；工艺参数的正常控制范围，偏离正常工况的后果，防止和纠正偏离正常工况的方法及步骤；操作过程的人身安全保障、职业健康注意事项等。同时，要确保工艺卡片、安全操作规程、DCS控制系统操作指标的一致性。
4.ＲTO装置投用前的安全操作培训。ＲTO装置试生产前，企业要完成全体管理人员和操作人员岗位技能培训，确保全体管理人员和操作人员考核合格后参加全过程的生产准备。
5.ＲTO装置试生产安全管理。试生产前，严格按照“试生产安全管理”要求进行管理。

五、 RTO装置运行过程中的安全风险控制措施

RTO装置在运行过程中，必须落实好相关安全措施，方能保证装置安全运行。
1.严格控制RTO装置燃烧炉入口处理废气浓度和流速，保证相对平稳、安全运行，可通过设置缓冲罐、调整风量等预处理设施。
2.ＲTO 装置使用过程中涉及到的承包商管理，严格按照“承包商管理”要求进行管理。
3.ＲTO 装置使用过程中涉及动火作业、受限空间作业等特殊作业，严格按照《危险化学品企业特殊作业安全规范》要求进行作业。
4.ＲTO 装置使用过程中，不间断做好员工操作、应急等方面安全培训，提高员工安全操作技能。
5.RTO装置是一项人机高度结合的设备，虽然其自动化程度较高，但必须安排专人进行维护与管理。如：RTO焚烧炉在发生爆炸前，有机物浓度常会在短时间内迅速升高，此时系统若有人值守，则可提前发出预警并采取必要的措施，避免事故的发生。
6.生产过程中，变更物料，产生新的废气的，必须按照变更管理要求开展风险分析。

六、 RTO装置应急管理措施

企业要建立完善RTO装置应急响应系统，明确RTO装置每位岗位人员的应急救援职责，配备齐全的应急救援器材，确保RTO装置发生紧急情况时，应急响应系统有效运行。
1.编制RTO装置专项预案、现场应急处置方案。要定期开展各类应急预案的培训和演练，评估预案演练效果并及时完善预案。
2.提高应急响应能力。企业要建立RTO装置应急响应系统，明确RTO装置各级人员应急救援的职责，发生紧急情况后，应急处置人员要在规定时间内到达各自岗位，按照应急预案的要求进行处置。
3.针对RTO装置生产运行过程中存在的危害因素，企业应至少配备防化服、隔热服、防毒面具、正压式空气呼吸器、防爆应急照明灯、手持式可燃有毒气体检测仪等应急救援器材。本文编辑：赵利伟

统筹：李晓佳

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