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高度重視RTO裝置的爆炸安全風險

發(fā)布時間:

2024-01-29 10:49

近幾年,RTO裝置的事故頻發(fā),本文從自控角度分析RTO裝置幾個風險集中點,供大家參考。RTO裝置最大的風險是廢氣含量超過爆炸極限,裝置發(fā)生閃爆。風險管控措施是檢測到混合氣體濃度超標,聯(lián)鎖打開排放閥,同時停風機。看著聯(lián)鎖設計很完善,但是這里存在幾個很關鍵的問題:

1、用于廢氣濃度檢測的儀表能否準確。

2、檢測到濃度超標后放空閥能否打開。

首先說用于廢氣濃度LEL儀表是否能檢測準確的問題,作為一個資深儀控專業(yè)人士,我敢肯定的說這個表檢測是不可能準確的。原因有以下幾個方面,大部分用于檢測VOS氣體的儀表是FTA原理(甚至有不少RTO裝置使用可燃氣體報警器來測量),這種儀表是利用燃燒VOCs氣體產(chǎn)生的熱量來檢測的,儀表的標定只能使用一種氣體,而廢氣中往往含有多種氣體,每種氣體燃燒產(chǎn)生的熱量不一,不可能和標定氣體完全一樣,導致儀表檢測是不可能完全準確的。

這個和我們常用的可燃氣體報警器是相同的問題,解決方案是:用熱值較低的氣體作為標準氣體來標定,讓儀表顯示偏高,提前聯(lián)鎖來保證RTO的安全。標定氣體千萬不能錯了,否則RTO裝置爆炸了,儀表還沒報警。下表為各種氣體燃燒熱值比較。

保證儀表用熱值較低的氣體標定就可以了嗎?其實還遠遠不夠,對于這個儀表來說,最難的不是測量準不準的問題,而是取樣問題。如何把VOCs管道中樣氣快速的抽取,送給儀表去測量,這是最大的問題,也是最容易忽略的問題,儀表采不到樣,再好的儀表也是擺設。為什么RTO裝置管道中儀表采樣比較困難,因為管道中是負壓,而儀表安裝于大氣壓環(huán)境下,從負壓環(huán)境中快速的取樣比較難。目前大部分使用的是儀表風引射取樣,這種取樣方式理論上是可以的,但是運行起來,先不論浪費多少儀表風能耗,就取樣穩(wěn)定來說,與儀表風壓力,儀表風凈化質量、VOCs管道負壓數(shù)值等等一系列因素相關。

總之大部分并不可靠,取不出樣的情況常有發(fā)生,安全保護中斷。

解決這個問題可以在采樣處做流量攔截、利用管道中氣流的推力把VOCs氣體推入儀表中,把儀表的檢測出口管線接到系統(tǒng)壓力最低的風機入口處,由于管道中存在氣阻,取樣處的壓力一定高于風機入口處壓力,加上漏斗式攔截取樣設備,造成氣流對取樣處氣體的推力,基本可以解決取樣難的問題。(以下為示意圖,一般檢測儀表有三臺,取樣器也有三個,此圖僅僅是示意圖)

每個企業(yè)解決取樣問題方法不一,可能會有更好的方法,總之,取樣問題是核心問題,即使用專用泵抽,也要保證管道中樣氣快速進入儀表。

解決取樣問題就可以了嗎?還不夠,要確保管道中樣氣的混合均勻。由于VOCs管道較粗,各VOCs揮發(fā)處可燃性氣體含量不一,在VOCs管道中氣體混合不均勻,很有可能出現(xiàn)儀表檢測數(shù)據(jù)正常,而管道中存在局部可燃氣已經(jīng)超標的現(xiàn)象,這種情況也可能造成RTO閃爆,這就要求在管道中要加混合器,使得管道中氣體混合均勻,否則即使儀表檢測準確又有何用。

  儀表能準確的檢測到可燃氣體含量就安全了嗎?遠遠不是,檢測到可燃氣體后一定要快速打開排空閥,防止達到爆炸極限的氣體進入RTO發(fā)生爆炸,這就要求聯(lián)鎖的可靠性。有人要求RTO聯(lián)鎖要達到SIL2,這基本是不可能的,沒有人會為RTO設置一套SIS系統(tǒng),再說就算設置一套SIS,SIF回路要達到SIL2還是非常難的。主要問題是快速排放閥,快速排放閥的口徑較大,這種閥門有個特點,就是可靠性差,動作慢(不要相信閥門的SIL證書,皇帝的新裝)。切換閥有個共同的特征,就是驗證時可靠性較高,實際使用時,可靠性最差。加上RTO裝置的特殊性,這個閥門關鍵時候很可能掉鏈子,和是否有SIS沒有關系。那么怎么辦呢,買高質量的切斷閥是一種辦法,另外縮短Ti(Test Interval)時間以保證此聯(lián)鎖可靠性,縮短Ti時間是保證聯(lián)鎖可靠性的有效手段。另外此閥門設計最好是雙杠單作用形式,能大大的提高聯(lián)鎖的可靠性(在氣缸彈簧失效時繼續(xù)打開)。

VOCs管道的接地非常的關鍵,如果接地不好,很有可能直接在管道中爆炸。另外RTO裝置基本已經(jīng)全部實現(xiàn)自動化控制,減少人員在現(xiàn)場暴露頻率也是安全的一個有效保護。

總之RTO裝置運行風險還是比較高的,認識風險才能有效的避免風險。

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