高度重視RTO裝置的爆炸安全風險

發布時間：

2024-01-29 10:49

近幾年，RTO裝置的事故頻發，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，裝置發生閃爆。風險管控措施是檢測到混合氣體濃度超標，聯鎖打開排放閥，同時停風機。看著聯鎖設計很完善，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境下，從負壓環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，就取樣穩定來說，與儀表風壓力，儀表風凈化質量、VOCs管道負壓數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，很有可能出現儀表檢測數據正常，而管道中存在局部可燃氣已經超標的現象，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發生爆炸，這就要求聯鎖的可靠性。有人要求RTO聯鎖要達到SIL2，這基本是不可能的，沒有人會為RTO設置一套SIS系統，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）時間以保證此聯鎖可靠性，縮短Ti時間是保證聯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，能大大的提高聯鎖的可靠性（在氣缸彈簧失效時繼續打開）。