高度重視RTO裝置的爆炸安全風(fēng)險(xiǎn)

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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(gè)風(fēng)險(xiǎn)集中點(diǎn)，供大家參考。RTO裝置最大的風(fēng)險(xiǎn)是廢氣含量超過爆炸極限，裝置發(fā)生閃爆。風(fēng)險(xiǎn)管控措施是檢測到混合氣體濃度超標(biāo)，聯(lián)鎖打開排放閥，同時(shí)停風(fēng)機(jī)。看著聯(lián)鎖設(shè)計(jì)很完善，但是這里存在幾個(gè)很關(guān)鍵的問題：

1、用于廢氣濃度檢測的儀表能否準(zhǔn)確。

2、檢測到濃度超標(biāo)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(zhǔn)確的問題，作為一個(gè)資深儀控專業(yè)人士，我敢肯定的說這個(gè)表檢測是不可能準(zhǔn)確的。原因有以下幾個(gè)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?xì)怏w報(bào)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(biāo)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(biāo)定氣體完全一樣，導(dǎo)致儀表檢測是不可能完全準(zhǔn)確的。

這個(gè)和我們常用的可燃?xì)怏w報(bào)警器是相同的問題，解決方案是：用熱值較低的氣體作為標(biāo)準(zhǔn)氣體來標(biāo)定，讓儀表顯示偏高，提前聯(lián)鎖來保證RTO的安全。標(biāo)定氣體千萬不能錯(cuò)了，否則RTO裝置爆炸了，儀表還沒報(bào)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(biāo)定就可以了嗎？其實(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，對于這個(gè)儀表來說，最難的不是測量準(zhǔn)不準(zhǔn)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(shè)。為什么RTO裝置管道中儀表采樣比較困難，因?yàn)楣艿乐惺秦?fù)壓，而儀表安裝于大氣壓環(huán)境下，從負(fù)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(fēng)引射取樣，這種取樣方式理論上是可以的，但是運(yùn)行起來，先不論浪費(fèi)多少儀表風(fēng)能耗，就取樣穩(wěn)定來說，與儀表風(fēng)壓力，儀表風(fēng)凈化質(zhì)量、VOCs管道負(fù)壓數(shù)值等等一系列因素相關(guān)。

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(hù)中斷。

解決這個(gè)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(fēng)機(jī)入口處，由于管道中存在氣阻，取樣處的壓力一定高于風(fēng)機(jī)入口處壓力，加上漏斗式攔截取樣設(shè)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(tái)，取樣器也有三個(gè)，此圖僅僅是示意圖）

每個(gè)企業(yè)解決取樣問題方法不一，可能會(huì)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(jìn)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?xì)庖呀?jīng)超標(biāo)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(zhǔn)確又有何用。

儀表能準(zhǔn)確的檢測到可燃?xì)怏w含量就安全了嗎？遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是，檢測到可燃?xì)怏w后一定要快速打開排空閥，防止達(dá)到爆炸極限的氣體進(jìn)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(dá)到SIL2，這基本是不可能的，沒有人會(huì)為RTO設(shè)置一套SIS系統(tǒng)，再說就算設(shè)置一套SIS，SIF回路要達(dá)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(gè)特點(diǎn)，就是可靠性差，動(dòng)作慢（不要相信閥門的SIL證書，皇帝的新裝）。切換閥有個(gè)共同的特征，就是驗(yàn)證時(shí)可靠性較高，實(shí)際使用時(shí)，可靠性最差。加上RTO裝置的特殊性，這個(gè)閥門關(guān)鍵時(shí)候很可能掉鏈子，和是否有SIS沒有關(guān)系。那么怎么辦呢，買高質(zhì)量的切斷閥是一種辦法，另外縮短Ti（Test Interval）時(shí)間以保證此聯(lián)鎖可靠性，縮短Ti時(shí)間是保證聯(lián)鎖可靠性的有效手段。另外此閥門設(shè)計(jì)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(shí)繼續(xù)打開）。