VOCs废气管道的输送问题是个重要的安全课题!如在一些有机化工行业,长管路VOCs废气收集系统并未如生产设备管路一样考虑其安全措施比比皆是,这并未是对安全知识的不了解,更多是对VOCs废气输送系统安全要求的忽视或者不重视,下面我们来看看如下5个重要的安全要点建议:
VOCs废气输送管道设计的几个安全要点
1.生产车间输送系统设计
精细化工行业的产品通常是间歇式生产,VOCs废气排放气量波动性较大,生产车间输送风机如采用定频控制,车间支管段内压力也会随废气排放气量波动而变化,存在支管段内废气压力不稳而泄漏的风险。因此,车间输送风机前端建议增加压力检测点,并根据现场实际情况设置压力参数,与车间输送风机联锁变频控制,维持车间支管段内压力稳定。
2.废气输送管道坡度和排凝设置
精细化工行业废气成分复杂,波动性大,车间预净化一般会设置有冷凝和喷淋系统,起到“消谷平峰”的作用,然而,经过冷凝和喷淋后的废气含有大量饱和水蒸气,如设计不合理,废气输送管道的拐点和低点会有积液凝聚,夏季积液挥发可能引发VOCs浓度超爆炸下限的风险,冬季积液冻结则可能造成管道损坏引发废气泄露的风险。因此,废气输送管道应依据《石油化工金属管道布置设计规范》要求,设计管道坡度,并在管道拐角和低点设置排凝点,定期排凝,避免管道内积液现象的产生。
3.废气输送管道防静电设置
废气输送管道一般距离较长、管线复杂,气体流速较快,管道内会有静电产生,如静电大量积聚,会引发爆炸等安全事故。因此,废气输送管道建议采用金属管道,并依据《石油化工静电接地设计规范》要求,做好管道法兰跨接和静电接地。
4.废气输送管道压力控制设计
依据《大气污染治理工程技术导则》要求,废气输送管道整体宜呈微负压状态,可有效避免各管道内废气泄露、相互串气的风险。因此,废气输送管道需要做风压平衡计算,确保管道呈微负压状态。以浙江嘉兴某医药企业为例,计算步骤如下:
1)确定计算范围:各单元风机出口到RTO前风机入口。
2)参照《简明通风设计手册》,在6~14m/s流速范围内根据废气流量计算废气输送管道管径。
3)运用风压平衡计算软件:PipeFlowExpert。
4)选取介质为废气(空气),基本参数如表1所示。
5)管道材质选择,该企业管道材质选取PP,绝对粗糙度系数为0.005mm。
6)管道走向绘制、管段长度和管径输入。
7)各单元废气流量输入、RTO前风机压力拟输入。
8)得出该企业全厂风压平衡计算数据,如图1所示。
由图1可知,该企业各节点位置负压最小值为-350Pa,处于微负压状态,满足设计要求。此外,建议在废气输送管道与车间各支管节点位置设置压力检测点,远传操作界面,实时监控,确保废气输送管道与车间支管节点位置负压,避免各节点位置泄漏、串气。
5.废气输送管道阻火器和压力泄放设置
通过对江苏多家医药化工企业RTO炉的安全事故调查分析,发现废气输送管道是目前发生爆炸事故的重灾区,因此,各生产车间出口管道上建议设置阻火器,避免爆炸事故扩散到各生产车间,并在废气输送管道的关键位置设置泄爆口,保证整个系统能够及时、有效的泄爆。依据《石油化工企业设计防火规范》要求,RTO属于明火设备,如RTO系统回火,会引发废气输送管道起火或爆炸等安全事故,因此,废气输送管道与RTO系统主体对接位置需设置阻火器,防止并阻断RTO系统回火。
来源:VOCs减排工作站