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VOCs治理設施“爆炸”等事故原因有哪些？如何避免？
來源：科柏盛環保 發布時間：2020-12-09
VOCs大部分都是易燃易爆氣體，如果沒有合理地選擇工藝或規范的操作運行管理，往往導致火災、爆炸等事故的發生。因此無論是環保設計公司還是VOCs產生企業，都必須對廢氣凈化設施裝置的安全風險問題給予高度的重視，防患于未然。
VOCs大部分都是易燃易爆氣體，如果沒有合理地選擇工藝或規范的操作運行管理，往往導致火災、爆炸等事故的發生。因此無論是環保設計公司還是VOCs產生企業，都必須對廢氣凈化設施裝置的安全風險問題給予高度的重視，防患于未然。
目前常見的VOCs末端治理工藝有蓄熱式燃燒（RTO）、催化燃燒（RCO）、直接燃燒（TO）、活性炭吸附脫附、低溫等離子等。但VOCs廢氣成分復雜，通常為多種易燃易爆的混合有機氣體，前期的技術工藝選擇不到位或這些裝置的投入使用不加以專業管理和控制，往往會帶來新的安全隱患。比如活性炭裝置自燃以及危廢處理問題；RTO裝置爆炸問題；低溫等離子裝置電暈放電著火問題。
2020年4月16日8時許，位于深圳市龍華街道的某公司噴漆工藝的UV光氧催化設備發生火情，火勢沿管道蔓延到噴漆車間和樓頂，未發生人員傷亡。
2017年6月28日，青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司一期乙炔裝置環保附件設施炭黑水儲進行罐管線改造時發生疑似內爆事故，造成現場監護、操作人員4人受傷。
2016年6月1日，位于天津市濱海新區中塘鎮東河筒村的天津市亞東化工有限公司液體染料車間廢氣回收裝置斷電，導致正在反應中產生的廢氣無法通過引風裝置導入廢氣回收系統造成泄漏。
2014年7月3日下午，新疆浩源公司正在建設中阿克蘇市阿塔公路(207省道)加氣站，外包設備供應商員工在進行設備調試時，發生廢氣回收罐爆炸事故。事故造成設備廠家現場調試人員2人腿部被炸成重傷、公司1人輕傷。
2012年4月，杭州莫干山路的華東制藥廠發生爆炸，事故原因為工作人員在檢修車間的廢氣處理裝置時(這個廢氣裝置里主要是乙酸乙脂等有機物)，因為電焊工的違規操作，導致裝置爆炸，爆炸形成的沖擊波造成103車間及周邊部分門窗破碎，并且造成企業一名義務消防員和一名電焊工受輕傷。
2007年挪威西部一家汽油處理廠由于活性炭罐自燃導致與之相連的儲罐起火而引發火災。
2013年8月2日9點20分左右，寧波某公司3樓自動噴漆線的廢氣處理系統發生爆燃，設置在自動噴漆生產線間旁邊外面的水泥屋面上的廢氣處理集裝箱兩端被炸開。集裝箱上部的進風管道被炸斷和飛離，集裝箱出風管道和與其連接的“等離子廢氣凈化器”全部被炸毀，輸出端風機炸壞和位移。緊靠廢氣處理集裝箱的自動噴漆間的吸風管被炸裂，自動噴漆生產線的設備嚴重破壞。
根據事故現場情況分析，這次爆燃事故的爆炸中心位于“等離子廢氣凈化器”和廢氣處理集裝箱，“等離子廢氣凈化器”被炸毀，廢氣處理集裝箱的左、右兩側及上部共3個方向都發生嚴重變形。集裝箱的進通風管道，自動噴漆生產線的吸風罩、輸送風管被炸壞，以及自動噴涂生產線間引起火災，這些是由于“等離子廢氣凈化器”和廢氣處理集裝箱發生爆炸的沖擊波及爆炸高溫高熱引起回燃所導致的；輸出端風機位移是由于爆炸的沖擊波所造成的。
01噴涂廢氣處理系統的基本情況
（1）廢氣處理系統的工藝與設備
寧波XX公司3樓自動噴漆生產線的廢氣處理系統，是由吸風罩、吸風管、輸入端風機、送風管、廢氣處理集裝箱、輸風管、等離子廢氣凈化器、輸出端風機、排風管等組成的。該廢氣處理系統的工藝，是噴涂生產線的廢氣通過兩組風機吸、送，經二級處理的工藝過程。其工藝流程大體如下：
（2）有關設備、設施說明
①現場安裝的廢氣處理集裝箱是用普通鋼材制作的一個長方形箱體，箱體內設置有金屬網。
②現場安裝的等離子廢氣凈化器，實際是1臺YJ-L靜電式油煙凈化器。
③現場安裝的廢氣處理集裝箱和YJ-L靜電式油煙凈化器都沒有看到防靜電接地裝置。
02事故的直接原因
（1）易燃易爆物質達到爆炸極限的原因分析
寧波XX公司3樓噴漆車間的自動噴漆生產線，使用的噴涂物料有油漆和溶劑，其主要含有二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等危險化學品。由于噴涂生產時間較長，連續工作了17個小時，因此，廢氣處理集裝箱或YJ-L靜電式油煙凈化器內的易燃易爆混合氣體濃度達到了爆炸極限，或者漆霧、可燃顆粒物等易燃易爆粉塵組成的混合物達到了爆炸極限。其中：二甲苯(爆炸極限1.0-7.0%)、乙酸乙酯(爆炸極限2.0-11.5%)、乙酸丁酯(爆炸極限1.2-7.5%)。
（2）引爆火源的原因分析
①YJ-L靜電式油煙凈化器可能引起火花。寧波XX公司使用的YJ-L靜電式油煙凈化器，其產品工作原理介紹：“油煙廢氣被風機負壓吸入凈化器，大顆粒油滴通過粗濾網時在碰撞和重力作用下流入集油槽內，大量亞微米的煙霧進入一級、二級高壓電場，油煙顆粒大部分得以降解，少部分被收集在集油板上，余下的微米級油霧微粒和煙氣中的有毒有害物質進入三級等離子場后被降解成二氧化碳和水，*后排出潔凈空氣。”由此可知，YJ-L靜電式油煙凈化器內存在“一級、二級高壓電場”，高壓電場可能產生火花。
同時，YJ-L靜電式油煙凈化器在運行過程中，由于風力的作用，可燃氣體、漆霧、粉塵等金
屬氫氧化物的膠體粒子、非金屬氧化物的膠體粒子在裝置內與金屬柵板發生碰撞、摩擦產生靜電，靜電積聚產生靜電火花。而且，YJ-L靜電式油煙凈化器沒有*安全認證標志、*檢驗單位簽發的“防爆合格證”標記。
②廢氣處理集裝箱可能產生靜電火花。根據廢氣處理集裝箱的功能分析，廢氣處理集裝箱主要是顆粒物、粉塵的沉降收集裝置。自動噴漆生產線在生產過程中產生的大量漆霧，以及需要表面噴涂工件的毛邊毛刺（在運動中極易掉落），在吸風罩內的風力作用下，就可能通過吸風管輸送到廢氣處理集裝箱。由于連續作業17個小時，其顆粒物、粉塵沒有及時清理，這些顆粒物、粉塵、漆霧、漆塵、可燃氣體在廢氣處理集裝箱內，由于風力的作用，不停的進行懸浮運動，碰撞、摩擦產生靜電，靜電積聚產生靜電火花。
YJ-L靜電式油煙凈化器若如其工作原理介紹，存在“一級、二級高壓電場”，分析傾向是由于YJ-L靜電式油煙凈化器的高壓電場產生火花為引爆火源。
03事故的間接原因
（1）寧波XX公司的廢氣處理系統，沒有規范的設計、安裝、檢測檢驗資料，YJ-L靜電式油煙凈化器、廢氣處理集裝箱沒有產品合格證，沒有*安全認證標志、“防爆合格證”標記。給安全生產留下了重大的設備隱患。（2）自動噴漆線連續生產17個小時，對廢氣處理集裝箱內的沉降物質沒有及時清理，工件毛刺、粉塵、漆霧顆粒物等金屬氫氧化物的膠體粒子、非金屬氧化物的膠體粒子沒有得到及時清除處理。（3）寧波XX公司對噴漆車間自動噴漆線廢氣處理系統的危險有害因素辨識不到位，事故隱患排查不到位，從事故現場發現甲類生產場所使用的電機未選用防爆型、動力電線未采用鍍鋅鋼管穿管保護，不符合相關規范要求。
04防范措施
（1）選用規范的合格設備。危險工作場所的生產工藝及設備，應委托具有相應資質的單位進行規范設計、制造。應當使用符合安全技術規范要求的設備、設施。噴涂作業及其廢氣處理設備、裝置在投入使用前，應當核對其附有安全技術規范要求的設計文件、產品質量合格證明、安裝及使用維修說明、監督檢驗證明等文件。
（2）加強對生產設備維修保養。應加強噴涂作業場所及廢氣處理系統設備設施的日常維護保養，從而使生產設備尤其是安全設施如可燃氣體報警裝置、通風設施，廢氣處理設施等保持良好的工作狀態，提高本質安全度；及時清除和妥善處理廢棄物，從而消除事故隱患。
以下幾點提醒要注意：
1、處理裝置設計和采用的電器元件必須按照規范要求符合防爆等級；
2、設備布置要滿足安全距離的要求；
3、與氣體接觸的自動控制閥必須使用氣動閥；
4、必須選用防爆風機；
5、在所有處理系統中必須在適當位置安裝符合*標準的阻火器！
6、在處理裝置中的敏感部位（超溫、超壓等）要按照規范設置報警裝置及應急處理措施；
7、為確保運行安全，必要時可采用連鎖設計；
8、要考慮現場整體的安全、環境應急預案。
VOCs大部分都是易燃易爆氣體，如果沒有合理地選擇工藝或規范的操作運行管理，往往導致火災、爆炸等事故的發生。因此無論是環保設計公司還是VOCs產生企業，都必須對廢氣凈化設施裝置的安全風險問題給予高度的重視，防患于未然。
目前常見的VOCs末端治理工藝有蓄熱式燃燒（RTO）、催化燃燒（RCO）、直接燃燒（TO）、活性炭吸附脫附、低溫等離子等。但VOCs廢氣成分復雜，通常為多種易燃易爆的混合有機氣體，前期的技術工藝選擇不到位或這些裝置的投入使用不加以專業管理和控制，往往會帶來新的安全隱患。比如活性炭裝置自燃以及危廢處理問題；RTO裝置爆炸問題；低溫等離子裝置電暈放電著火問題。
2020年4月16日8時許，位于深圳市龍華街道的某公司噴漆工藝的UV光氧催化設備發生火情，火勢沿管道蔓延到噴漆車間和樓頂，未發生人員傷亡。
2017年6月28日，青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司一期乙炔裝置環保附件設施炭黑水儲進行罐管線改造時發生疑似內爆事故，造成現場監護、操作人員4人受傷。
2016年6月1日，位于天津市濱海新區中塘鎮東河筒村的天津市亞東化工有限公司液體染料車間廢氣回收裝置斷電，導致正在反應中產生的廢氣無法通過引風裝置導入廢氣回收系統造成泄漏。
2014年7月3日下午，新疆浩源公司正在建設中阿克蘇市阿塔公路(207省道)加氣站，外包設備供應商員工在進行設備調試時，發生廢氣回收罐爆炸事故。事故造成設備廠家現場調試人員2人腿部被炸成重傷、公司1人輕傷。
2012年4月，杭州莫干山路的華東制藥廠發生爆炸，事故原因為工作人員在檢修車間的廢氣處理裝置時(這個廢氣裝置里主要是乙酸乙脂等有機物)，因為電焊工的違規操作，導致裝置爆炸，爆炸形成的沖擊波造成103車間及周邊部分門窗破碎，并且造成企業一名義務消防員和一名電焊工受輕傷。
2007年挪威西部一家汽油處理廠由于活性炭罐自燃導致與之相連的儲罐起火而引發火災。
2013年8月2日9點20分左右，寧波某公司3樓自動噴漆線的廢氣處理系統發生爆燃，設置在自動噴漆生產線間旁邊外面的水泥屋面上的廢氣處理集裝箱兩端被炸開。集裝箱上部的進風管道被炸斷和飛離，集裝箱出風管道和與其連接的“等離子廢氣凈化器”全部被炸毀，輸出端風機炸壞和位移。緊靠廢氣處理集裝箱的自動噴漆間的吸風管被炸裂，自動噴漆生產線的設備嚴重破壞。
根據事故現場情況分析，這次爆燃事故的爆炸中心位于“等離子廢氣凈化器”和廢氣處理集裝箱，“等離子廢氣凈化器”被炸毀，廢氣處理集裝箱的左、右兩側及上部共3個方向都發生嚴重變形。集裝箱的進通風管道，自動噴漆生產線的吸風罩、輸送風管被炸壞，以及自動噴涂生產線間引起火災，這些是由于“等離子廢氣凈化器”和廢氣處理集裝箱發生爆炸的沖擊波及爆炸高溫高熱引起回燃所導致的；輸出端風機位移是由于爆炸的沖擊波所造成的。
01噴涂廢氣處理系統的基本情況
（1）廢氣處理系統的工藝與設備
寧波XX公司3樓自動噴漆生產線的廢氣處理系統，是由吸風罩、吸風管、輸入端風機、送風管、廢氣處理集裝箱、輸風管、等離子廢氣凈化器、輸出端風機、排風管等組成的。該廢氣處理系統的工藝，是噴涂生產線的廢氣通過兩組風機吸、送，經二級處理的工藝過程。其工藝流程大體如下：
（2）有關設備、設施說明
①現場安裝的廢氣處理集裝箱是用普通鋼材制作的一個長方形箱體，箱體內設置有金屬網。
②現場安裝的等離子廢氣凈化器，實際是1臺YJ-L靜電式油煙凈化器。
③現場安裝的廢氣處理集裝箱和YJ-L靜電式油煙凈化器都沒有看到防靜電接地裝置。
02事故的直接原因
（1）易燃易爆物質達到爆炸極限的原因分析
寧波XX公司3樓噴漆車間的自動噴漆生產線，使用的噴涂物料有油漆和溶劑，其主要含有二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等危險化學品。由于噴涂生產時間較長，連續工作了17個小時，因此，廢氣處理集裝箱或YJ-L靜電式油煙凈化器內的易燃易爆混合氣體濃度達到了爆炸極限，或者漆霧、可燃顆粒物等易燃易爆粉塵組成的混合物達到了爆炸極限。其中：二甲苯(爆炸極限1.0-7.0%)、乙酸乙酯(爆炸極限2.0-11.5%)、乙酸丁酯(爆炸極限1.2-7.5%)。
（2）引爆火源的原因分析
①YJ-L靜電式油煙凈化器可能引起火花。寧波XX公司使用的YJ-L靜電式油煙凈化器，其產品工作原理介紹：“油煙廢氣被風機負壓吸入凈化器，大顆粒油滴通過粗濾網時在碰撞和重力作用下流入集油槽內，大量亞微米的煙霧進入一級、二級高壓電場，油煙顆粒大部分得以降解，少部分被收集在集油板上，余下的微米級油霧微粒和煙氣中的有毒有害物質進入三級等離子場后被降解成二氧化碳和水，*后排出潔凈空氣。”由此可知，YJ-L靜電式油煙凈化器內存在“一級、二級高壓電場”，高壓電場可能產生火花。
同時，YJ-L靜電式油煙凈化器在運行過程中，由于風力的作用，可燃氣體、漆霧、粉塵等金
屬氫氧化物的膠體粒子、非金屬氧化物的膠體粒子在裝置內與金屬柵板發生碰撞、摩擦產生靜電，靜電積聚產生靜電火花。而且，YJ-L靜電式油煙凈化器沒有*安全認證標志、*檢驗單位簽發的“防爆合格證”標記。
②廢氣處理集裝箱可能產生靜電火花。根據廢氣處理集裝箱的功能分析，廢氣處理集裝箱主要是顆粒物、粉塵的沉降收集裝置。自動噴漆生產線在生產過程中產生的大量漆霧，以及需要表面噴涂工件的毛邊毛刺（在運動中極易掉落），在吸風罩內的風力作用下，就可能通過吸風管輸送到廢氣處理集裝箱。由于連續作業17個小時，其顆粒物、粉塵沒有及時清理，這些顆粒物、粉塵、漆霧、漆塵、可燃氣體在廢氣處理集裝箱內，由于風力的作用，不停的進行懸浮運動，碰撞、摩擦產生靜電，靜電積聚產生靜電火花。
YJ-L靜電式油煙凈化器若如其工作原理介紹，存在“一級、二級高壓電場”，分析傾向是由于YJ-L靜電式油煙凈化器的高壓電場產生火花為引爆火源。
03事故的間接原因
（1）寧波XX公司的廢氣處理系統，沒有規范的設計、安裝、檢測檢驗資料，YJ-L靜電式油煙凈化器、廢氣處理集裝箱沒有產品合格證，沒有*安全認證標志、“防爆合格證”標記。給安全生產留下了重大的設備隱患。（2）自動噴漆線連續生產17個小時，對廢氣處理集裝箱內的沉降物質沒有及時清理，工件毛刺、粉塵、漆霧顆粒物等金屬氫氧化物的膠體粒子、非金屬氧化物的膠體粒子沒有得到及時清除處理。（3）寧波XX公司對噴漆車間自動噴漆線廢氣處理系統的危險有害因素辨識不到位，事故隱患排查不到位，從事故現場發現甲類生產場所使用的電機未選用防爆型、動力電線未采用鍍鋅鋼管穿管保護，不符合相關規范要求。
04防范措施
（1）選用規范的合格設備。危險工作場所的生產工藝及設備，應委托具有相應資質的單位進行規范設計、制造。應當使用符合安全技術規范要求的設備、設施。噴涂作業及其廢氣處理設備、裝置在投入使用前，應當核對其附有安全技術規范要求的設計文件、產品質量合格證明、安裝及使用維修說明、監督檢驗證明等文件。
（2）加強對生產設備維修保養。應加強噴涂作業場所及廢氣處理系統設備設施的日常維護保養，從而使生產設備尤其是安全設施如可燃氣體報警裝置、通風設施，廢氣處理設施等保持良好的工作狀態，提高本質安全度；及時清除和妥善處理廢棄物，從而消除事故隱患。
以下幾點提醒要注意：
1、處理裝置設計和采用的電器元件必須按照規范要求符合防爆等級；
2、設備布置要滿足安全距離的要求；
3、與氣體接觸的自動控制閥必須使用氣動閥；
4、必須選用防爆風機；
5、在所有處理系統中必須在適當位置安裝符合*標準的阻火器！
6、在處理裝置中的敏感部位（超溫、超壓等）要按照規范設置報警裝置及應急處理措施；
7、為確保運行安全，必要時可采用連鎖設計；
8、要考慮現場整體的安全、環境應急預案。
