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时间:2022-08-04 21:18:44 作者:kok娱乐app下载 来源:kok全站版app下载

  本文是一篇万字长文,主要是探讨环保设施存在的安全问题,并结合案例提出建议。文章由益驰思(EHS)公司的咨询顾问李文楠和马哥联合编辑,期待各位专家领导批评指正。

  近年随着国家环保治理力度的加大,特别是2015年后掀起的轰轰烈烈的挥发性有机物(VOCs)治理运动,不少环保工程仓促上马,存在安全条件论证不足等现象。另外,环保设施的安全监管在职责划分上不够清晰,环保设施的安全问题长期被忽略。

  近年由环保设施运营管理不善导致的安全事故频发,屡见报道,特别是活性炭和焚烧等VOCs治理设施。然而,一切的重大变革都有重大事件的推动,响水事件发生后,环保设施的安全监管职责得到了进一步明确。

  2020年12月28日,国务院安全生产委员会印发了《国务院安全生产委员会成员单位安全生产工作任务分工》的通知[安委(2020)10号],按照该文件:(十一)生态环境部在安全方面的职责包括:。

  依法对废弃危险化学品等危险废物的收集、贮存、处置等进行安全监督管理,防止人身伤亡和财产损失事故发生。按照职责分工负责危险化学品生产安全事故相关环境污染、生态破坏问题调查和事故现场应急环境监测。

  指导协调地方政府开展生产安全事故次生环境污染和其他相关突发环境事件的应急、预警和处置工作。

  指导督促地方和相关企业单位对重点环保设施和项目组织开展安全风险评估和隐患排查治理。

  EHS在源头的风险管控上的融合又更近了一步,如同当前节能与减排实现了统一一样,未来EHS的监管统一可期!

  环保设施是治理工业、商业及服务行业在生产经营过程中所产生并对环境造成影响的物质,使其达到法定要求所需的设备和装置,以及环境监测设备。

  一般环境保护设施按治理物质的形态分类有废水治理设施、废气治理设施、废渣治理设施、粉尘治理设施、噪声治理设施和放射性治理设施等。根据《环境保护综合名录(2017年版)》,环境保护重点设备包括72项设备。主要分为五类:环境监测设备、大气污染防治设备、固体废物污染防治设备、废水处理设备、噪声与振动污染控制(材料)设备。

  本文主要针对废气、废水、固废这三类容易发生安全事故的环境要素,针对企业常见的几种环保设备的安全问题,结合案例进行分析,并提出了安全对策措施,为企业环保设施的风险评估和隐患排查治理提供思路。

  工业废气种类繁多,主要包括有机废气、燃料废气、粉尘废气、酸雾废气、油烟等。工业废气根据其排风量、温度、浓度及本身化学物理性质,其治理方法各不相同,有机废气采用活性炭纤维有机废气净化器、催化燃烧、RTO、低温低离子、光催化氧化等;酸碱废气采用酸碱中和方法,酸碱废气净化塔;硅烷废气一般采用不锈钢硅烷燃烧塔处理;恶臭废气处理一般采用生物除臭以及光催化氧化或者活性炭吸附等。

  以VOCs治理为例,目前常见的VOCs末端治理工艺有蓄热式燃烧(RTO)、催化燃烧(RCO)、直接燃烧(TO)、活性炭吸附脱附、低温等离子等。但VOCs废气成分复杂,通常为多种易燃易爆的混合有机气体,前期的技术工艺选择不到位或这些装置的投入使用不加以专业管理和控制,往往会带来新的安全隐患。比如低温等离子装置电晕放电着火问题;RTO装置爆炸问题;活性炭装置自燃以及危废处理问题。

  低温等离子体是通过电子束照射、电晕放电、介质阻挡放电、沿面放电、辉光放电、孤光放电、微波放电、射频放电等方式产生的,而低温等离子体处理VOCs电极结构形式主要为电晕放电和介质阻挡放电,且两者放电的原理都是高压放电,在处理易燃易爆的挥发性有机物气体及所处电气防爆区域使用,都极其危险。所以,原国家环保部2013第31号文《挥发性有机物污染防治技术政策》第27条明确规定,使用低温等离子技术要注意爆炸、火灾等安全因素。

  2017年6月20日,天津某树脂有限公司在安装调试环保设备过程中,发生一起爆炸事故,造成环保设备安装调试人员2人当场死亡、2人受伤。

  原料投加及投料孔(处)若密闭性不好,原料投加过程将会发生逸漏,逸漏出来的物质无组织挥发、扩散;

  聚合反应过程中未参与反应的原料和有机溶剂将以废气形式排出反应釜,未参与反应的原料以及有机溶剂将从废气排放口处排出,有组织挥发、扩散;

  产品及中间产品卸放时,若密闭性不好,或卸放过程自动化水平不高,将会发生逸漏,逸漏出来的物质无组织挥发、扩散;

  原料和有机溶剂储存过程中发生泄漏,以及原料和溶剂储罐发生大、小呼吸排气,作无组织挥发和扩散。由此可见未聚合的物料、溶剂的不凝气及树脂粉尘均可能引起爆炸。

  该树脂有限公司使用的低温等离子体废气处理设备,属于电晕放电,其原理是当气体击穿后绝缘破坏,其内阻降低,放电迅速越过自持电流区后便立即出现电极间电压减小的现象,并同时在电极周围产生昏暗辉光。

  从事故调查结论可以看出,低温等离子体废气处理设备未采取浓度高高联锁,当入口废气浓度达到爆炸下限时,设备尚可启动运行。从事故现场照片可以看出,低温等离子体废气处理设备为常压设备,在爆炸后顶盖完全掀起,侧门全部顶开,设备本体不能承受内部有机气体或粉尘爆炸的超压,发生爆炸时设备本体严重破坏,伤及旁边正在调试的工作人员,导致2人当场死亡、2人受伤。

  在低温等离子体设备联锁方面,应设置入口总烃浓度高低报警和高高联锁等措施;

  在低温等离子体装置运行操作方面,放电之前必须对反应器内的气体用空气或惰性气体置换足够时间,待反应器内气体浓度低于爆炸下限的25%时方可启动;

  在运行过程中必须对入口废气浓度进行在线监测,当进入反应器的气体浓度达到或超过爆炸下限的25%时必须进行配风稀释。

  现在市场上对VOCs的大量处理工艺,例如膜分离、活性炭吸附、高沸点溶液吸收、生物转化、冷凝回收和热力氧化等方法中,蓄热室热力氧化炉(RTO)具有去除效率高、经济适用性强,且热能利用效率比传统的直燃式氧化炉提高70%左右等优点,是目前企业解决VOCs的有效手段。但因各企业情况的不同,RTO应用也存在局限性,在投入生产使用时,由于操作失误、设备缺陷、设计处理风量过小、沉积物清理不够及时、收集系统设计不合理等多种原因发生过生产安全事故。

  江苏某化工企业RTO净化系统在2015年3月初和3月末两次发生爆炸。事故没有造成人员伤亡,聚合物多元醇车间引风机损坏,现场仪表烧毁,RTO 部分装置损毁严重,直接经济损失达100余万元。

  根据相关资料,该企业生产方式为间歇性生产,事故发生时仅POP、PL1/PL2产品的工艺废气通过DN50~DN350不等的金属管道进行了收集(主要污染物为环氧乙烷、环氧丙烷、三甲胺、异丙醇、苯乙烯、丙烯腈等),废气收集后通过引风机进入RTO焚烧,该RTO为R-RTO(旋转式蓄热焚烧炉)。废气收集、处理的详细流程如图所示。

  直接原因:真空泵出口尾气排放温度过高,而有机物沸点较低,导致污染物排放浓度过高,同时相应的入口空气补气不足,外加环氧丙烷、环氧乙烷的化学性质活泼,最终导致接入焚烧炉中的废气达到相应爆炸极限,从而造成爆炸事故的发生。

  收集系统设计不合理。调查过程发现对于真空泵高浓度有机废气,企业均未进行冷凝回收预处理,且目前企业对 PL 系统真空泵出口废气所设计的收集方式极不合理,真空泵出口所配备的伞形罩集气量有限,废气收集总管仅DN50,正常运行时系统稀释风量难以保证。

  预处理措施不到位。该企业POP、PL1、PL2车间对有机废气所采用的活性炭吸附未配备脱附再生系统,基本无效,末端所配置的不锈钢高压风机无变频系统,导致废气收集管路系统中负压值过高,能耗较高且不利于有机物的冷凝回收,所采用的金属材质水洗塔强度较高,当系统发生爆炸等意外事故时无法起到有效泄爆的效果(无泄爆措施),导致爆炸产生的冲击波沿着管道进一步往生产车间传导,加剧了爆炸的次生危害。

  RTO炉本体存在问题。本项目中部分产品含有氯元素,诸多案例表明,蓄热陶瓷体由于质量较大,支撑件通常要承受较大的应力腐蚀,当体系含氯时(如环氧氯丙烷)高温焚烧处理过程中将产生HCl等污染物,对设备本体、RTO 炉旋转阀易产生较大腐蚀,系统难以稳定、有效运行。

  废气中存在化学品自聚现象。项目废气中含有部分丙烯腈、苯乙烯等有机物,上述物料在温度较高时极易发生自聚合,导致RTO炉蓄热陶瓷体在使用一段时间后设备阻力变大,同时底部有高沸点有机物粘附现象,易引起火灾等安全事故。

  RTO在正常工况下不易发生火灾、爆炸事故。但由于废气成份复杂多变、浓度波动大,易造成焚烧炉运行稳定性较差,存在一定的安全隐患。为了防范RTO火灾、爆炸事故可以采取如下安全措施:

  全面识别风险。对不同废气混合集中收集时,应对各种废气间的相互影响开展风险分析,弄清废气的危险特性。对废气的组分,危险性、爆炸极限、闪点、燃点等进行检定和检测,全面掌握废气的安全风险,避免发生反应。对于废气成分复杂的,应进行安全性分析,例如HAZOP分析,并采取相应的安全措施。

  优化收集系统。对吸风罩、风机选用进行规范设计,同时废气收集管线需统筹规划,形成支管主管处理装置总排口的收集处理系统,确保废气收集效果。合理选择相关设备和材料,可通过设置缓冲罐、调整风量等预处理设施,严格控制RTO炉入口有机物浓度和流速,保证相对平稳、安全运行。

  渐进化科学调试。RTO炉调试时理应先进行空载调试,待空载调试稳定后再逐步接入低浓度有机废气,如企业污水池加盖收集后废气、车间换风废气等,最终再逐步接入高浓度废气,同时对拟接入高浓度废气的排放流量、排放浓度进行检测。

  安装在线监控系统,设置电控系统操作间。RTO 炉净化处理系统是一项人机高度结合的设备,虽然其自动化程度较高,但必须安排专人进行维护与管理,如 RTO 炉在发生爆炸前有机物浓度常会在短时间内迅速升高,此时系统若有人值守则可提前发出预警并采取必要的措施,避免事故的发生;同时对 RTO 各系统尾气安装 TVOC 浓度在线监控系统,为企业管理提供必要的数据支撑。

  活性炭是一种经特殊处理的炭,活性炭表面的微孔直径大多在2~50nm之间,有巨大的表面积,每克活性炭的表面积为500~1500m2,正是基于这一点,在有机废气处理时使用颗粒活性炭,让气流通过活性炭层进行吸附,进而降低有机废气的浓度。吸附过程是放热过程,有机废气在活性炭中除了有物理吸附现象外,活性炭本身以及吸附的有机物还会与氧气发生缓慢氧化,其较大的比表面积会也会加剧这一氧化的过程。此外当废气中含有一些不相容的化学物质时,其不相容反应在活性炭的催化下也会加速。这些都是放热的过程,同样会引起活性炭的热积聚风险。

  在工业废气处理的过程中,因为活性炭吸附工艺比较单一,所以会造成活性炭饱和的速度比较快,处理的效果也不够稳定。因此,在工业中大多情况下还会采取其他处理工艺相组合的方法,例如旋流板塔+UV光解+活性炭吸附、水喷淋+干式过滤器+活性炭吸附+催化燃烧等。

  Smisek和Cerry研究了应用含有再生装置的活性碳吸附床着火状况,当含有酮类,醛类或相近化合物时。研究发现在吸附设备发生着火的状况大多是由于生产状况安排停机或机械故障关闭后发生。停机一段时间后,吸附系统重新启动时发生着火状况,调查者把这种着火状况归于活性碳自发的氧化反应,当系统没有在完全冷却的状态下停机,或者由于未关闭死的阀门扔渗入少量空气进到活性碳床,这些气流却足以引起氧化反应所需。而且由于氧化导致的热量散发较慢,在活性碳床的某个局部位置可能会引起活性碳的自燃。

  事故:某公司塑料PP材质的废气缓冲罐(利旧,内有活性炭,未识别到变更风险)发生爆炸事故。爆炸导致缓冲罐整体被炸碎,,部分碎片飞至周边路面。冲击波导致冷却塔塔体剥离脱落、碱洗塔碱液管路泄漏;所幸当时周边没有行人通过,未造成人员伤害。

  事故:某公司2车间楼顶的活性炭吸附罐(废气预处理)发生着火。所幸发现及时,未造成严重的蔓延,消防队前来将大火扑灭。

  事故:某公司1车间楼顶活性炭吸附罐(废气预处理)发生着火。因车间人员及时发现火情,火势在初期被扑灭。

  结合事故发生时的现场调查、生产情况、以往异常情况分析,推测这几起活性炭吸附罐着火和爆炸的直接原因:气温较高的情况下,工况复杂的废气经过活性炭处理(吸附)过程中发热(物理和化学)。由于活性炭长时间未更换,灰分较高,床层散热较差,不利于对流散热。致使热量在床层中积聚,在其中形成局部热点。导致其温度达到活性炭的自燃点或温度达到了混合有机物气体的闪点。同时部分空气进入废气中与可燃物形成爆炸性混合气体,最终导致了事故的发生。

  针对活性炭自燃的情况,为了防范活性炭火灾事故,首要考虑对活性炭进行升级替换,比如采用沸石转轮吸咐材料,沸石转轮等吸咐材料属于无机材料,天然的不燃性;设计阶段,活性炭废气处理法设计前期输入条件要准确确认,对于含有酮类、醛类等有机物组分时需要特别注意;尽量避免采用活性炭废气处理法。活性炭废气处理法废气处理设备的自控程序要完善,建议采用HAZOP分析法进行风险点及预防措施的分析。具体有以下几点措施可以参考:

  确保有机废气的预处理装置满足生产负荷,所有的废气组分必须经过有效的预处理,不相容的废气应单独预处理后再排入吸附罐中吸附处理;

  条件允许的话对吸附装置进行降温;定期检查处理装置、废气管路是否有不完整漏风的情况,要保证管路不漏气,定期更换活性炭;

  吸附处理装置前的废气管路安装管路阻火器(阻爆轰型);管路上(分段)安装泄爆片,废气缓冲罐上安装泄爆板,泄爆板要有固定装置;

  应急反应与人员培训。培训人员发生火灾时的应急处置能力,要能及时扑灭吸附处理装置的火灾,防止火灾蔓延。

  吸附法(直接吸附法、吸附-回收法、新型吸附-催化燃烧法)、直接燃烧法、催化燃烧法等废气处理设施本身一般不会产生燃烧爆炸。废气处理系统爆炸的根本原因是废气中可燃气体的浓度处于爆炸极限同时存在点火源。因此防止废气处理系统爆炸 的主要措施,是要控制各废气吸入点吸入的各有机气体浓度小于爆炸下限,建议以爆炸下限25%(v/v)为设防值。

  如果某点吸入的有机气体浓度过高,则应采取冷却或冷冻的方法,采用金属换热器械(如板式冷凝器)和金属管道(要防静电接地),但部分工艺,特别是卤化物废气,由于腐蚀严重,并不适合使用金属管道,需要结合实际需求选择。使其中的有机气体安全地冷却成液体回流或收集到某容器,使进入废气收集系统的废气浓度降低到安全浓度。以蓄热式热氧化炉(RTO)为例,仔细阅读其使用说明中,RTO设备生产厂家均提到只适用于低浓度(低于30%LFL)、大风量。

  企业要考虑反应器冲料、安全泄放等高浓度有机气体,大大高于爆炸下限,切不可排入只适用于低浓度有机废气处理系统,以防产生废气管道系统和处理设施发生爆炸事故。

  由于废气管道连接许多设备和车间,废气处理系统的爆炸事故,严重时会引起其他设备或车间的连锁反应。对有可能产生冲料和反应失控的反应器,企业应预先研究采取安全排放的措施,首先应采取温度和压力的检测报警或连锁等安全自动化手段,防止冲料和反应失控制现象的发生;其次应设计安全泄料设施,以满足万一发生冲料事故或反应失控制安全泄放系统动作,大量有机体气体的安全泄放和处理,例如设计事故缓冲罐,甚至高空排放设施。

  综上所述,企业在重视低温等离子体废气处理设备、RTO蓄热式热力焚烧炉等废气处理设备安全自动化功能(有机废气的浓度检测和连锁)的同时,更应重视各废气吸入点有机废气浓度的检测和预处理,并考虑事故状态下的紧急排放和处理,在良好工程设计的基础上,必要时采用HAZOP或者LOPA等适当的风险分析等方法,对整个废气处理系统进行安全评估,确保整个废气处理系统所有废气浓度处于安全浓度以下,从源头上消除废气处理系统的火灾、爆炸事故。

  工业废水是工业生产过程中产生的各种废弃用水。这些废水通常具有一定的污染性和危害。在对工业废水进行研究的过程中,人们根据废水的化学性质、工业加工对象、含有的污染成分等对其进行了各种分类。

  我国的工业废水治理至今已有多年的历史,已取得了重大进展,污水治理能力显著提升,基本可以应对一定范围内的工业废水治理需求。然而,尽管我国的污水治理技术正在向成熟化发展,但是污水治理的管理仍然存在许多问题,许多小型企业为了减少成本,没有按照规定流程对污水进行治理,导致处理力度较低,不仅不能实现污水的有效治理甚至带来了一些安全问题。

  根据资料统计,在工业废水处理事故中,排在首位的是中毒窒息事故,淹溺事故和高空坠落事故排第二位,其余为触电、火灾、机械伤害、坍塌、爆炸等事故。在污水处理行业事故中,排在首位的是中毒窒息事故,淹溺事故和高空坠落事故排第二位,其余为触电、火灾、机械伤害、坍塌、爆炸等事故;并且污水处理行业检修或者设备维护过程中发生安全事故的概率远高于正常运行期间。

  2020年6月16日上午10时许,山西省太原市某院,3名男子进行作业时被困于医院内地下封闭污水处理池中。接到报警后,太原市消防救援支队指战员迅速赶往现场,将3人救出。不幸的是,3人均没有了生命体征。经调查,下池人员未配戴相应的防护用品,作业时没有有现场安全员在场全程监督安全。

  2020年8月26日上午10时许,北京市丰台区某污水处理站沉淀池在进行疏通作业过程中,发生有限空间作业窒息事故。调查发现,该小区内部有限空间场所根本没有相应的安全管理。

  2020年4月23日,湖北省随州市某公司在组织对污水沟进行清淤作业时发生事故,导致3人死亡。经调查,企业安全生产主体责任意识不强、有限空间作业等安全管理规定不落实、安全教育培训不到位是导致事故的原因。

  2020年6月27日,河南省某公司3名维修工人在修理污水泵时晕倒。事故发生后,当地公安、消防等部门紧急救援,但3人最终不幸死亡。经调查,施工人员未在施工前对作业环境的氧含量、可燃气体含量、有毒气体含量进行分析;在施工时没有佩戴防护用具;并且在出现中毒前兆迹象时,未及时采取正确安全的自救措施。

  2020年5月23日,广东省东莞市某污水处理厂内,一名工人在管道维修过程中不幸发生了淹溺事故,造成该名维修工人死亡。经调查,工人临边作业未系好安全带。

  2020年7月22日,甘肃省兰州某公司炼油污水处理车间一装置调节池浮油闪爆起火。当地消防部门迅速调集前往现场将其扑灭,火灾未造成人员伤亡。

  根据相关统计,废水处理设施安全事故的事故类型以中毒事故居多,占事故总数目的近70%,且发生事故的原因多为人员处于密闭空间内长时间暴露于有毒气体当中造成伤亡。且造成中毒事故多发的另一潜在原因为施工人员的劳动保护用品配备不齐全或佩戴不正确。另外,因救援人员在自身防护用品未佩戴的情况下冒险进入通风不畅的现场盲目施救造成自身伤亡也是一大原因。

  针对污水处理厂建设工程安全事故的常发中毒窒息事故类型,企业应该强对于中毒事故的专题安全教育,加强施工人员对于中毒事故的重视程度;加强施工现场对于个人劳动防护用品的检查,在安全教育活动中要对个人防护用品进行自检、互检;确保劳动保护用品发放到位、佩戴正确。另外,要加强施工现场的通风,降低有毒气体发生聚集的几率,还可在施工区域加装有毒气体的检测装置,并要求现场工长和安全员对作业区域的有毒气体进行监测记录,一旦发现有毒气体浓度超标,应立即停止该区域的作业。

  其实,消除“密闭的限制空间”,是降低窒息和中毒的根本,废水池一定要“加盖”才满足环保要求吗?

  要防止由于混触带来的安全隐患在实际操作过程中,严禁将会分解出易燃、易爆的物质混合在一起。在清理危险品设备出现的污水时,需要先进行净化处理,将其中的有害物质、易燃与易爆物质排出,在排放物符合标准要求后才能够进行排放;

  加强通风安全管理,消除引火源对于积存有蒸汽与可燃气体的下水道,在未将危险排除以前严禁作业,在距离散发火花与明火位置的15m之内,严禁设置排气管,对于污水处理厂的建筑物与设备,需要根据《石油化工企业设计防火规范》来设置防火间距。若生产过程中可燃气体与可燃液体无法正常排出需要维修时,必须要提升进行事故警报,防止排出的可燃气体与可燃液体引爆火源。

  加强现场6S和职业卫生安全管理,加强设备设施管理,尽可能选用安全高效的设备设施,完善安全操作规程,严禁违章作业。在充分分析危险源的基础上,在现场安装安全防护设施,并设立安全警示标志。完善密闭空间通风设施,配备安全器材和有害气体探测仪。通过定制看板、设置设备异常信号灯、安全提醒板、安全曝光台等多种形式,向作业人员充分传递安全信息,提高责任意识和风险识别能力。

  建立明确的安全生产责任制,明确各级单位和负责人安全职责,定期进行检查,确保职责落实到位。完善隐患排查治理机制,定期对现场隐患进行检查,查出隐患及时治理,举一反三,避免重复隐患。开展安全生产标准化工作,通过对标管理,提高安全生产管理水平。

  加强特殊时段、重点部位安全风险管控,尤其做好设备检修过程、受限空间的安全管理。凡涉及动火、受限空间、盲板抽堵、高空、断路、动土、吊装、用电、设备检修等作业必须按照相关作业规程办理票证方可作业,确保安全防护设施和现场监管到位。

  加强员工安全知识和安全技能培训,通过经常性的案例警示教育和应急预案演练,提高员工应急处置能力和风险防范能力,提高员工自救和施救能力。让作业安全成为员工发自内心的需求和追求,提高作业人员安全素养。

  采用先进技术,消除密闭空间,降低窒息中毒和火灾爆炸事故风险。先进技术将在下文推荐。

  固废,尤其是固体废弃物中的危险废物贮存处置,是企业安全生产的重要环节。危险废弃物往往具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性。它的妥善处置,关系着环境安全和人体健康,需要专业的公司参与其中。

  对于企业而言,建立综合危险废弃物管理方案,方案涵盖危险废弃物的收集、运输、存储、回收到处置的整个流程,并利用先进的信息化管理系统,实现危险废弃物全生命周期的可追溯是处理各类危险废物的最终追求。

  在接收废弃物之前,先采集废物样品进行分析化验定性,确认符合危险废物经营许可证核准范围(新版固废法以不再提“经营许可证”,经营二字已删除)。在之后的处置中,针对每一种危险废弃物特性匹配以相对应的回收与处理工艺,包括焚烧、物理化学处理、资源回收、稳定化、安全填埋等。但往往因企业投产时间较长,当初规划、建设时并没有给予足够重视,主体责任未落实,未提前规划或预留好符合要求的危险废物贮存场地;或者只是规划、建设了一部分,导致企业后续扩产扩能时多以依托现有为主,贮存库容已跟不上当前产能要求,形成了无规范仓库或实际贮存胀库的既成局面,此时,为满足贮存要求,企业建设或设置了一些临时设施、集装箱等不合规、不合法方式贮存,不符合规划选址要求,也无法办理后续建设、消防手续;同时部分企业对自身的危废情况不够了解,储存处置不当,委托没有资质单位运输,处理危险废物等原因,易产生较大安全隐患。

  2017年12月,烟台某公司由于处置危险废物前未对其危险性进行分析,导致危险废物硫化氢中毒事故发生,造成5人死亡、1人受伤,直接经济损失约450万元;

  2019年3月,江苏盐城响水县某公司由于硝化废料长期贮存持续积热升温导致自燃,最终引发硝化废料爆炸,造成78人死亡、76人重伤、640人住院治疗,直接经济损失约19.86亿元;

  2019年昆山某公司在镁合金铸件机加工过程中,使用了含水较高的乳化切削液,收集的镁合金碎屑废物未进行有效的除水作业,镁与水发生放热反应,释放氢气,又因镁合金碎屑堆垛过于集中,散热不良,使得反应加剧,瞬间引发集装箱内氢气发生爆燃,爆燃的冲击波夹带着燃烧的镁合金碎屑冲破集装箱对面机加工车间的卷帘门,造成7人死亡、5人受伤。

  2019年5月,湖北某危险废物处置公司危废品暂存库储存的实验室废物发生化学反应放热,引发火灾,直接经济损失约133万元。

  2019年12月3日,浙江省嘉兴海宁市许村镇荡湾工业园区内海宁市某印染公司由于污水罐设计缺陷,焊接不牢固,发生污水罐体坍塌重大事故,造成10人死亡、3人重伤。

  以上国内危险废物相关事故过程及起因,暴露了目前危险废物安全监管及防控过程中存在的许多问题。

  危险废物安全风险认识不足,危险特性鉴 别鉴定技术不到位。危险废物产生及处置企业未及时对其业务所涉及危险废物的危险特性进行分析,企业工作人员对于危险废物风险认识不足。如烟台某公司危险废物硫化氢中毒事故中。企业处置危险废物前未按规定进行取样和分析,从而导致危险废物包装容器不合规、处置人员必要安全防护和应急处理知识缺失;

  危险废物大量、长期违规贮存,随意堆垛、混存混放现象严重。近年来危险废物产生量快速增加,而符合资质的危险废物处置公司处置能力有限,跨省转运处置也十分困难,因此危险废物贮存成为了新的难题。江苏响水“3·21”事故正是由于硝化废料长期贮存持续积热升温导致自燃;最终引发硝化废料爆炸。此外,由于危险废物的危险类别不同,对于贮存、运输环节的温度、湿度等条件存在一定差别,混放易导致事故发生;

  危险废物处置能力不强,处置效果有待提升。在有限的处置能力和高额的处理费用下,企业故意隐瞒、偷放偷排或违法违规处置危险废物违法犯罪行为屡禁不止。完善危险废物综合处置设施安全标准,消除处置能力瓶颈。实现无害化处置,是目前危险废物处置行业的关键;

  危险废物安全监管和防控技术不能适应企业快速发展需求。当前危险废物监管体系以《中华人民共和国宪法》、《中华人民共和国环境保护法》为指导,固废管部门和企业对于危险废物的贮存类型、数量、时限、贮存环境等信息的监管和预警较为困难。同时,危险废物贮存、运输场所缺乏必要、有效的安全防控设备,未设置有毒有害、易燃易爆气体报警系统、视频监控系统、火灾报警系统和喷淋系统,不利于危险废物事故的预防和发生后的应急处置,进一步加剧了事故的破坏性。

  完善危险废物危险特性鉴别鉴定与登记。危险废物危险特性的鉴定评估是进行危险废物安全监管的第一步,是针对危险废物安全事故应急救援提供技术、信息支持的基础工作。因此开发准确、快速鉴别技术,建立危险废物安全数据库是实现危险废物全生命周期管理的重要一步;

  危险废物贮存安全防控技术标准化、措施完善化。无论对于危险废物产生单位还是处置单位,危险废物的贮存是管理过程中风险防控的重要环节。危险废物包装容器应该规范化,危险废物贮存场所设计应充分考虑危险废物分区贮存、贮存库防渗防扩散、风险报警、职业健康等功能。企业应当更加注重危险废物燃爆事故风险防控,视频监控、在线检测、消防预警等的应用,降低危险废物安全事故带来的风险;

  提升危险废物安全处置能力,提高处置效果。危险废物综合处置单位应该提供资源研发危险废物处置新装备,明确处置设施安全标准,配套更加完善,对危险废物贮存、处置场所合理布点;

  提升危险废物管理人员安全技能与管理水平。对危险废物管理人员加大培训,必须让管理员了解危险废物的基本性质和应急处置措施;

  针对环保设施强化风险辨识。将环保项目、主生产装置、周边设备实施作为一个系统进行系统性风险辨识,高度重视环保改造过程中出现的新情况、新问题,重点分析环保项目对主生产装置、周边设备设施产生的次生风险。

  建立危险废物安全监管信息化系统。危险废物监管与计算机、物联网技术交叉成为信息化监管的未来趋势,逐步建立全国范围的危险废物监管信息处理和数据管理,危险废物监管、统计和查询向人工智能方向不断发展。

  2020年上海益驰思环境技术有限公司为某国际涂料公司的RTO开展HAZOP分析。

  由于环境保护部门对生产装置、储运系统废气的排放有了越来越严格的要求,标准越来越严,因而,储罐区、装卸站普遍设置了油气回收设施。气相联通设施大多数是因物料回收目的而设置,也有少数气相联通管线是为满足生产需要而设置的。目前还没有关于废气处理设施、气相联通设施安全要求的国家标准。

  通过对企业废气治理设施开展HAZOP分析,发现:企业的废气进入RTO废气管线成分复杂,有可能局部达到爆炸危险区域,当RTO有回火时有可能点燃发生爆炸。

  结合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,HAZOP小组建议在RTO废气进气管线上设置阻火器,并设置泄爆装置。

  此外,针对企业实际运营中的问题,在管线设计和安全管理上,提出了增加火焰探测、温度监测装置、紧急停车/安全仪表系统等方法,帮助企业完善管理制度,保障安全生产。

  为确保废水达标排放,很多化工企业一般都建设有配套的污水处理装置或预处理设施,其在收集池、曝气池和污泥处理工段会产生的无组织排放废气,主要成分是氨、硫化物、VOCs等,部分企业对污水站加盖封闭后通过引风机将废气集中到一套处理系统处理。

  废水池加盖后,由于风机形成的微负压,液面会形成一定风速,使得挥发性原本不高的液面大大增加挥发量,给后面的治理设施带来较高负荷,增加了后期的运维成本。此外,还有可能因为加盖产生更大的安全隐患(限制空间引起的窒息作用,或是可燃有毒气体的累积等)。

  传统加盖收集技术涉及治理措施的建造和运维、能源消耗(电能)、危废活性炭的处理处置、废气治理措施的台账管理、排气筒的监测监控、人力投入,治理效果不佳,运营成本高、二次污染大,一直是企业困扰的难题。

  针对企业开放式废水池挥发VOCs难以解决的问题,在为山东某富含乙炔气体的废水池VOCs管控中,卫鸥喜公司(上海益驰思环境技术有限公司的子公司)为企业提出使用浮动顶盖(又称“浮盖”)技术。

  浮动顶盖技术是一种减少石油和化工行业储罐和污水池VOCs及恶臭排放的技术,采用多个六边形结构的盖体在储罐或敞开液面上方自动组合形成一个“浮盖”以防止VOCs和恶臭逸散,浮动顶盖可以在不生产时有效覆盖液面,减少挥发性气体和恶臭气体的产生与排放,是《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822-2019)9.1.2条首选推荐。这项技术可以帮助企业大大降低运营能耗,节省投资和运营成本,成功解决了废水池VOCs治理难题,并且本质安全,降低风险(浮盖有静电逸散、阻燃等效果)。

  上世纪90年代之后,安全管理工作在国内外得到了高度的关注。对于发达国家而言,生产自动化程度比较高,各种现代化安全管理方法已融入到日常生产活动中且取得显著的成效。但在我国,大多数企业的安全管理工作,受市场、制度和政策等因素的制约,始终停滞在宣传及定期安全检查阶段,诸多情况下是发生意外事故后,才着手调查与分析具体的事故原因。现如今,国际上普遍使用的是基于信息化的系统安全管理模式,随着我国现代化企业安全管理能力的提高,企业生产状况的安全管理方法也应当与现代化相结合,进而从根本上有效满足现代化企业安全生产方面的实质性需求。

  安全生产管理的信息化将是日后我国企业管理之后发展的大趋势,因此益驰思联合上海异工同智信息科技有限公司为企业提供了一套“工智道数字化工厂管控系统”。为企业在当今激烈的市场竞争环境下,通过科学可行的安全管理策略,对其安全管理部门和各个环节规范性的管理,将信息化与工业化目标整合,设计出功能齐全的管理模块和实践策略,在此基础上研发出具有实用性的计算机系统应用模块,并发挥出安全管理的实质性功效,帮助企业在安全管理、工艺管理、机电管理、技术管理、以及工况网络上取得融合,全面提高企业管理水平。

  除了以上的数字化工厂管控系统外,益驰思与上海传赞智能科技有限公司联合开发了手机端EHS管理平台,以便简单便捷的帮助企业提升EHS绩效,管控EHS风险。其形式如下图所示:

  部分环保改造工艺尚不成熟,本质不安全,安全设计不到位。如罐区VOCs治理项目中罐顶联通改造,因罐顶联通管路系统设计不合理、氮封和各种保护配置的压力控制区间设置不合理、阻火器选用不当等原因,导致一罐爆炸多罐殉爆的事故(如2014年6月南京某石化炼油厂酸性水罐爆炸事故)。

  风险识别与危害辨识不到位,设备材质、仪器选型不合适,影响环保设施本质安全。如江苏一化工公司RTO处理含环氧乙烷、环氧丙烷、三甲胺、异丙醇、苯乙烯、丙烯腈等废气,选用设备没有因对所处理废气爆炸危险性评估不充分,连续发生两次爆炸事故。

  企业生产过程中产生的危险废物具有种类多、数量大、危险属性辨识难等特点,因此在存放过程中,若对其危险属性识别不准确致混存混放,或存放容器不规范致挥发性气体集聚,库房通风除尘、泄爆及报警设施缺乏等,都有可能造成严重的火灾爆炸。例如江苏响水“3.21”爆炸事件,由于旧固废库内长期违法贮存的硝化废料持续积热升温导致自燃,燃烧引发爆炸。

  环保设施在危险化学品企业环境中使用或是异常高浓度工况下运行的安全性缺少设计依据或要求模糊,而环保公司安全设计经验的匮乏,业主和监管单位过度重视治理效果的导向,都进一步加重了环保项目的风险度。

  环保设施的安全系统的设计、安装和维护达不到标准规范要求,无法有效保障设施安全运行。企业在筛选评估环保技术时,更多考虑其环境效益,对物料、工艺技术及设备运行中可能存在的危险性考虑不多,更谈不上进行系统的HAZOP等风险分析,导致了部分环保项目建成投用后,由于严重的设备腐蚀、堵塞导致不能长周期稳定运行,设备的防爆性能、工艺技术参数不满足安全运行条件,未设计异常工况的安全泄放设施等,都可能引发火灾爆炸等事故的发生。如某公司RTO废气焚烧炉塑料PP材质废气缓冲罐(利旧,内有活性炭,未识别到变更风险)发生爆炸事故。

  环保项目运行过程中存在未严格落实安全设施“三同时”手续,工艺设备变更管理不到位,施工不严格遵守作业程序,对施工人员安全教育培训不足等问题,导致工程质量和安全风险难以有效控制,从而引起事故发生。

  加强环保项目工艺安全论证。实施环保改造项目时,必须对环保改造工艺进行安全论证,开展HAZOP等风险分析,以安全长周期运行为目标进行评估筛选。从系统的角度对环保改造项目中的潜在危险进行识别、分析和评价,并落实相应安全措施;

  加强环保项目风险辨识。将环保项目、主生产装置、周边设备实施作为一个系统进行系统性风险辨识,高度重视环保改造过程中出现的新情况、新问题,重点分析环保项目对主生产装置、周边设备设施产生的次生风险;

  健全完善环保设施安全标准规范。针对危险化学品行业环保设施,细化和明确安全要求和风险控制措施;

  开展危险废物存储和处置安全指南研究。针对危险废物组分复杂、浓度差异大的特点,开展安全存储和处置方法研究,为企业提供简易、可操作的技术指导;

  加强环保改造项目变更管理。环保项目要严格履行申请、安全论证审批、实施和验收等变更管 理程序,辨识工艺设备变更带来的安全风险,从工 艺、设备、仪表、电气、公用工程、备件、材料、化学品、生产组织方式和人员等方面落实变更风险控制措施;

  加强环保设施承包商安全培训与管理。企业应建立完善的承包商安全管理制度,所有安全培训做到有记录、有针对性、有效果,对环保项目施工进行严格的风险管控;

  采用本质安全的环保措施,消减风险源,比如采用浮动顶盖等兼顾安全和环保的技术。

  本文参考了较多专家学者的研究结果,如上是参考文献,如有遗漏或是侵权,请告知,我们将删除。


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