1.術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
1.1 RTO爐系統(tǒng)RTO爐是指將工業(yè)有機(jī)廢氣進(jìn)行燃燒凈化處理,并采用蓄熱體吸收、釋放燃燒熱量,對待處理廢氣進(jìn)行換熱升溫、對凈化后氣體進(jìn)行換熱降溫的裝置。RTO爐系統(tǒng)包括:RTO爐體、燃燒器、風(fēng)機(jī)、提升閥、吹掃閥、新風(fēng)閥、旁通切斷閥、應(yīng)急排放設(shè)施、熱旁通閥、煙囪、管道、電氣(配電柜、操作柱等)、自控(PLC或DCS)、儀表(溫度、壓力、流量、烴分析儀等)等。
1.2 HAZOP危險與可操作性(Hazard and Operability,簡稱HAZOP)研究是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)的一種可用于定性分析的危險性評價方法,用于探明生產(chǎn)裝置和工藝過程中的危險及其原因,尋求必要對策。
1.3 LOPA保護(hù)層分析(Layer of protection analysis,簡稱LOPA)是在定性危害分析(如HAZOP)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步評估保護(hù)層的有效性,并進(jìn)行風(fēng)險決策的系統(tǒng)方法。LOPA分析是對降低不期望事件颎率或后果嚴(yán)重性的獨立保護(hù)層的有效性進(jìn)行評估的一種過程方法或系統(tǒng)。
2、設(shè)計4.1 一般要求
2.1.1 RTO爐系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合HJ 1093和國家相關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及相關(guān)文件的要求。
2.1.2 RTO爐系統(tǒng)的消防設(shè)計應(yīng)納入工廠的消防系統(tǒng)總體設(shè)計,消防通道、防火間距、安全疏散的設(shè)計和消防栓的布置應(yīng)符合 GB 50016等相關(guān)規(guī)范的規(guī)定;應(yīng)按照 GB 50140 的規(guī)定配置移動式滅火器。
2.1.3 RTO爐系統(tǒng)管路和RTO爐的防爆泄壓設(shè)計應(yīng)符合GB 50160的要求。4.1.4 RTO爐系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)防爆設(shè)計應(yīng)符合 GB 50058 的相關(guān)規(guī)定。4.1.5 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)有故障自動報警和保護(hù)裝置,并符合安全生產(chǎn)、事故防范的相關(guān)規(guī)定。
2.1.6 RTO爐應(yīng)采取有效措施,防止管道及RTO爐下室體中的冷凝和沉積產(chǎn)生。
2.1.7 應(yīng)采取措施從嚴(yán)控制含有焦油、漆霧等粘性物質(zhì)進(jìn)入,RTO爐進(jìn)氣中顆粒物濃度應(yīng)低于5mg/m3。
2.1.8 易反應(yīng)、易聚合的有機(jī)物和自身具有爆炸性物質(zhì)不宜采用RTO爐處理。
2.1.9 含鹵素的廢氣不宜采用RTO爐處理。
2.1.10 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行安全風(fēng)險評估論證,對于廢氣成分復(fù)雜的,應(yīng)進(jìn)行HAZOP分析并采取相應(yīng)的安全措施。
2.1.11 RTO爐宜具備反燒和吹掃功能。
2.1.12 排氣筒的設(shè)計應(yīng)符合 GB 50051 和環(huán)境影響評價文件及批復(fù)意見的相關(guān)規(guī)定和要求。
2.1.13 RTO爐系統(tǒng)的固定式鋼梯、防護(hù)欄桿及平臺的安全要求應(yīng)符合GB 4053.1、GB 4053.2和GB 4053.3 的相關(guān)規(guī)定。固定式鋼梯宜采用斜梯或旋梯。
2.1.14 RTO爐系統(tǒng)噪聲控制應(yīng)符合GB 12348和GB/T 50087的相關(guān)規(guī)定。4.1.15 RTO爐系統(tǒng)的安全標(biāo)志、標(biāo)識應(yīng)符合GB 2893、GB 2894和GB 7231等規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。
2.1.16 RTO爐系統(tǒng)有余熱鍋爐的,鍋爐須滿足TSG 11要求。
2.1.17 新建RTO爐系統(tǒng)安全設(shè)施應(yīng)與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用。
2.2 設(shè)計資質(zhì)設(shè)計單位應(yīng)具備相應(yīng)行業(yè)專業(yè)設(shè)計資質(zhì)或環(huán)境工程(大氣污染防治工程)專項乙級以上設(shè)計資質(zhì)。
2.3 技術(shù)措施
2.3.1 總平面布置
2.3.1.1 場址選擇與總圖布置應(yīng)符合 GB 50187 、GB 50489等相關(guān)規(guī)定。4.3.1.2 場址選擇應(yīng)遵從方便施工和運行維護(hù)等原則。
2.3.1.3 設(shè)備的布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向的影響,并優(yōu)先考慮減少有害氣體、噪聲等對周邊敏感目標(biāo)的影響。
2.3.1.4 RTO爐屬于明火設(shè)備,應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易爆危險區(qū)域,防火間距應(yīng)符合GB 50016、GB 50160、GB 51283等相關(guān)規(guī)定。
2.3.2 工藝措施4.3.2.1 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)通過設(shè)置緩沖罐、調(diào)整風(fēng)量等措施,嚴(yán)格控制RTO爐入口有機(jī)物濃度和流速,保證相對平穩(wěn)、安全運行。
2.3.2.2 當(dāng)廢氣管道內(nèi)可能沉積危險物質(zhì)(如可燃粉塵、疊氮化合物等)時應(yīng)考慮對廢氣管道進(jìn)行定期清洗。廢氣總管需設(shè)置一定的坡度,從工藝側(cè)坡向緩沖罐一側(cè)。
2.3.2.3 對于濃度較高且含有低燃點物質(zhì)的應(yīng)急排空管道,嚴(yán)禁與高溫排空管道共用煙囪排放。
2.3.2.4 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)通過強制通風(fēng)措施,滿足低通風(fēng)量要求,避免可燃物積聚、回火等。
2.3.2.5 RTO系統(tǒng)進(jìn)氣管道各危險點(如支管接入總管處)宜設(shè)置壓力檢測設(shè)施、止回裝置、緊急切斷閥等,以減少管內(nèi)氣體回沖,產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。4.3.2.6 如遇突發(fā)情況,在保證安全前提下,應(yīng)急排放應(yīng)滿足相關(guān)環(huán)保要求。
2.3.3 設(shè)備設(shè)施
2.3.3.1 當(dāng)系統(tǒng)風(fēng)管道采用金屬材質(zhì)時應(yīng)采用光滑內(nèi)壁金屬管,采取可靠防靜電接地措施,風(fēng)管內(nèi)壁禁止涂刷非導(dǎo)電防腐涂層,防止靜電產(chǎn)生和積聚。風(fēng)管采用非金屬材質(zhì)時應(yīng)增加導(dǎo)靜電設(shè)施。
2.3.3.2當(dāng)廢氣中含有腐蝕性氣體時,所有管道、閥門和顆粒過濾器均應(yīng)采用耐腐蝕材料制造或按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防腐處理。
2.3.3.3 RTO爐系統(tǒng)管道煙氣溫度超過60℃時,需要做防燙隔熱保護(hù),設(shè)計應(yīng)滿足GB 50264、SGBZ-0805的相關(guān)規(guī)定。
2.3.3.4 置于現(xiàn)場的電氣、儀表等設(shè)備的防爆等級應(yīng)符合GB 50058的要求。4.3.3.5 RTO爐儀表控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置UPS備用電源。RTO爐的動力系統(tǒng)宜采用二級供電負(fù)荷。
2.3.3.6 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)、短路保護(hù)、斷相保護(hù)、接地保護(hù)、電源防雷保護(hù)等功能,接地電阻應(yīng)小于4Ω。
2.3.3.7 室外安裝的RTO爐、煙囪應(yīng)設(shè)置符合GB 50057規(guī)定的避雷裝置,并定期檢測。
2.3.3.8 在線監(jiān)測采樣平臺應(yīng)符合GB/T 16157的相關(guān)規(guī)定。
2.3.3.9 RTO爐系統(tǒng)燃燒器的設(shè)計、制造、驗收應(yīng)符合 GB/T 19839的相關(guān)規(guī)定。
2.3.3.10 換向閥宜采用提升閥、旋轉(zhuǎn)閥、蝶閥等類型,其材質(zhì)應(yīng)具有耐磨、耐高溫、耐腐蝕等性能,適應(yīng)頻繁切換。高溫旁通閥泄露率應(yīng)不高于1%,并宜設(shè)置冷氣保護(hù)措施。
2.3.4 安全檢測控制
2.3.4.1 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置PLC或DCS控制系統(tǒng)(視情況可設(shè)置安全儀表系統(tǒng)),對風(fēng)機(jī)、閥門、燃燒器、爐膛和廢氣管道等設(shè)備設(shè)施的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控和聯(lián)鎖。關(guān)鍵設(shè)備安全儀表系統(tǒng)(SIS)的設(shè)計應(yīng)符合HAZOP分析、LOPA分析、SIL等級評估的要求。
2.3.4.2 進(jìn)入RTO爐的有機(jī)物濃度應(yīng)低于其爆炸極限下限的25%。對于含有混合有機(jī)物的廢氣,其控制濃度P應(yīng)低于易爆組分或混合氣體爆炸極限下限低值的25%,即P
2.3.4.3 在RTO爐系統(tǒng)進(jìn)口管道上,應(yīng)根據(jù)風(fēng)險識別結(jié)果設(shè)置LEL在線檢測儀,應(yīng)冗余設(shè)置。LEL在線檢測儀與進(jìn)入RTO爐系統(tǒng)的廢氣切斷閥、新風(fēng)閥、緊急排放閥聯(lián)動,對廢氣進(jìn)行安全處理,確保進(jìn)入RTO爐的廢氣濃度平穩(wěn)且低于爆炸下限的25%。LEL在線檢測儀安裝的位置距RTO爐的管道等效長度(L)綜合考慮檢測器響應(yīng)時間(t1)、切換閥門動作時間(t2)和廢氣的流速(v)的關(guān)系,L>v*(t1+t2)。LEL在線檢測儀檢測精度±5% F.S,控制廢氣進(jìn)入RTO的濃度<25%LEL。
2.3.4.4 含控氧組分的超高濃度廢氣管道宜設(shè)置氧濃度檢測裝置。
2.3.4.5 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置安全可靠的火焰監(jiān)測系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)等。在RTO爐系統(tǒng)氣體進(jìn)出口、燃燒室、蓄熱室和換熱器均應(yīng)設(shè)具有自動報警功能的多點溫度檢測、壓力檢測裝置;燃燒室應(yīng)設(shè)置燃燒溫度和極限溫度檢測報警裝置,蓄熱體上下層應(yīng)分別設(shè)置溫度、壓差檢測裝置;每臺燃燒器宜配置不低于2支火焰檢測器。
2.3.4.6 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置過熱保護(hù)設(shè)施。燃燒室溫度檢測至少應(yīng)設(shè)置3支熱電偶(雙支),并宜設(shè)置三級溫度報警點:當(dāng)爐內(nèi)溫度升高,超過一級報警點報警提示,高溫旁通閥打開,排放多余的熱量;達(dá)到二級報警點設(shè)定值時,新風(fēng)閥打開;當(dāng)RTO爐溫度超過三級報警點設(shè)定值時,關(guān)閉RTO爐系統(tǒng)進(jìn)口廢氣閥,全開緊急排放閥和新風(fēng)閥,使RTO爐設(shè)備完全通過新鮮風(fēng)降溫。
2.3.4.7 RTO爐系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置斷電斷氣(儀表風(fēng))后,總管旁通閥開啟,爐體進(jìn)氣閥、排氣閥關(guān)閉,防止煙囪效應(yīng)引起蓄熱層下部溫度上升。
2.3.4.8 儀表風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置緩沖罐或壓縮空氣儲氣罐、低壓保護(hù)及聯(lián)鎖報警。
2.3.4.9 燃燒器燃料宜優(yōu)先選擇天然氣、柴油等,燃料供給系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)壓力檢測裝置,具備高低壓保護(hù)、泄漏報警和緊急切斷功能。
2.3.4.10 阻火器應(yīng)設(shè)置壓差檢測裝置。
2.3.4.11 RTO爐系統(tǒng)可能泄露釋放可燃或有毒氣體的區(qū)域,應(yīng)設(shè)置可燃或有毒氣體檢測報警儀?扇蓟蛴卸練怏w檢測報警儀的選型、安裝應(yīng)符合GB/T 50493的相關(guān)規(guī)定。
2.3.5 防爆泄壓
2.3.5.1 RTO爐系統(tǒng)前端管道應(yīng)安裝阻火器或防火閥。阻火器應(yīng)符合GB/T 13347或SH/T 3413的相關(guān)規(guī)定,防火閥應(yīng)符合GB 15930的相關(guān)規(guī)定。4.3.5.2 RTO爐系統(tǒng)進(jìn)氣管道應(yīng)設(shè)置泄爆片,爐膛內(nèi)應(yīng)設(shè)置泄爆門。泄爆氣應(yīng)釋放至安全地點,避開人員活動的區(qū)域和其它工藝設(shè)施。