Взрыв RTO и проектные выводы — важность разрывного диска
2025-09-13
В результате аварии на установке RTO одной химической компании в провинции Цзянсу (Китай) произошло разрушение оборудования из-за отсутствия разрывного диска и системы мониторинга концентрации. В данной компании установка RTO дважды взорвалась — 8 марта и 27 марта 2015 года. К счастью, человеческих жертв не было, однако был поврежден вытяжной вентилятор, сгорели приборы на площадке, а установка RTO получила серьезные разрушения. Данное RTO-оборудование использовалось для очистки паров из резервуаров: отходящие газы после компримирования и конденсации разбавлялись воздухом и подвергались термическому окислению.
Непосредственной причиной аварии стало то, что температура конденсации газа оказалась слишком высокой, в результате чего концентрация органических соединений в паровой фазе возросла, а разбавляющего воздуха в трубопроводе отходящих газов оказалось недостаточно. В итоге концентрация газов, поступающих в RTO, достигла предела взрываемости. Косвенной причиной стало отсутствие онлайн-контроля концентрации отходящих газов и взрывозащитных устройств сброса давления.
Меры по устранению последствий включали установку многоузловой схемы с использованием разрывных дисков, монтаж разрывных дисков в ключевых местах трубопроводов для формирования многоуровневой защиты. Это реальные уроки, которые нельзя игнорировать!
Размышления
В таких отраслях, как угледобыча (метан), химическая промышленность, окраска, печатное производство и других, связанных с выбросами высокоалкановых газов, регенеративные термические окислители (RTO) являются ключевым оборудованием. Они выполняют двойную задачу — эффективное разрушение горючих отходящих газов и рекуперацию тепла. Однако безопасная работа этой крупной системы всегда находится под угрозой смертельного риска — «взрывоопасной концентрации горючих газов».
Когда концентрация горючего газа в печи случайно превышает допустимый предел, при неисправности розжига или турбулентности потока за считанные секунды может образоваться взрывоопасная смесь. Освобождаемая ударная волна способна разрушить оборудование и угрожать жизни персонала. В этом контексте система сброса давления RTO является последней линией обороны, и её конструкция и характеристики напрямую определяют, сможет ли предприятие работать безопасно.
Согласно разделу 6.5.5 стандарта «Технические нормы проектирования установок по очистке промышленных органических отходящих газов методом регенеративного сжигания» (HJ1093-2020), утвержденного Министерством охраны окружающей среды Китая, проектирование систем взрывозащитного сброса давления в установках VOCs должно соответствовать требованиям GB 50160. Экспертная группа по разработке стандарта позднее пояснила, что при необходимости установки взрывозащитных устройств/средств их расположение может определяться по фактическим условиям проекта. Они не обязательно должны устанавливаться непосредственно на корпусе RTO, а при необходимости могут быть смонтированы на трубопроводах установки. Кроме того, в документе «Ключевые меры безопасности для регенеративных печей сжигания (RTO)» Государственного совета Китая указано, что в трубопроводах или камере сгорания RTO должны быть установлены разрывные диски.
Руководство по выбору и эксплуатации разрывных дисков
Требования к выбору и технические характеристики:
1、Рекомендуется в первую очередь использовать обратновыпуклые разрывные диски.
Обратновыпуклые разрывные диски с насечками (рабочее давление ≈0,9 от давления срабатывания) обладают рядом преимуществ: отсутствие осколков, высокая стойкость к усталости, отсутствие искрообразования. Они особенно подходят для высокотемпературных и высоконагруженных условий работы RTO.
Для газовых сред, содержащих частицы, склонных к полимеризации или обладающих коррозионными свойствами, обратновыпуклый разрывной диск обеспечивает лучшую герметичность и предотвращает риск утечек.
2、Площадь сброса и место установки.
Для защиты как трубопроводов, так и камеры сгорания необходимо устанавливать разрывные диски на входном участке трубопровода и в верхней части камеры, чтобы обеспечить быстрое срабатывание вблизи источника давления.
Проектирование выпускного трубопровода: площадь сечения выпускного трубопровода должна быть больше площади сброса разрывного диска. Следует использовать отводы большого радиуса и устанавливать дренажные отверстия, чтобы предотвратить скопление жидкости и блокировки.
Ключевые моменты эксплуатации и обслуживания разрывных дисков
1、Регулярная замена.
Управление сроком службы: разрывные диски должны регулярно проверяться и заменяться, чтобы предотвратить усталостный износ из-за длительного воздействия высокого напряжения.
2、Целостность сопутствующих взрывозащитных систем.
В трубопроводе перед огнепреградителем необходимо устанавливать огнепреградители, соответствующие стандарту GB/T 13347, чтобы предотвратить обратное распространение пламени и цепные реакции.
Антистатическая защита: металлические трубопроводы должны быть заземлены, а в неметаллических трубопроводах должны быть предусмотрены устройства для снятия статического электричества, чтобы исключить риск накопления зарядов.
