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化工管道火灾爆炸事故类型分析及其预防
发布时间:2020-05-31 06:51

 

  化工管道同化工设备一样是化工生产装置中不可缺少的组成部分,起着把不同工艺功能的设备连接在一起的作用,以完成特定的工艺过程,在某些情况下,管道本身也同化工设备一样能完成某些化工过程,即“管道化生产”。化工管道布置纵横交错,管道种类繁多,被输送介质的理化性质多样,管道系统接点多,火灾爆炸事故发生率高。管道发生破裂爆炸事故,容易沿着管道系统扩展蔓延,使事故迅速扩大。研究化工管道火灾爆炸事故的类型,预防和控制火灾爆炸事故发生,是实现化工安全生产的一项重要工作。

  石油化工管道大多输送易燃易爆介质,管道破裂泄漏时极易导致火灾和爆炸事故。这是因为泄漏的可燃介质遇点火源即可燃烧或爆炸。管道经常发生破裂泄漏的部位主要有:与设备连接的焊缝处;阀门密封垫片处;管段的变径和弯头处;管道阀门、法兰、长期接触腐蚀性介质的管段;输送机械等。

  管道质量因素泄漏,如设计不合理,管道的结构、管件与阀门的连接形式不合理或螺纹制式不一致,未考虑管道受热膨胀问题;材料本身缺陷,管壁太薄、有砂眼,代材不符合要求;加工不良,冷加工时,内外壁有别伤;焊接质量低劣,焊接裂纹、错位、烧穿、未焊透、焊瘤和咬边等;阀门、法兰等处密封失效。

  管道工艺因素泄漏,如管道中高速流动的介质冲击与磨损;反复应力的作用;腐蚀性介质的腐蚀;长期在高温下工作发生蠕变;低温下操作材料冷脆断裂;老化变质;高压物料窜入低压管道发生破裂等。

  外来因素破坏,如外来飞行物、与机器的振动、气流脉动引起振动地震,地基下沉等。狂风等外力冲击;设备摇摆;施工造成破坏;操作失误引起泄漏,如错误操作阀门使可燃物料漏出;超温、超压、超速、超负荷运转;维护不周,不及时维修,超期和带病运转等。

  在停车检修和开车时,未对管道进行置换,或采用非惰性气体置换,或置换不彻底,空气混入管道内,形成爆炸性混合物;检修时在管道(特别是高压管道)上未堵盲板,致使空气与可燃气体混合;负压管道吸入空气;操作阀门有误使管道中漏入空气,或使可燃气体与助气体混合,遇引火即发生爆炸。

  管道的超压爆炸与反应容器的操作失误或反应异常有关,冷却介质输送管道出现故障,导致冷却介质供应不足或中断,使生产系统发生超温、超压的恶性循环,最终导致设备、管线发生超压爆炸事故。

  在管道中由于产生聚合或分解反应,会造成异常压力。如在乙烯和过氧化物催化剂的管道中,温度过高,超过催化剂引发温度,乙烯就会在管道内聚合或分解,产生高热,使压力上升,导致管道张裂或爆炸。

  连续排放流体的管道,尤其是排放气态物料的工艺管线,因输送速度降低等因素会导致设备内的物料不能及时排出,从而使设备发生超压爆炸事故。