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化工管道系统的火灾爆炸事故类型分析及预防措施
2022-07-21 00:21
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化工管道部署纵横交织,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伸张,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,是实现化工宁静生产的一项重要事情。

化工管道系统的火灾爆炸事故类型分析1、泄漏引起火灾爆炸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焚烧源即可燃烧或爆炸。管道经常发生破裂泄漏的部位主要有:与设备毗连的焊缝处;阀门密封垫片处;管段的变径和弯头处;管道阀门、法兰、恒久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、管件与阀门的毗连形式不合理或螺纹制式纷歧致,未思量管道受热膨胀问题;质料自己缺陷,管壁太薄、有砂眼,代材不切合要求;加工不良,冷加工时,内外壁有划伤;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打击与磨损;重复应力的作用;腐蚀性介质的腐蚀;恒久在高温下事情发生蠕变;低温下操作质料冷脆断裂;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,如外来航行物、狂风等外力打击;设备与机械的振动、气流脉动引起振动、摇摆;施工造成破坏;地震,地基下沉等。

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,不实时维修,超期和带病运转等。2、管道内形成爆炸性混淆物在停车检验和开车时,未对管道举行置换,或接纳非惰性气体置换,或置换不彻底,空气混入管道内,形成爆炸性混淆物;检验时在管道(特别是高压管道)上未堵盲板,致使空气与可燃气体混淆;负压管道吸人空气;操作阀门有误使管道中漏入空气,或使可燃气体与助燃气体混淆,遇引火源即发生爆炸。3、管道内超压爆炸管道的超压爆炸与反映容器的操作失误或反映异常有关,冷却介质输送管道泛起故障,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。

在管道中由于发生聚合或剖析反映,会造成异常压力。如在乙烯和过氧化物催化剂的管道中,温渡过高,凌驾催化剂引发温度,乙烯就会在管道内聚合或剖析,发生高热,使压力上升,导致管道胀裂或爆炸。一连排放流体的管道,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实时排挤,从而使设备发生超压爆炸事故。高压系统的物料倒流人低压管道,造成压力增加。

4、管道内堵塞爆炸管道发生堵塞,会使系统压力急剧增大,导致爆炸破裂事故。输送低温液体或含水介质的管道,在低温情况条件下极易发生结冰“冻堵”,尤其是间歇使用的管道,流速减慢的变径处、可发生滞留部位和低位处是易发生“冻堵”之处。输送具有粘性或湿度较高的粉状、颗粒状物料的管道,易在供料;处、转弯处粘附管壁最终导致堵塞。

管道设计或安装不合理,如接纳大管径长距离输送或管道管径突然增大,管道毗连差别心,有障碍物处易堵塞;物料夹杂过大碎块时易造成堵塞;物料具有粘附物性,若不实时清理,发生滞留沉积等情况,可造成管道堵塞。操作不妥使管道前方的阀门未开启或阀门损坏卡死,或接受物料的容器已经满负荷,或流速过慢,突然停车等都市使物料沉积,发生堵塞。5、发生自燃火灾管道内结焦、积炭,在高温高压下易自燃,引起燃烧或爆炸。在加工含硫原料油炼油厂的高压管线中,硫化亚铁是一种很常见的物质,它是铁锈和硫化氢发生反映的产物,设备停用后打开,以及维修之前与空气接触,就会迅速发生自燃。

管道内介质温度为凌驾自燃点的物质,泄漏出来与空气接触便会自燃。6、具有多种引火源物料在管道中输送时,有多种引火源存在。启闭管道阀门时,阀瓣与阀座的打击、挤压,可成为打击引火源。

阀门在崎岖压段之间突然打开时,低压段气体急剧压缩局部温度上升,形成绝热压缩引火源。物料在高速流动的历程中,粉体与管壁、粉体颗粒之间、液体与固体、液体与气体、液体与另一不相溶的液体之间、气体与所含少量固态或液态杂质之间,发生碰撞和摩擦,极易带上静电,发生火花。危险物料输送管道周围具有摩擦撞击、明火、高温热体、电火花、雷击等多种外部焚烧源。可燃物料从管道破裂处或密封不严处高速喷出时会发生静电,成为泄漏的可燃物料或周围可燃物的引火源。

7、易成为火灾伸张的通道由于管道毗连着种种设备,管道发生火灾,不光影响管道系统的正常运行,而且还会使整个生产系统发生连锁反映,事故迅速伸张和扩大,特别是管内介质有毒时,对人的生命威胁更大。在管道中流传的爆炸,一定条件下会发生由爆燃向爆轰的转变,对生产设备、厂房等修建物造成严重的破坏。

化工管道火灾爆炸事故的预防措施1、遵守宁静部署原则输送火灾危险性为甲、乙类介质或有毒、腐蚀性介质的,管道,不应穿过与其无关的修建物、构筑物。集中敷设于同一管架上的种种介质管道必须留有划定的间距。多层管架中的热料管道应部署在最上层,腐蚀性介质管道应部署在最下层;易燃液体及液化石油气体管道严禁与蒸汽、热料管道相邻部署;助燃与可燃介质管道之间,宜用不燃物料管道离隔或保持不低于250mm的间距。

2、选材、设计、加工、安装合理凭据输送介质的性质、温度、压力和流量等因素正确选择管材,不行随意选用代材或误用,不得使用存有缺陷的管材,例如,要求高温强度时,350℃以下使用沸腾钢和半镇静钢,在350℃时,应凭据差别温度划分使用镇静钢、钼钢、Cr —Mo钢和不锈钢,不得使用碳钢;为了防止低温脆性,要使用奥氏体不锈钢以及铝、镍铜合金的管材。可燃液体排挤管道的支架应用不燃质料制作。为制止可燃液体管道在发生事故时液体漫流,可将管道敷设在不燃质料制作的地沟内,并保证良好的自然通风,以防止可燃蒸气积累。

高温物料管道应用不燃质料装设保温层,以防止可燃物接触高温管道起火。严格根据工艺设计要求设计,管道直径的设计值应只管大些,弯曲和变径处应缓慢,而且弯管和变径管要尽可能少,尤其是由水平向垂直过渡的弯管要少。管内壁应平滑,禁绝有折皱或凸起,不装设网格状的构件。

管道的焊接质量切合要求,焊缝须作无损探伤检查。管道的毗连方式合理,可用加偏垫或多层垫等方法消除断面偏差、清闲、错口或差别心等安装误差。管道穿墙、楼板和屋面时,应加套管、防火肩、防水帽等装置。焊缝、法兰等讨论均应避开墙和楼板。

管道和管件不得与管架直:接接触,应按设计温度、压力等要求,接纳加置木垫、软金属片或橡胶石棉垫等措施隔离。3、接纳防腐措施凭据输送物料的腐蚀性选择耐腐蚀质料,如对硫化氢的腐蚀,差别温度下使用可接纳铬钢,不锈钢或渗铝钢;对高温条件下的氢脆要用Cr—Mo合金钢;对差别水平的硫腐蚀,划分接纳5Cr、7Cr、9Cr钢管;为了防止高温氧化腐蚀,要用奥氏体不锈钢管、5Cr或9Cr钢管。接纳合理的防腐措施,如涂层防腐、衬里防腐、电化学防腐、使用缓蚀剂防腐等。其中涂层防腐用得最广泛,而在涂层防腐中又以涂料防腐用的最多。

定期检测管道的受腐情况,尤其是敷设于地下的管网系统,实时修复或更换腐蚀严重的部位。4、消除管道残余应力为了制止管道振动,可接纳设置减振装置,增加柔性设计等措施。

为了削弱热应力的破坏作用,接纳增加管系可挠性,缓解热应力的热赔偿方法,如接纳专用的热赔偿器;使用弹簧吊架结构或止动器约束管道在约束偏向上的位移,在设备管口四周设置牢固支架,削弱管口的应力和力矩,加设弯管,改变管道走向,增加管系总的可挠性或使用绝热保温等方法。针对差别外部载荷接纳措施,如防止基础下沉,可接纳改变管道设置位置或支撑方式或强化基础设计的方法;预防外力打击,可通过增强防护设施,可挠性设计,合理设置,加护栏或套管以及增强施工监视等方法。5、严格宁静操作生产操作历程中严格根据工艺要求控制物料的输送温度、压力、流速等工艺参数,尤其是用于输送可燃气体、可燃液体、可燃粉粒状物料的管道,输送速度不应高于工艺值。生产的要害部位,如加热炉口、塔底部、反映器底部、高温机泵等收支口处的管道和事情条件苛刻,受交变载荷的管道,要特别重视。

冷却介质的输送管道要确保冷却介质的供应量,制止中断,须要时可安装双路水源和电源控制,以防止生产系统泛起超温、超压的恶性循环。实时清除管道内的污垢、沉淀等沉积物,并严禁接纳铁质工具或能发生火星的器具输通易燃易爆、易自燃的不安宁沉积物。定期清除管道以及周围的设备、设施上的积尘,以淘汰粉尘沉积。

在冰冻季节前后,要注意管道的防冻和化冻,如积水弯、压力表的弯管,排凝阀等处,发现问题要实时接纳保温防冻措施。暂时不用的水或易冻的管线要将管内介质排净。实时维修管道,严禁超负荷,超期和带病运转。

6、增强防火宁静治理在用管道要遵照《压力管道宁静治理与监察划定》定期举行磨练,检测管道的泄漏和受损情况,防止管道系统泛起跑冒滴漏现象。停车检验和开车前应按划定举行管道的排气置换作业,检测及格后方可动火检验或开车。举行动火检验作业时,要严格执行动火作业的各项规章制度。严禁危险物料管道和高温管道周围堆放易燃易爆物质。

需要散热的输送管道上严禁堆放种种杂物,以防止热量积累引起火灾。危险物料输送管道的周围杜绝种种火源。

7、接纳防静电措施粉粒状物料的输送管道应选用导电性能良好的质料制造,并设性能良好的静电消除装置。工厂和车间的氧气管道、乙炔管道、油料储运设备、通风装置、空气管道等必须连成一个整体,并予以接地。地上或管沟敷设管线的始端、末了、分支处以及直线段,每隔lOOm应设置防静电接地装置,接地电阻不宜大于30Ω,接所在宜设在牢固管墩(架)处。

8、设置防火防爆宁静装置在容易发生超压爆炸的管道上需设置宁静阀等防爆卸压装置;在容易造成火焰流传的管道上需设置水封、砂封、阻火器或防火阀。在高压和低压系统之间的接点处和容易发生倒流的管道上、需设置止回阀和切断阀。

在泵和阀门的入口装设管道过滤器,防止由于杂质或夹杂物造成事故。具有着火爆炸危险的输送管道,应配备惰性介质管线掩护。

可燃气体的尾气排放管线应用氮气封或设置阻火器等防止火势伸张的装置。火灾危险性较大的麋集管网系统可设置可燃气体浓度检测报警装置,以实时发现火险隐患,亦可设置水喷淋等灭火设施,以便实时扑救初起火灾。


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