化工管道火災爆炸事故類型分析
? ? ? ??化工管道同化工設備一樣是化工生產裝置中不可缺少的組成部分,起著把不同工藝功能的設備連接在一起的作用,以完成特定的工藝過程,在某些情況下,管道本身也同化工設備一樣能完成某些化工過程,即“管道化生產”。化工管道布置縱橫交錯,管道種類繁多,被輸送介質的理化性質多樣,管道系統接點多,火災爆炸事故發生率高。管道發生破裂爆炸事故,容易沿著管道系統擴展蔓延,使事故迅速擴大。研究化工管道火災爆炸事故的類型,預防和控制火災爆炸事故發生,是實現化工安全生產的一項重要工作。
? ? ? ? 一、化工管道系統的火災爆炸事故類型分析
? ? ? ?1.泄漏引起火災爆炸
? ? ? ? 石油化工管道大多輸送易燃易爆介質,管道破裂泄漏時極易導致火災和爆炸事故。這是因為泄漏的可燃介質遇點火源即可燃燒或爆炸。管道經常發生破裂泄漏的部位主要有:與設備連接的焊縫處;閥門密封墊片處;管段的變徑和彎頭處;管道閥門、法蘭、長期接觸腐蝕性介質的管段;輸送機械等。
? ? ? ?管道質量因素泄漏,如設計不合理,管道的結構、管件與閥門的連接形式不合理或螺紋制式不一致,未考慮管道受熱膨脹問題;材料本身缺陷,管壁太薄、有砂眼,代材不符合要求;加工不良,冷加工時,內外壁有別傷;焊接質量低劣,焊接裂紋、錯位、燒穿、未焊透、焊瘤和咬邊等;閥門、法蘭等處密封失效。
? ? ? ? 管道工藝因素泄漏,如管道中高速流動的介質沖擊與磨損;反復應力的作用;腐蝕性介質的腐蝕;長期在高溫下工作發生蠕變;低溫下操作材料冷脆斷裂;老化變質;高壓物料竄入低壓管道發生破裂等。
外來因素破壞,如外來飛行物、與機器的振動、氣流脈動引起振動地震,地基下沉等。狂風等外力沖擊;設備搖擺;施工造成破壞;操作失誤引起泄漏,如錯誤操作閥門使可燃物料漏出;超溫、超壓、超速、超負荷運轉;維護不周,不及時維修,超期和帶病運轉等。
? ? ? ?2.管道內形成爆炸性混合物
? ? ? ?在停車檢修和開車時,未對管道進行置換,或采用非惰性氣體置換,或置換不徹底,空氣混入管道內,形成爆炸性混合物;檢修時在管道(特別是高壓管道)上未堵盲板,致使空氣與可燃氣體混合;負壓管道吸入空氣;操作閥門有誤使管道中漏入空氣,或使可燃氣體與助氣體混合,遇引火即發生爆炸。
? ? ? ?3.管道內超壓爆炸
? ? ? ?管道的超壓爆炸與反應容器的操作失誤或反應異常有關,冷卻介質輸送管道出現故障,導致冷卻介質供應不足或中斷,使生產系統發生超溫、超壓的惡性循環,最終導致設備、管線發生超壓爆炸事故。
? ? ? ?在管道中由于產生聚合或分解反應,會造成異常壓力。如在乙烯和過氧化物催化劑的管道中,溫度過高,超過催化劑引發溫度,乙烯就會在管道內聚合或分解,產生高熱,使壓力上升,導致管道張裂或爆炸。
? ? ? ? 連續排放流體的管道,尤其是排放氣態物料的工藝管線,因輸送速度降低等因素會導致設備內的物料不能及時排出,從而使設備發生超壓爆炸事故。
? ? ? ?高壓系統的物料倒流入低壓管道,造成壓力增加。
? ? ? ?4.管道內堵塞爆炸
? ? ? ?管道發生堵塞,會使系統壓力急劇增大,導致爆炸破裂事故。
? ? ? ?輸送低溫液體或含水介質的管道,在低溫環境條件下極易發生結冰“凍堵”,尤其是間歇使用的管道,流速減慢的變徑處、可產生滯留部位和低位處是易發生“凍堵”之處。
? ? ? ?輸送具有粘性或濕度較高的粉狀、顆粒狀物料的管道,易在供料處、轉彎處粘附管壁最終導致堵塞。管道設計或安裝不合理,如采用大管徑長距離輸送或管道管徑突然增大,管道連接不同心,有障礙物處易堵塞;物料夾雜過大碎塊時易造成堵塞;物料具有粘附物性,若不及時清理,發生滯留沉積等情況,可造成管道堵塞。
? ? ? ?操作不當使管道前方的閥門未開啟或閥門損壞卡死,或接受物料的容器已經滿負荷,或流速過慢,突然停車等都會使物料沉積,發生堵塞。