化工管道同化工設(shè)備一樣是化工生產(chǎn)裝置中*的組成部分,起著把不同工藝功能的設(shè)備連接在一起的作用,以完成特定的工藝過(guò)程,在某些情況下,管道本身也同化工設(shè)備一樣能完成某些化工過(guò)程,即“管道化生產(chǎn)"?;す艿啦贾每v橫交錯(cuò),管道種類繁多,被輸送介質(zhì)的理化性質(zhì)多樣,管道系統(tǒng)接點(diǎn)多,火災(zāi)爆炸事故發(fā)生率高。管道發(fā)生破裂爆炸事故,輕易沿著管道系統(tǒng)擴(kuò)展蔓延,使事故迅速擴(kuò)大。預(yù)防和控制火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生,是現(xiàn)代化工安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要工作。
一、化工管道系統(tǒng)的火災(zāi)爆炸事故分析
1、泄漏引起火災(zāi)爆炸
石油化工管道大多輸送易燃易爆介質(zhì),管道破裂泄漏時(shí)極易導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸事故。這是由于泄漏的可燃介質(zhì)遇點(diǎn)火源即可燃燒或爆炸。管道經(jīng)常發(fā)生破裂泄漏的部位主要有:與設(shè)備連接的焊縫處;閥門密封墊片處;管段的變徑和灣頭處;管道閥門、法蘭、長(zhǎng)期接觸腐蝕性介質(zhì)的管段等。
管道質(zhì)量因素泄漏,如設(shè)計(jì)不公道,管道的結(jié)構(gòu)、管件與閥門的連接形式不公道或螺紋制式不一致,未考慮管道受熱膨脹題目;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(shí),內(nèi)外壁有劃傷;焊接質(zhì)量低劣,焊接裂紋、錯(cuò)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,如管道中高速活動(dòng)的介質(zhì)沖擊與磨損;反復(fù)應(yīng)力的作用;腐蝕性介質(zhì)的腐蝕;長(zhǎng)期在高溫下工作發(fā)生蠕變;低溫下操縱材料冷脆裂斷;老化變質(zhì);高壓物料竄進(jìn)低壓管道發(fā)生破裂等。
操縱失誤引起泄漏,如錯(cuò)誤操縱閥門可使可燃物漏出;超溫、超壓、超速、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);維護(hù)不周,不及時(shí)維修,超期和帶病運(yùn)轉(zhuǎn)等。
2、管道內(nèi)形成爆炸性混合物
在停車檢驗(yàn)和開車時(shí),未對(duì)管道進(jìn)行置換,或采用非惰性氣體置換,或置換不*,空氣混進(jìn)管道內(nèi),形成爆炸性混合物;檢驗(yàn)時(shí)在管道(特別是高壓管道)上未堵盲板,致使空氣與可燃?xì)怏w混合;負(fù)壓管道吸進(jìn)空氣;操縱閥門有誤使管道中漏進(jìn)空氣,或使可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合,遇引火源即發(fā)生爆炸。
3、管道內(nèi)超壓爆炸
管道的超壓爆炸與反應(yīng)器的操縱失誤或反應(yīng)異常有關(guān),冷卻介質(zhì)輸送管道出現(xiàn)故障,導(dǎo)致冷卻介質(zhì)供給不足或中斷,使生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)生超溫、超壓的惡性循環(huán),*導(dǎo)致設(shè)備、管線發(fā)生超壓爆炸事故。
在管道中由于產(chǎn)生聚合或分解反應(yīng),會(huì)造成異常壓力。在環(huán)氧乙烷、乙醇催化劑的管道中,如配比失調(diào)或操縱失誤環(huán)氧乙烷就會(huì)在管道中聚合或分解,產(chǎn)生高熱,使壓力上升,導(dǎo)致管道脹裂或爆炸。
4、管道內(nèi)堵塞爆炸
管道發(fā)生堵塞,會(huì)使系統(tǒng)壓力急劇增大,會(huì)導(dǎo)致爆炸破裂事故。
輸送低溫液體或含水介質(zhì)的管道,在低溫環(huán)境條件下極易發(fā)生結(jié)冰“凍堵"。
輸送具有粘性或濕度較高的粉狀、顆粒狀物料的管道,易在供料處粘附管壁*導(dǎo)致堵塞。管道設(shè)計(jì)或安裝不公道,如采用大管徑長(zhǎng)間隔輸送或管道管徑忽然增大,管道連接不同心,有障礙物處易堵塞;物料夾雜過(guò)大碎塊時(shí)易造成堵塞;物料具有粘附物性,若不及時(shí)清理,發(fā)生滯留沉積等情況,可造成堵塞。
操縱不當(dāng)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(jīng)滿負(fù)荷,或流速過(guò)慢,忽然停車等都會(huì)使物料沉積,發(fā)生堵塞。
在檢驗(yàn)時(shí),管道連接添加盲板,生產(chǎn)時(shí)未能及時(shí)抽出,形成管道堵塞。
5、發(fā)生自燃火災(zāi)
管道內(nèi)結(jié)焦、積炭,在高溫高壓下易自燃,引起燃燒或爆炸。管道中有過(guò)濾閥,長(zhǎng)時(shí)間未清理,積炭逐漸增多就能使管道堵塞。維修之前與空氣接觸,就會(huì)迅速發(fā)生自燃。
6、具有多種引火源
物料在管道中輸送時(shí),有多種火源存在。啟閉管道閥門時(shí),閥瓣與閥座的沖擊、擠壓,可成為沖擊引火源。閥門在高低壓段之間忽然打開時(shí),低壓段氣體急劇壓縮局部溫度上升,形成盡熱壓縮引火源。物料在高速活動(dòng)的過(guò)程中,粉體與管壁、粉體與顆粒之間、液體與固體、液體與氣體、液體也另一不相溶的液體之間、氣體與所含少量固態(tài)或液態(tài)雜質(zhì)之間,發(fā)生碰撞和摩擦,極易帶上靜電,產(chǎn)生火花。
危險(xiǎn)物料輸送管道四周具有摩擦撞擊、明火、高溫?zé)狍w、電火花、雷擊等多種外部點(diǎn)火源??扇嘉锪蠌墓艿榔屏烟幓蛎芊獠粐?yán)處高速噴出時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電,成為泄漏的可燃物料或四周可燃物的引火源。
二、化工管道火災(zāi)爆炸事故的預(yù)防措施
1、遵守安全布置原則
輸送火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲、乙類介質(zhì)或有毒、腐蝕性介質(zhì)的管道,不應(yīng)穿過(guò)與其無(wú)關(guān)的建筑物、構(gòu)筑物。集中敷設(shè)于同一管架上的各種介質(zhì)必須留有規(guī)定間距。多層管架中的熱料管道應(yīng)布置在zui上層,腐蝕性介質(zhì)管道應(yīng)布置在zui下層;易燃液體及液化石油氣體管道嚴(yán)禁與蒸汽、熱料管道相鄰布置;助燃和可燃介質(zhì)管道之間,宜用不燃物料管道隔開或保持不低于250mm的間距。
2、選材、設(shè)計(jì)、加工、安裝公道
根據(jù)輸送介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力和流量等因素正確選擇管材,不可隨意選用代材或誤用,不得使用存有缺陷的管材,為避免可燃液體管道在發(fā)生事故時(shí)液體漫流,可將管道敷設(shè)在不燃材料建造的地溝中,并保證透風(fēng)良好,以防止可燃蒸汽積聚。高溫物料管道應(yīng)用不燃材料設(shè)保溫層,以防止可燃蒸汽積聚。高溫物料管道應(yīng)用不燃材料裝設(shè)保溫層,以防止可燃物接觸高溫管道起火。
嚴(yán)格按照工藝設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì),管道直徑的設(shè)計(jì)值應(yīng)盡量大些,彎曲和變徑處應(yīng)緩慢,而且彎管和變徑管要盡可能少,尤其是水平向垂直過(guò)度的彎管要少。管內(nèi)壁應(yīng)平滑,不準(zhǔn)有折皺或突出,不裝設(shè)網(wǎng)格狀的構(gòu)件。
管道的焊接質(zhì)量符合要求,焊縫須做無(wú)損探傷檢查。管道的連接方式公道,管道穿墻、樓板和屋面時(shí),應(yīng)加套管、防火肩、防水帽等裝置。焊縫、法蘭等接頭均應(yīng)避開墻和樓板。管道和管件不得與管架直接接觸,應(yīng)按設(shè)計(jì)溫度、壓力等要求,采取加置木墊、軟金屬片或橡膠石棉等措施隔離。
3、采取防腐措施
根據(jù)輸送物料的腐蝕性選擇耐腐蝕材料。
采取公道的防腐措施,如涂層防腐、襯里防腐、電化學(xué)防腐、使用緩蝕劑防腐等。其中涂層防腐用的zui廣泛,而在涂層防腐中又以涂料防腐用的zui多。
定期檢測(cè)管道的受腐情況,尤其是敷設(shè)于地下的管網(wǎng)系統(tǒng),及時(shí)修復(fù)或更換腐蝕嚴(yán)重的部位。
4、消除管道殘余應(yīng)力
為了避免管道振動(dòng),可采取設(shè)置減振裝置,增加柔性設(shè)計(jì)等措施。
為了減弱熱應(yīng)力的破壞作用,采用膨脹節(jié)等削弱管口的應(yīng)力和力矩,加設(shè)管彎,改變管道走向,增加管系總的可饒性或利用盡熱保溫等方法。
5、嚴(yán)格安全操縱
生產(chǎn)操縱過(guò)程中嚴(yán)格按照工藝要求控制物料的輸送溫度、壓力、流速等工藝參數(shù),尤其是用于輸送可燃?xì)怏w、可燃液體、可燃粉粒狀物料的管道,輸送溫度不應(yīng)高于工藝值。生產(chǎn)的要害部位,如加熱爐口、塔底部、反應(yīng)器底部、高溫機(jī)泵等進(jìn)出口處的管道和工作條件苛刻的管道,要特別重視。
冷卻介質(zhì)的輸送管道要確保冷卻介質(zhì)的供給量,避免中斷,必要時(shí)可安裝雙路水源和電源控制,以防止生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)超溫、超壓的惡性循環(huán)。
及時(shí)清理管道內(nèi)的污垢、沉淀等沉積物,并嚴(yán)禁采用鐵質(zhì)工具或能產(chǎn)生火星的用具疏通易燃易爆、易自燃的不安定沉積物。定期清除管道以及四周的設(shè)備、設(shè)施上的積塵,以減少粉塵沉積。
及時(shí)維修管道,嚴(yán)禁超負(fù)荷,超期和帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。
6、加強(qiáng)防火安全治理
在用管道要遵照《壓力管道安全治理與監(jiān)察規(guī)定》定期進(jìn)行檢驗(yàn),檢測(cè)管道的泄漏和受損情況,防止管道系統(tǒng)出現(xiàn)跑冒滴漏現(xiàn)象。
停車檢驗(yàn)和開車前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行管道的排氣置換作業(yè),檢測(cè)合格后方可動(dòng)火檢驗(yàn)或開車。進(jìn)行動(dòng)火檢驗(yàn)作業(yè)時(shí),要嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火作業(yè)的各項(xiàng)規(guī)章制度。
嚴(yán)禁危險(xiǎn)物料管道和高溫管道四周堆放易燃易爆物質(zhì)。需要散熱的輸送管道上嚴(yán)禁堆放各種雜物,以防止熱量積累引起火災(zāi)。
危險(xiǎn)物料輸送管道的四周杜盡各種火源。
7、采取防靜電措施
化工物料輸送管道應(yīng)選用導(dǎo)電性能良好的材料制造,并設(shè)性能良好的靜電消除裝置。工廠和車間的縱橫交錯(cuò)的管道、法蘭與法蘭、法蘭與法門、法蘭與設(shè)備之間要用導(dǎo)電的連線連成一個(gè)整體,并予以接地。地上或管溝敷設(shè)管線的始端、末端、分支處以及直線段,每隔100米應(yīng)設(shè)置防靜電接地裝置,接地點(diǎn)宜設(shè)在固定管墩處。
8、設(shè)置防火防爆安全裝置
在輕易發(fā)生超壓爆炸的管道上需設(shè)置安全閥等防爆瀉壓裝置;在輕易造成火焰?zhèn)鞑サ墓艿郎闲柙O(shè)置水封、阻火器或防火閥。在高壓和低壓系統(tǒng)之間的接點(diǎn)處和輕易發(fā)生倒流的管道上、需設(shè)置止回閥和切斷閥。在泵和閥門的進(jìn)口裝設(shè)管道過(guò)濾器,防止由于雜質(zhì)或夾雜物造成事故。具有著火爆炸危險(xiǎn)的輸送管道,應(yīng)配備惰性介質(zhì)管線保護(hù)??扇?xì)怏w的尾氣排放管線應(yīng)用氮?dú)夥饣蛟O(shè)置阻火器等防止火勢(shì)蔓延的裝置?;馂?zāi)危險(xiǎn)性較大的密集管網(wǎng)系統(tǒng)可設(shè)置可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)報(bào)警裝置,以及時(shí)發(fā)現(xiàn)火險(xiǎn)隱患,可設(shè)置水噴淋等滅火設(shè)施,以便及時(shí)撲救初始火災(zāi)。
三、化工管道火災(zāi)爆炸事故的應(yīng)急救援
化工企業(yè)根據(jù)原料、中間品、成品的化學(xué)品安全技術(shù)特性,管道的布置情況,危險(xiǎn)化學(xué)物品的正常儲(chǔ)量,生產(chǎn)能力,企業(yè)三班的分布人數(shù),廠區(qū)占地面積。周邊縱橫間隔,距廠圍墻外500米,1000米范圍內(nèi)的居民;氣象狀況等對(duì)事故可能影響的條件,編制應(yīng)急救援預(yù)案。當(dāng)化工管道發(fā)生火災(zāi)爆炸事故時(shí)應(yīng)迅速召集安全、生產(chǎn)、技術(shù)、消防、維修、供給、財(cái)務(wù)等職員趕至現(xiàn)場(chǎng),召開應(yīng)急會(huì)議,啟動(dòng)相應(yīng)的消防應(yīng)急預(yù)案。
1、成立現(xiàn)場(chǎng)事故應(yīng)急指揮小組和救援分隊(duì)
1)總指揮:組織指揮全廠的應(yīng)急救援活動(dòng);
2)副總指揮:協(xié)助總指揮負(fù)責(zé)事故應(yīng)急救援的具體指揮工作;
3)指揮部成員:
安全部長(zhǎng):協(xié)調(diào)總指揮做好事故報(bào)警、情況通報(bào)及事故處理工作。
保衛(wèi)部長(zhǎng):負(fù)責(zé)滅火、警戒、治安保衛(wèi)、疏散、道路管制等工作。
生產(chǎn)部長(zhǎng):負(fù)責(zé)事故處置時(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)開停車調(diào)度工作,事故現(xiàn)場(chǎng)通訊聯(lián)絡(luò)和對(duì)外。
設(shè)備科長(zhǎng):協(xié)助總指揮負(fù)責(zé)事故現(xiàn)場(chǎng)工程搶救搶險(xiǎn)。
行政部長(zhǎng):負(fù)責(zé)搶救負(fù)傷、中毒職員以及搶險(xiǎn)救援職員的生產(chǎn)必須品的供給,中毒、受傷職員搶救和護(hù)送轉(zhuǎn)院工作。
供給部長(zhǎng):負(fù)責(zé)搶險(xiǎn)救援物資的供給和運(yùn)輸工作。
環(huán)保部長(zhǎng):負(fù)責(zé)事故現(xiàn)場(chǎng)及有害物質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域內(nèi)的洗消,檢測(cè)工作。
工會(huì):負(fù)責(zé)事故支屬的接待和安置工作。
現(xiàn)場(chǎng)成立救援分隊(duì)
1)通訊聯(lián)絡(luò)隊(duì):擔(dān)負(fù)各救援隊(duì)之間的聯(lián)絡(luò)和對(duì)外通訊任務(wù)。
2)治安隊(duì):擔(dān)負(fù)現(xiàn)場(chǎng)治安、交通指揮、設(shè)立警戒、指導(dǎo)員工疏散。
3)應(yīng)急防化分隊(duì):擔(dān)負(fù)查明物料性質(zhì),提出補(bǔ)救措施、搶救傷員、指導(dǎo)職員疏散。
4)消防隊(duì):擔(dān)負(fù)開啟消防器材、消洗、發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情緊急撲救等任務(wù)。
5)搶險(xiǎn)救援隊(duì):擔(dān)負(fù)管道泄漏的搶險(xiǎn)及堵漏等工作。
6)物資供給隊(duì):擔(dān)負(fù)搶險(xiǎn)物資的購(gòu)買及搶險(xiǎn)物資的供給。各指揮成員及小組成員迅速進(jìn)進(jìn)狀態(tài),各就各位。
2、控制事故區(qū)域
對(duì)管道發(fā)生事故的區(qū)域?qū)嵤┛刂疲饕乐篃o(wú)關(guān)職員、車輛、明火等進(jìn)進(jìn)事故區(qū)域引起傷害或產(chǎn)生新的隱患。
1)實(shí)施警戒:設(shè)立警戒區(qū)對(duì)管道發(fā)生的地點(diǎn)或裝置四周,由治安隊(duì)嚴(yán)格控制本廠及外來(lái)職員進(jìn)進(jìn),禁止事故地點(diǎn)的四周道路上車輛通行。
2)清除火源:封閉該區(qū)域的所有電器設(shè)備,封閉警戒區(qū)所有職員及救援職員的手機(jī)、固定等通訊器材,采用防爆對(duì)講機(jī)等。
3查看事故現(xiàn)場(chǎng)
根據(jù)泄漏物料的特征,防化應(yīng)急分隊(duì)派員著防化服、佩帶正壓式充氣呼吸器進(jìn)進(jìn)管道泄漏地點(diǎn)進(jìn)行查看,確定能否現(xiàn)場(chǎng)堵漏或能否迅速封閉相關(guān)閥門,減少危險(xiǎn)化學(xué)品的外泄。
4、控制事故源頭
1)由搶險(xiǎn)搶修分隊(duì)穿防化服、佩戴相應(yīng)的保護(hù)用具,帶堵漏工具進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)堵漏;
2)由消防隊(duì)派人啟動(dòng)工廠的消防器材,針對(duì)不同的物料采取不同的急救方法,參照企業(yè)《化學(xué)品安全技術(shù)》。
5、緊急安全疏散
在發(fā)生重大管道事故,可能對(duì)工廠區(qū)域內(nèi)外人群安全構(gòu)成威脅時(shí),必須:
1)在指揮部同一指揮下,對(duì)與事故應(yīng)急救援無(wú)關(guān)職員進(jìn)行緊急疏散,疏散方向、間隔和集中地點(diǎn),必須根據(jù)不同事故、做出具體規(guī)定,總的原則是疏散安全點(diǎn)處于現(xiàn)場(chǎng)的上風(fēng)向及有毒氣體擴(kuò)散范圍之外,對(duì)可能威脅到企業(yè)外居民安全時(shí),指揮部應(yīng)和地方有關(guān)部分,引導(dǎo)居民迅速撤離到安全地點(diǎn)。
2)當(dāng)事故地點(diǎn)無(wú)法控制,波及其它物料時(shí),應(yīng)召集突擊職員撤離、隔離或冷卻相關(guān)物料,避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。
6、社會(huì)救援
當(dāng)管道事故形本錢單位搶險(xiǎn)搶救氣力不足或有可能危及社會(huì)安全時(shí),指揮機(jī)構(gòu)必須立即向上級(jí)和有關(guān)單位通報(bào),必要時(shí)請(qǐng)求社會(huì)氣力援助。社會(huì)援助隊(duì)在進(jìn)進(jìn)企業(yè)時(shí),指揮機(jī)構(gòu)應(yīng)責(zé)成專人聯(lián)絡(luò),引導(dǎo)并告知安全留意事項(xiàng)。