管道(又稱(chēng)配管)是用來(lái)輸送流體物質(zhì)的一種設(shè)備，它廣泛用于化工、石油。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，用于化工廠(chǎng)管道的建設(shè)投資約占化工廠(chǎng)全部投資的30%以上?；?、化工、煉油采用的管道主要用于輸送、分離、混合、排放、計(jì)量和控制或制止流體的流動(dòng)。

由于化工生產(chǎn)的連續(xù)性，生產(chǎn)過(guò)程除常溫常壓外，許多是在高溫高壓、低溫高真空條件下進(jìn)行的，而且許多工作介質(zhì)還具有易燃易爆、有腐蝕、有毒性的特點(diǎn)，因此對(duì)管道安全運(yùn)行帶來(lái)一定的威脅，加之石油化工廠(chǎng)的管道與其他工業(yè)相比，數(shù)量多，尺寸、形式多種多樣，

而且錯(cuò)綜復(fù)雜，這就加劇了發(fā)生事故的可能性和危險(xiǎn)性。

據(jù)1979～1989年全國(guó)28個(gè)省市化肥、化工、煉油行業(yè)的不完全統(tǒng)計(jì)，發(fā)生管道破裂事故數(shù)十起，其中重大事故33起，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)218.76萬(wàn)元。據(jù)1990～1999年全國(guó)29個(gè)省、自治區(qū)、直轄市化工系統(tǒng)縣以上全民企業(yè)的不完全統(tǒng)計(jì)，發(fā)生管道破裂事故25起，死亡50人。通過(guò)大量事故統(tǒng)計(jì)分析，管道設(shè)計(jì)不合理，材質(zhì)與制造質(zhì)量低劣，安裝、檢修、維護(hù)不當(dāng)，操作失誤，外界條件惡劣，液體沖擊、化學(xué)腐蝕和高溫下積炭自燃等均有可能導(dǎo)致管道破裂、爆炸事故。發(fā)生管道破裂爆炸事故，不僅會(huì)影響管道的正常運(yùn)行，而且還會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生連鎖反應(yīng)，使事故迅速蔓延和擴(kuò)大，毀壞設(shè)備、廠(chǎng)房建筑物，特別是當(dāng)管內(nèi)介質(zhì)有毒時(shí)，對(duì)人的生命威脅更大。

發(fā)生管道破裂與爆炸主要原因有以下幾個(gè)方面。

一、管道設(shè)計(jì)不合理

(1)管道撓性不足。由于管道的結(jié)構(gòu)、管件與閥門(mén)的連接形式不合理或螺紋制式不一致等原因，會(huì)使管道撓性不夠。當(dāng)然這和管道的加工質(zhì)量密切相關(guān)。如果發(fā)現(xiàn)管道撓性不足，又未采取適宜的固定方法，很容易因設(shè)備與機(jī)器的振動(dòng)、氣流脈動(dòng)而引起管道振動(dòng)，從而致使焊縫出現(xiàn)裂紋、疲勞和支點(diǎn)變形，最后導(dǎo)致管道破裂。

(2)管道工藝設(shè)計(jì)缺陷。這是一個(gè)管道工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題，如氮?dú)馀c氧氣的管道連接在一起，操作中誤關(guān)閉充氮閥門(mén)，致使氧氣進(jìn)入合成水洗系統(tǒng)，形成爆炸性混合物，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)(包括管網(wǎng))爆炸。還有，在管道設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮管道受熱膨脹而隆起的問(wèn)題，致使管道支架下沉或溫度變化時(shí)因沒(méi)有自由伸長(zhǎng)的可能而破裂。

預(yù)防措施如下。

(1)管道應(yīng)盡量直線(xiàn)敷設(shè)，平行管的連接應(yīng)考慮熱膨脹問(wèn)題。

(2)置換或工藝用惰性氣體與可燃性氣體管道應(yīng)裝設(shè)兩個(gè)閥門(mén)，中間應(yīng)加裝放空閥，將漏人的氧氣放空，防止氧氣竄人到氮?dú)夤艿?。噴嘴氧氣進(jìn)口管道的氮?dú)庵脫Q，可采用中壓蒸汽置換吹掃，以免氧氣與氮?dú)夤艿老噙B通。

二、材料缺陷、誤用代材和制造質(zhì)量低劣

(1)由于材料本身缺陷，如管壁有砂眼，彎管加工時(shí)所采用的方法與管道材料不匹配或

不適宜的加工條件，使管道的壁厚太薄、薄厚不均(如φ56 × 7的精煉氣總管壁厚相差0.5～1.5 mm;管道冷加工時(shí)，內(nèi)外壁有劃傷，使壁厚變薄，在腐蝕介質(zhì)作用下，易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，加速傷痕發(fā)展以至發(fā)生斷裂)和橢圓度超過(guò)允許范圍。

(2)選用代材不符合要求(如用有縫鋼管代替無(wú)縫鋼管，用15CrMo材質(zhì)取代1Crl8Ni9Ti的無(wú)縫鋼管)或誤用。材料的誤用在設(shè)計(jì)、材料分類(lèi)和加工等各個(gè)環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生。如誤用碳鋼管代替原設(shè)計(jì)的合金鋼管，將使整個(gè)管道或局部管材的機(jī)械強(qiáng)度和沖擊韌度大大降低，從而導(dǎo)致管道運(yùn)行中發(fā)生斷裂爆炸事故，這在國(guó)內(nèi)外都有深刻的教訓(xùn)。

(3)焊接質(zhì)量低劣。管道的焊接缺陷主要是指焊縫裂紋、錯(cuò)位、燒穿、未焊透、焊瘤和咬邊等。

預(yù)防措施如下：

(1)嚴(yán)格進(jìn)行材料缺陷的非破壞性檢查，特別是鑄件、鍛件和高壓管道，發(fā)現(xiàn)有缺陷材料不得投入使用。安裝后，進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)為工作壓力的1.5倍。

(2)按管道的工藝條件正確選擇鋼管形式、材質(zhì)，切不可隨意代替或誤用。

(3)對(duì)管道的焊縫進(jìn)行外觀(guān)檢查和無(wú)損檢驗(yàn)，確保焊接質(zhì)量。焊工須經(jīng)考試合格后方可正式進(jìn)行焊接。

三、違章作業(yè)、操作失誤

(1)在停車(chē)檢修和開(kāi)車(chē)時(shí)，未對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)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(nèi)，氧含量增加。如果其濃度未達(dá)到爆炸極限，混入管道的氧氣與其內(nèi)的可燃性氣體發(fā)生異常反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)生的壓力遠(yuǎn)超過(guò)其設(shè)計(jì)壓力，則使管道隨設(shè)備一起發(fā)生破壞;如果其濃度達(dá)到爆炸極限，爆炸性混合氣體就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。

(2)檢修時(shí)，在管道(特別是高壓管道)上未裝盲板，致使空氣與可燃性氣體混合，形成爆炸性混合氣體，檢修動(dòng)火時(shí)發(fā)生爆炸;或在檢修完工后忘記拆除管道上的盲板，開(kāi)車(chē)時(shí)因截?cái)鄽怏w或水蒸氣的去路，造成憋壓而爆炸。

(3)檢修脫洗塔放水后，空氣進(jìn)入管道內(nèi)與洗滌水中溢出的氫氣混合，形成爆炸性混合氣體，用鐵質(zhì)工具堵盲板時(shí)產(chǎn)生火花而爆炸。

(4)用蒸汽吹掃管道時(shí)，因忘記關(guān)閉或未關(guān)嚴(yán)蒸汽閥門(mén);緊急停車(chē)檢修時(shí)，因忘記及時(shí)打開(kāi)煤氣發(fā)生爐蓋板、放空閥，又未作吹掃處理等，以及水封被堵死、止逆閥失靈、突然斷電、鼓風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行等原因，造成可燃性氣體(如煤氣)管道與水蒸氣管道，煤氣管道與空氣管道，煤氣或重油管道與氧氣管道之間產(chǎn)生壓差，致使可燃性氣體(如煤氣)、重油倒流人正在檢修中的水蒸氣管道、處于常壓狀態(tài)下的空氣總管道和氧氣管道中，形成爆炸性混合氣體，而引起管道爆炸。

(5)因氧含量超標(biāo)(氧含量高達(dá)3%)，化學(xué)反應(yīng)(變換反應(yīng))壓力超高使管道超壓，或中壓裂化氣導(dǎo)人低壓水管道時(shí)超壓，當(dāng)超過(guò)管道的強(qiáng)度極限時(shí)而破裂或遇火爆炸。

(6)違章作業(yè)和檢修中違章動(dòng)火。為綜合利用能源，誤將水電解產(chǎn)生的氫氣的一部分用來(lái)與煤氣混燒，在混燒中，因摻入的氫氣中混入空氣，遇環(huán)己酮脫氫爐的火嘴明火而爆炸;檢修時(shí)未作動(dòng)火分析就進(jìn)行檢修造成爆炸。

預(yù)防措施如下：

(1)在停車(chē)檢修和開(kāi)車(chē)時(shí)，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行管道系統(tǒng)的置換吹掃工作，經(jīng)檢查確認(rèn)合格后，方可動(dòng)火或開(kāi)車(chē)。

(2)檢修前后，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行管道盲板的抽堵工作，采用正確的抽堵方法，切不可用金屬工具，以免造成火花。

(3)發(fā)現(xiàn)可燃性氣體(如煤氣)倒流入蒸汽(或空氣、氧氣)管道時(shí)，應(yīng)立即提高蒸汽壓力或拆開(kāi)蒸汽管道上的法蘭分段吹掃。因突然斷電停車(chē)時(shí)，應(yīng)按規(guī)定及時(shí)打開(kāi)爐蓋、放空閥，切斷空氣總閥，防止煤氣倒流入空氣總管。建議增設(shè)緊急停車(chē)聯(lián)鎖裝置和空氣總管防爆膜，預(yù)防萬(wàn)一。

(4)嚴(yán)格控制氧含量，當(dāng)合成氨廠(chǎng)半水煤氣的氧含量>1%時(shí)，必須切斷氧氣，防止高壓氣體進(jìn)入低壓管道。發(fā)現(xiàn)壓力超高時(shí)應(yīng)采取緊急措施。

(5)嚴(yán)禁將易形成爆炸性混合氣體的氫氣與煤氣混燒，如工藝需要必須采用此辦法時(shí)，要有極嚴(yán)格的安全措施。嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火的有關(guān)規(guī)定，動(dòng)火前必須作動(dòng)火分析，確認(rèn)合格后，辦理動(dòng)火證，且在非禁火區(qū)內(nèi)方可動(dòng)火。

四、維護(hù)不周

(1)管道長(zhǎng)期受母液、海水腐蝕，或長(zhǎng)期埋人地下，或鋪設(shè)在地溝內(nèi)與排水溝相通，被水浸泡，腐蝕嚴(yán)重而發(fā)生斷裂，致使大量可燃性氣體外泄，形成爆炸性混合氣體。

(2)裝有孔板流量計(jì)的管道中，因流體沖刷厲害，壁減薄嚴(yán)重而破裂。

(3)因氣流脈沖使所連接的化工機(jī)器與設(shè)備振動(dòng)干擾，引起管道劇烈振動(dòng)而疲勞斷裂。

(4)管道泄漏嚴(yán)重，引起著火。

(5)有油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)管道，高溫下積炭自燃引起燃燒爆炸。

(6)管道承受外載過(guò)大，如埋入地下的管道距地表面太淺，承受來(lái)往車(chē)輛重載的壓軋使管道受損(如140m長(zhǎng)的管線(xiàn)多處破裂)，或回填土壓力過(guò)大，致使管道破裂。

(7)壓力表、安全閥失靈(如壓力表、安全閥管道堵塞)，致使管道、設(shè)備超壓時(shí)不能準(zhǔn)確反映壓力波動(dòng)情況，超壓下不能及時(shí)泄載。

預(yù)防措施如下：

(1)定期檢查管道的腐蝕情況，特別是敷設(shè)埋人地下的管道，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定或?qū)嶋H情況進(jìn)行修復(fù)或更換。

(2)控制孔板的流速，定期檢查其磨損情況。

(3)采取合理的管道布置和妥善的加固措施，在進(jìn)出振動(dòng)較大的化工機(jī)器和設(shè)備的附近，應(yīng)設(shè)置緩沖裝置，以減輕對(duì)管道的干擾。發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重振動(dòng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)設(shè)法排除。

(4)定期檢查管道的泄漏情況，查明原因，及時(shí)采取有效措施。

(5)合理選擇氣缸潤(rùn)滑油，保證油的質(zhì)量，按說(shuō)明書(shū)的要求注油，油量適當(dāng)、適時(shí)。采取先進(jìn)水質(zhì)處理工藝，定期清理污垢，嚴(yán)格控制排氣溫度。應(yīng)裝設(shè)油水分離器，及時(shí)排放中間冷卻器、氣缸和管道內(nèi)的油水。壓縮機(jī)吸入口處應(yīng)裝設(shè)濾清器，貯氣罐應(yīng)放在陰涼位置。

(6)按規(guī)定要求鋪設(shè)地下管道，避開(kāi)交通車(chē)輛來(lái)往頻繁、重載交通干線(xiàn)或其他外載過(guò)重的地域，且回填土適度。

(7)定期校驗(yàn)壓力表，重新調(diào)整安全閥開(kāi)啟壓力，發(fā)現(xiàn)壓力表、安全閥失靈時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換。

管道發(fā)生斷裂、爆炸事故的原因是多方面的，而且造成同一起管道破裂爆炸事故往往不是某一種原因，因此，在上述的事故原因統(tǒng)計(jì)中，大都是按第一位原因計(jì)算事故件數(shù)的。

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