谈谈化工企业管道系统的火警防护.docx

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1、谈谈化工企业管道系统的火警防护目录1 .前言22 .化工管道系统的火灾爆炸事故类型分析22.1. 泄漏引起火灾爆炸22.1.1.管道经常发生破裂泄漏的部位主要有22.1.2.管道质量因素泄漏22.1.3.管道工艺因素泄漏32.1.4.操作失误引起泄漏32.1.5.外来因素破坏32.2.管道内形成爆炸性混合物41. 3.管道内超压爆炸42. 4.管道内堵塞爆炸43. 5.发生自燃火灾54. 6.具有多种引火源55. 7.易成为火灾蔓延的通道53.化工管道火灾爆炸事故的预防措施53.1. 规范管道的设计63. 2.遵守安全布置原则83. 3.选材、设计、加工、安装合理83. 4.采取防腐措施93.

2、 5.消除管道残余应力93. 6.严格安全操作96. 7.加强防火安全管理106.8. 采取防静电措施103. 9.设置防火防爆安全装置104.工艺管道安装质量控制114. 1.准备阶段114.2.安装过程124.3.施工检验134.4.小结141 .前言化工企业管道内的物质主要为有机化学原料及产品，环保设施中的废气管道也是涉VOCS废气，这些管道输送的物质绝大多数为VoCs。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”。同样，化工VOCS废气

3、也通过管道输送，经常有企业在废气收集管道上收集不合理或去除静电措施不理想，会导致管道发生燃烧及爆炸安全事故。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。2 .化工管道系统的火灾爆炸事故类型分析2.1. 泄漏引起火灾爆炸石油化工管道大多输送易燃易爆介质，其实这些物质基本均属于VOCs范畴，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。2.1.1.管道经常发生破裂泄漏的部位主要有1）与设备连接的焊缝处；2）阀门密封垫片处；3）管段的变径和弯头

4、处；4）管道阀门、法兰、长期接触腐蚀性介质的管段；5）输送机械等。2.1.2. 管道质量因素泄漏1）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；2）材料本身缺陷，管壁太薄、有砂眼，代材不符合要求；3）加工不良，冷加工时，内外壁有划伤；4）焊接质量低劣，焊接裂纹、错位、烧穿、未焊透、焊瘤和咬边等；5）阀门、法兰等处密封失效。2.1.3. 管道工艺因素泄漏1）管道中高速流动的介质冲击与磨损；2）反复应力的作用；3）腐蚀性介质的腐蚀；4）长期在高温下工作发生蠕变；5）低温下操作材料冷脆断裂；6）老化变质；7）高压物料窜入低压管道发生破裂等。外来因素破坏

5、，如外来飞行物、狂风等外力冲击；8）设备与机器的振动、气流脉动引起振动、摇摆；9）施工造成破坏；10）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；11）超温、超压、超速、超负荷运转；12）维护不，周，不及时维修，超期和带病运转等。2.1.4. 操作失误引起泄漏1）错误操作阀门使可燃物料漏出；2）超温、超压、超速、超负荷运转；3）维护不周，不及时维修，超期和带病运转等；4）对液位监测错误或不及时，超量灌装引起储罐超压，导致储罐本体破裂或法兰垫片破裂泄漏；5）违章检修等。2. 1.5.外来因素破坏1）外来飞行物、狂风等外力冲击；2）雷电导致管道损毁；3）设备与机器的振动、气流

6、脉动引起振动、摇摆；4）施工造成破坏；5）交通事故导致管道损毁；6）地震，地基下沉等；7）操作失误引起泄漏，如错误操作阀门使可燃物料漏出；8）超温、超压、超速、超负荷运转；9）维护不周，不及时维修，超期和带病运转等。2.2.管道内形成爆炸性混合物VOCS废气收集管道，部分气体因滞留在输送管道的角落而产生集聚，遇静电而发生闪爆！如方管的角落容易使得VOCS废气集聚在方管的边角处！还比如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

7、入空气，或使可燃气体与助燃气体混合，遇引火源即发生爆炸。2.3.管道内超压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，导致管道胀裂或爆炸。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。高压系统的物料倒流入低压管道，造成

8、压力增加。2.4.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，在低温环境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、可产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，如采用大管径长距离输送或管道管径突然增大，管道连接不同心，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，若不及时清理，发生滞留沉积等情况，可造成管道堵塞。操作不当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

9、速过慢，突然停车等都会使物料沉积，发生堵塞。2. 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应的产物，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。管道内介质温度为超过自燃点的物质，泄漏出来与空气接触便会自燃。3. 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，阀瓣与阀座的冲击、挤压，可成为冲击引火源。阀门在高低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。物料在高速流动的过程中，粉体与管壁、粉体颗粒之间、液体与固体、

10、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，产生火花。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、雷击等多种外部点火源。可燃物料从管道破裂处或密封不严处高速喷出时会产生静电，成为泄漏的可燃物料或周围可燃物的引火源。4. 7,易成为火灾蔓延的通道由于管道连接着各种设备，管道发生火灾，不但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应，事故迅速戛延和扩大，特别是管内介质有毒时，对人的生命威胁更大。在管道中传播的爆炸，一定条件下会发生由爆燃向爆轰的转变，对生产设备、厂房等建筑物造成严重的破坏。3.化工管道火灾爆炸事

11、故的预防措施3.1. 规范管道的设计管道设计常用标准规范(I)GB501602008石油化工企业设计防火规范(2)GB50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范(3)GB502512015输气管道工程设计规范(4)GB500412008锅炉房设计规范(5)GB50441985职业性接触毒物危害程度分级(6)GB500302013氢气站设计规范(7)GB502532014输油管道工程设计规范(8)GB503162000工业金属管道设计规范(2008H2)(9)GB500742014石油库设计规范(10)HGT20549.5-1998化工装置管道布置设计规定(11)GBT50265-2010

12、泵站设计规定(12)HGT20667-2005化工建设项目环境保护设计规定(13)HG20519-2009化工工艺设计施工图内容和深度统一规定(14JSH3009-2013石油化工可燃性气体排放系统设计规范(15)HG20571-2014化工企业安全卫生设计规范(16)SHT3054-2005石油化工企业厂区管线综合设计规范(17)SH3012-2011石油化工金属管道布置设计规范(18)SHT3039-2003石油化工非埋地管道抗震设计通则(19)SHT3040-2012石油化工管道伴管及夹套管设计规范(20)SHT3041-2016石油化工管道柔性设计规范(21)GB50028-2006城

13、镇燃气设计规范(22)SHT3073-2016石油化工管道支品架设计规范(23)SHT30432014石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定(24)HGT20675-90化工企业静电接地设计规程(25)SH3010-2013石油化工设备和管道隔热技术规范(26)GB50264-2013工业设各及管道绝热工程设计规范(27)SHT3022-2011石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范(28)GBT17116.1-3-1997管道支吊架(29)GB7231-2003工业管道的基本识别色识别符号和安全标识(30)GB50030-2013氧气站设计规范(31)GB50031-91乙快站设计规范(32)

14、GB50072-2010冷库设计规范(33)SHT3405-2012石油化工钢管尺寸系列(34)HGT20553-2011化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列(35)HGT20537.3-92化工装置用奥氏体不锈钢爆接钢管技术要求(36)HGT20537.4-92化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求(37)GBT8163-2008输送流体用无缝钢管(38)GBT14976-2012流体输送用不锈钢无缝钢管(39)GBT12771-2008流体输送用不锈钢焊(40)GBT3091-2015低压流体输送用焊接(41)GB30872008低中压锅炉用无缝钢管(42)GB53102008高压锅

15、炉用无缝钢管(43)GB6479-2013高压化肥设备用无缝钢管(44)GB9948-2013石油裂化用无缝钢管(45)GBT137932008直缝电焊钢管(46)GB13296-2013锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管(47)GBT124592005钢制对焊无缝管件(48)GBT143832008锻制承插焊和螺纹管件焊接管件(49)HGT21632-90银钢承插焊、螺纹和对焊接管台(50)HGT21635-87碳钢、低合金钢无缝对焊管件(51)HGT21631-90钢制有缝对焊管件(52)GBT134012017钢制对焊管件技术规范(53)GBT171852012钢制法兰管件(54JSH/T3407-2013石油化工钢制管法兰用缠绕式垫片(55)SHT3408-2012石油化工钢制对焊管件(56)SH3410-2012石油化工锻钢制承插焊和螺纹管件(57)GB502352010工业金属管道工程施工规范(