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淺析化工管道系統的火災爆炸事故類型分析

發布時間:2021-11-26   點擊次數:15次

淺析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,其實這些物質基本均屬于VOCs范疇,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,內外壁有劃傷;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、狂風等外力沖擊;設備與機器的振動、氣流脈動引起振動、搖擺;施工造成破壞;地震,地基下沉等。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

VOCs廢氣收集管道,部分氣體因滯留在輸送管道的角落而產生集聚,遇靜電而發生閃爆!如方管的角落容易使得VOCs廢氣集聚在方管的邊角處!還比如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,或使可燃氣體與助燃氣體混合,遇引火源即發生爆炸。

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,導致管道脹裂或爆炸。

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。

5、發生自燃火災

管道內結焦、積炭,在高溫高壓下易自燃,引起燃燒或爆炸。在加工含硫原料油煉油廠的高壓管線中,硫化亞鐵是一種很常見的物質,它是鐵銹和硫化氫發生反應的產物,設備停用后打開,以及維修之前與空氣接觸,就會迅速發生自燃。

管道內介質溫度為超過自燃點的物質,泄漏出來與空氣接觸便會自燃。

6、具有多種引火源

物料在管道中輸送時,有多種引火源存在。啟閉管道閥門時,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突然打開時,低壓段氣體急劇壓縮局部溫度上升,形成絕熱壓縮引火源。物料在高速流動的過程中,粉體與管壁、粉體顆粒之間、液體與固體、液體與氣體、液體與另一不相溶的液體之間、氣體與所含少量固態或液態雜質之間,發生碰撞和摩擦,極易帶上靜電,產生火花。

危險物料輸送管道周圍具有摩擦撞擊、明火、高溫熱體、電火花、雷擊等多種外部點火源??扇嘉锪蠌墓艿榔屏烟幓蛎芊獠粐捞幐咚賴姵鰰r會產生靜電,成為泄漏的可燃物料或周圍可燃物的引火源。

7、易成為火災蔓延的通道

由于管道連接著各種設備,管道發生火災,不但影響管道系統的正常運行,而且還會使整個生產系統發生連鎖反應,事故迅速蔓延和擴大,特別是管內介質有毒時,對人的生命威脅更大。在管道中傳播的爆炸,一定條件下會發生由爆燃向爆轟的轉變,對生產設備、廠房等建筑物造成嚴重的破壞。


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