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1、管道事故及其预防措施AeeidentsandPreventiveMeasuresofiPepLine中国劳动出版社张乘淑北京服装学院刘相臣Thiasrtielaenalysetheaeeidentsoffaretureandexplsoiveofthepipelineinehemicalfertiilezsr,ehe miealindustitesandr efine d011faefo ries,thee o r re s卯ndingpe rv entiv em e a-sur esae rals otakenout.关镇词:管道破裂爆炸预防管道是用来输送流体物料的一种设备,它广 泛用于 化
2、工、石 油、冶金、发电、建筑、排灌、轻纺、动力、国防及食品工业。化肥、化工、炼油工业 的管道犹如人体的血管,遍及工厂的各个 角落,它根据生 产的特点和工艺的 要求,连接机器、设 备和仪表装置。据 资料统计,用于化工厂管道建设的投 资 约 占化工 厂全部投 资的3 0写以上。化工生产具 有连续性,生 产过程除常温常压外,许多是在高温高压或低温高真 空条件下进行,且许多工作介质还有易燃易爆、腐蚀及剧毒 的特点,这对管道的安全运行带来一定 的威胁。此外,与其它行业相比,化工厂的管道数量多,尺寸、形式多种多样,这就加剧了 发生事故的可能性和危险性。据一9 7 9一1 9 89年 全 国25个省市化肥、
3、化工、炼油行业的不完 全统计,发生管道破裂事故数十起,其中重大事故3 3起,造成的直接经济损失达218.% 万 元。通过对大 量事故进行统计C P V TVo l.12No.419 95分析,得 知诸如 管道设计不合理,材质与制造质量低劣,安装、检修、维护不 当,操作失误,外界条件恶劣,液体冲击,化学腐蚀和高温 下积炭自燃等均 有可能导 致管道 破裂、爆炸事故。发生管道破裂爆炸事故,不仅会影响管道 的正常运行,而且 还 会使整 个 系统发生 连锁反应,使事故迅速 蔓延和扩大,造 成毁坏设备及厂房建筑物事故,特别是当管内介质有毒时,对人的生命威胁更大。发生管道破裂、爆炸的 主要 原因 及 预防措
4、施如下。管道设计不合理(1 )管道柔性不足。由于管道尺寸及支架结构、管件与阀门的连接形式不合理或螺纹制式不一致等原因,会使管道柔性不够。当然这和管道的制造及 加工质量密切相关。此 外,如果管道设计欠佳,管道的固定方法不 当,很容易 国设备与机器的振动、气流脉动而 引起振动,从而致使329-管道事故及其预防措施焊缝出现疲劳裂纹和支架变形,最后导致管道破裂。在管道设计中,如没有很好地考虑管道受温度载荷作用所产生 的伸缩变形,将致使管道支架下沉或管道破裂。(2 )管道工艺设计有缺点。如氮气与氧气的管道连接在一起,操作中误关闭充氮阀门,致使氧气进入合成水洗系统,形成爆炸性混合物导致 整个系统(包括管网
5、)爆炸。预 防措施(1 )管道设计时,应考虑温度载荷引起 的伸缩变形及补偿方法。(2 )置换或工艺用惰性气体与可然性气体管道应装设两只阀门,中间应加装放空阀,将漏入 的氧气放空,防止氧气窜入氮气管道。喷嘴氧气进口管道的氮气置换,可采用中压 蒸汽置换吹扫,以免氧气与氮气管道相连通。操作失误、违章作业材料缺陷、误用代材和制造质t低劣(l )由于材料本身的缺陷,如管壁有砂眼,弯管加工时所 采用 的方法与管道材料不匹配或不适 宜的加工条件,使管道的壁厚太薄、薄厚不均和椭圆度超过 允许范围。(2)选用 代材不 符合要求或 误用。如 误用碳钢钢管代替原 设计 的 合金钢管,将使整 个管道或局部管材的机械强
6、度 和冲击韧性大为降低,从而 导致管道运行中发 生断 裂爆炸事故,这在国 内外都有深刻 的教训。(3 )焊接质量低劣,管道的焊接缺陷主要指焊缝裂纹、错位、烧穿、未焊透、焊瘤 和咬边等。预防措施(l)严格进行材料缺陷的无损检查。特别是对铸件、锻件和高压管道,发现有缺陷材料不得使用。安装后应进行水压试验,试验压力应 为工作压力 的1.5倍。(2 )按管道的工艺条件正确选择钢管 形式及材质,切不 可随意代替 或误用。(3 )对管道的焊缝进行 外观检 查和无损检查,确保焊缝质量。焊工须经试焊合格后 方可正式进行焊接。3 30(1 )在停车检修和开车时,未对管道系统进行置换,或 采用 非惰性气体置换,或
7、置换不 彻底,空气混入管道内,含氧量增加。如果其浓度未达到 爆炸限,混入管道的氧气与其 内的可燃性气体发生 异常反 应,反应后产生 的压 力远超过设计压力,致使管道随设备一起发 生破坏;如果其浓 度达到爆炸极限,爆炸性混合气体就有发 生爆炸的危险。(2 )检修时,在管道(特别是高压管道)上未装盲板,致使空气与可燃性气体混合,形 成爆炸性 混合气体,在检修动火时发生爆炸或 在检修完工 后 忘记拆除管道上的盲板,开车时 因截断气体或水蒸气的通路,造成憋压而爆炸。(3 )检修脱洗塔放水后,空气进入管道内与洗 涤水 中溢出的氢气混合形成爆炸性混合气体,用铁质工具堵盲板时产生火花而 爆炸。(4 )用蒸汽
8、吹扫管道时,因忘记关 闭或未关严蒸汽 阀门,紧急停车检修时,因忘记及时打开煤气发 生炉盖 板及放空阀,又未作吹 扫处理等,以及水 封被 堵死、止 逆阀 失灵、突然 断 电、鼓风机停止运行等原因造成可燃性气体倒流 入正在检修中的水 蒸汽管道、处于常压状态的空气总管道和氧管道 中,形成爆炸性混合气体,而引起管道的爆炸。(5 )因氧含量超标,化学反 应 压力超 高,. 使管道超 压而引起管道的最大应力超 过管材的强度极 限而 破裂或遇 火爆炸。(6 )违章作业 和检修中违章动火。预防措施(1 )在停车检修和开 车时,应按 规定进行管道 系统的置换吹扫 工作,经检查确认合格后,方可动火或开车。(2 )
9、检修前后,应 按规定进行管道盲板的抽堵工作,采 用正确的抽堵方 法,切不可用金属工具,以免产 生火花。(3 )发现 可然性 气体(如煤气)倒 流入 蒸 汽管道时,应立即提高蒸汽 压力或拆开蒸汽管道压力容器第1 2卷第4期压力容器上的法兰分段吹扫。因突然断电停车时,应按规定及时打开 炉 盖、放空阀、切断空气总阀,防止煤气倒流入 空气总管。( 4)严格控制氧含量,当合成氨 厂半水煤气的氧含量 1%时,必 须切断氧气,防 止高压气体进入低压管道。(5 )严禁将易 形成爆炸性混合气体的氧气与煤气混烧,如工艺需要必须采用此方法 时,要有严格 的安全措施。严格执行动 火的 有关 规 定,动火前必须做动 火
10、分析,确认合格后,办理 动 火证,且在禁火区内方可 动火。维护不周(l )管道 长 期 受母液、海 水腐蚀,或 长期埋入地下,或铺设在地沟内与排水沟相通,被水浸 泡,腐蚀严重,发生断裂,致使大量可燃性气体外泄,形 成爆炸性混合气体。(2 )装有孔板流量计的管道中,因 流体冲刷厉害,壁减薄严重而 破裂。(3 )因气流脉冲,引起所连接的化工机器与设备振动,管道疲劳断裂。(4 )管道 泄漏严重,引起着火。(5 )有油 润滑的压缩机管道,高温下积炭 自燃引起燃烧爆炸。(6 )管道承受外载过大,如埋入地下的管道距地表面太浅,承受来往车辆重载的作用使管道受损,或 回填土压力过大,致使管道破裂。(7 )压力
11、表、安全阀失灵,致使管道、设备超压时不能准确反映压办波动情况,超压时不能 及时泄载。预防措施(1 )定期检查管道的腐蚀情况,特别是辅设埋地管道,应按有关规定或实际情况进行修复或更换。(2 )控 制 孔 板 的 流速,定期检查其磨损情况。(3 )采取合理的管道布置和固定措施,在振动较大的化工机器和 设备附近,应设置缓冲 装置,以减轻对管道的影响。(4)定期检查管道的泄漏情况,查明原因,及时采取有效措施。(5 )合理选择气缸 润滑油,保证 油 的质量,按说明书 的要求注 油,油量适 当、适时。(6 )按规定要求铺设埋地管道,避开交通车辆来往频繁、重载交通 干线或其它外载过重的地域,且回填土适 度。
12、(7 )定期校验压力表,重新调整安全阀开启压 力,发现 压力表、安全 阀失 灵 时,应 及时修复或更换。压力容器制造企业质量管理与质量保证指南已出版本书 在充分总结我国压力容器已推行的生产许可证制 度和已建立的质量管理和质量保证体 系的基础上,与I段) 90 00一GB/T19o 。系列标准进行对比和兼容,为压力容器制造行业根据I汉)900 0一G B/T 19 00 。系列标准的理论、原则和方法,结合压力容器产品制造的特点,就质量保证方面如何建立能与国际接轨的文件化的质量体系和编制质量手册提供指南。全书共分三篇和一个附录(第一篇绪论、第二篇质量体系要素与压力容器制造企业质量手册的编制、第三篇
13、压力容器制造企业质量手册实例),共 6 0 万余字,采用精、平两种装订,标题和表格有中英文对照,便于国际间交流。本书推荐的表 格先进齐全,与劳动部现行规定一致,可操作性强,实用价值较高。它还适用于压力容器设计、制造、检测、监检、安装、维修、改造、管理 及有关科研、教学等单位和人 员参考。本书已由上海交通大学出版社出版,需要的单位请速办理汇款手续。因印数有限,按收款先后发书。地址:北京市朝阳区西大望路2 7号邮编:10 0 022开户银行:工商行北京九龙山支行帐号:144063一 52收款单位:中国化工装备协会电话:(。 1。)7 71262 1联系人:黄雨玲、杨洪元传真:( 01。)7 712
14、 62。中国化工装备协会CPVTV o l.12No.41995一33 1压 力容器9 925年第4期.BJ3472一95钢制压力容器分析设计标准综 述确定 了高压厚壁圆筒的动态承载能力,分析比较了按 不同静态强度设计 准则设计的高压厚壁圆筒的 动态强度,指出了高压厚壁圆筒的动态承载极限。今年将颁布新标准JB 473 2一9 5钢制压力容 器 分析设计标准,1 0 月份在全 国实施。本文将对该 标准的组成、设计准则、疲劳分析、应力分析等项 内容做一综述。.对锅 炉压力 容器无损检测新考试规则的有关问题的介绍本文简单介绍了新考规,并对口试和复试作了进 一步的说明。.压力容器缺陷评定的占一FAD方
15、法本文从分析初级F A D的安全 系数出发,综合考 虑有关国际规范及实际工程评定结果,以严格 的线弹性断裂力学( LE FM)理论和塑性失稳理论为基础,依 据C VDA一8 4,利用曲线拟合方法,提出适用于压力 容器安全评定的半经验性的通用己一F AD。据此,进一 步提出了自成体系的压力容器缺陷评定 的占一FA D方法。.椭回形封头凸缘法兰的应力分析及试验研究本文在建立椭圆形封头凸缘法兰的力学模型的 基础上,考虑到边缘效应,采用弹性分析方法,得到凸缘法兰的应力表达式和强度设计公式。通过对一台9.5 t液化石油气槽车的应力测试,理论值和实测值相 吻合,证明了本文提出的力学模型和推导方法是正确 的
16、,强度设计公式可供工程设计参考。.有地脚螺栓的低压大型贮铭的设计本文论及的贮罐的设计,是一个目前国内仍无规范的设计。作者参考了国内的现有规范和美国石油学 会的大型焊接低压贮罐 的设计及构造推荐性规定(AP I6 20 )进行了工程设计,并探讨了在制定我国有关设计规定应解决的间题及方法。.扁平绕带式压力容器参数合 理设 计本文在应 力分析的基础上,得出扁平绕带容器等强度设计时各参数应满足的条件。通过实验与理论分析,对缠绕倾角、壁厚比等主要参数的选用进行了探讨。.国产化首台CF一6 2铜制1 50腼,大型低沮乙姗球绪的制造.断裂韧性Jl c及J:阻力曲线的试验研究(一) 对现有标准与规范的消化吸收本文论述了J积分和J阻力曲线作 为表征材料断裂韧性特征 的过程,介绍了国际上现有的测试Jc l和J:曲线的各种标准。对标准中的几个关键问题:延性断裂韧度Jc l的确定方法,J控制裂纹扩展条件,斜 化线斜 率的确 定和对试样几何型式与尺寸要求进 行 了分析与讨论。.高压厚壁圆筒的动态承载能力本文基于对厚壁 圆筒形 构件动态 自增强的研 究 成果,提 出了高压厚壁 圆筒
