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1、2024/8/1化工装备事故分析化工装备事故分析与预防与预防化工装备事故分析与预防化工装备事故分析与预防概述概述1 1 概述概述 化工装备的分类与典型结构化工装备的分类与典型结构 化工装备常用材料化工装备常用材料 石油和化工装备事故机理石油和化工装备事故机理 常用化工装备故障分析及处理常用化工装备故障分析及处理常用化工装备故障分析及处理常用化工装备故障分析及处理 典型重大事故案例分析典型重大事故案例分析 安全保护装置安全保护装置第九讲第九讲 安全生产事故分析安全生产事故分析概述概述2 2 塔塔槽槽釜釜爆爆炸炸事故统计分析事故统计分析 换换 热热 器器事事故故统统计计分分析析 概述概述3 3塔槽
2、釜爆炸事故统计分析塔槽釜爆炸事故统计分析反应塔反应塔塔塔槽槽釜釜是是实实现现净净化化、吸吸收收、反反应应、萃萃取取和和分分离离的的化工单元操作以及储运介质的静设备。化工单元操作以及储运介质的静设备。操操操操作作作作条条条条件件件件比比较较苛苛刻刻，需需承承受受高高高高温温温温高高高高压压压压，且且温温度度压压力力经常变化经常变化经常变化经常变化; ; ; ;工工工工艺艺艺艺过过过过程程程程中中的的介介质质大大多多为为易易易易燃燃燃燃易易易易爆爆爆爆，有有有有腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性和和毒毒毒毒性性性性。操操操操作作作作失失失失误误误误、违违违违章章章章动动动动火火火火、或或因因密密密密封封封封
3、装装装装置置置置失失失失效效效效、设设设设备备备备与与与与管管管管道道道道腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀，或或因因受受设设备备、管管道道、阀阀门门制制制制造造造造缺缺缺缺陷陷陷陷的的影影响响等等，将将会会引引起起泄泄泄泄露露露露，形形成成爆爆炸炸混混合合物物，造造成成燃燃烧烧爆炸事故。爆炸事故。概述概述4 概述概述5 52001-20092001-2009年年，发发生生塔塔槽槽釜釜燃燃烧烧爆爆炸炸事事故故564564起起，死死亡亡人人数数955955人人，受受伤伤人人数数18781878人人。其其中中违违章章操操作作、违违章章指指挥挥162162起起，非非法法生生产产1616起起；切切割割焊焊接接作作业业引
4、引起起事事故故7676起起；泄泄露露发发生生爆爆炸炸4141起起；反反应应失失控控引引起起爆爆炸炸事事故故3838起起；检检修修未未置置换换或或置置换换不不彻彻底底引引起起燃燃烧烧爆爆炸炸事事故故8 8起起。具体案例见教材具体案例见教材P67-73P67-73。1949-19821949-1982年塔槽釜燃烧爆炸事故统计年塔槽釜燃烧爆炸事故统计概述概述6 6塔槽釜爆炸事故原因分析塔槽釜爆炸事故原因分析(1)(1)未未对对设设备备进进行行置置换换或或置置换换不不彻彻底底就就试试车车或或打打开开人人孔孔进进行行焊焊接接检检修修，空空气气进进入入塔塔内内形形成成爆爆炸炸性性混混合合物而爆炸。物而爆炸
5、。案案例例：20012001年年7 7月月8 8日日，河河南南某某化化工工厂厂合合成成车车间间铜铜洗洗塔塔出出现现技技术术故故障障，厂厂长长命命令令不不懂懂安安全全知知识识且且无无焊焊接接作作业业证证书书、非非合合成成车车间间工工人人进进塔塔进进行行焊焊接接操操作作，由由于于塔塔内内可可燃燃性性气气体体没没有有完完全全置置换换，焊焊接接时时发生爆炸，该工人当场死亡。发生爆炸，该工人当场死亡。(2)(2)用用可可燃燃性性气气体体 ( (如如合合成成系系统统的的精精炼炼气气、碳碳化化系系统的变换气统的变换气) )补压、试压、试漏。补压、试压、试漏。(3)(3)未未作作动动火火分分析析、动动火火处处
6、理理 ( (如如未未加加盲盲板板将将检检修修设设备备与与生生产产系系统统进进行行隔隔离离，或或盲盲板板质质量量差差，或或采采用用石棉板作盲板石棉板作盲板) )，未办理动火证就动火作业。，未办理动火证就动火作业。案案例例：20072007年年6 6月月1717日日9 9时时，河河北北省省安安装装公公司司二二公公司司气气焊焊工工邱邱永永刚刚，未未办办理理动动火火审审批批、无无任任何何防防护护措措施施的的情情况况下下，在在聚聚合合二二期期厂厂房房北北侧侧管管廊廊擅擅自自动动火火违违章章作作业业，造造成成焊焊花花下下落落，引引燃燃动动火火点点下下面面堆堆放放的的保保温温材材料料，引发火灾。引发火灾。概
7、述概述7 概述概述8 8(4)(4)带压紧固设备的阀门和法兰的螺栓。带压紧固设备的阀门和法兰的螺栓。(5)(5)盲目追求产量，超压、超负荷运行。盲目追求产量，超压、超负荷运行。(6)(6)擅擅自自放放低低贮贮槽槽液液位位，使使水水封封不不起起作作用用或或因因岗岗位位间间没没有有很很好好配配合合，造造成成压压缩缩机机、泵泵抽抽负负，使使空空气气进入设备形成爆炸性混合物。进入设备形成爆炸性混合物。(7)(7)设设备备运运行行中中离离岗岗，没没有有及及时时发发现现设设备备内内工工艺艺参参数的变化，致使系统过氧爆炸。数的变化，致使系统过氧爆炸。概述概述9 9预防措施预防措施(1)(1)严严格格进进行行
8、设设备备的的清清洗洗、置置换换，置置换换不不彻彻底底严严禁禁动火。动火。(2)(2)严严禁禁用用可可燃燃性性气气体体代代替替空空气气试试压压、试试漏漏。应应用用水试压，用空气或惰性气体试漏。水试压，用空气或惰性气体试漏。(3)(3)严严格格办办理理动动火火证证批批准准手手续续，动动火火前前必必须须进进行行取取样样分分析析，并并用用质质量量合合格格的的盲盲板板切切断断检检修修设设备备与与生生产系统的联系。产系统的联系。(4)(4)严禁在设备带压运行中紧固连接件。严禁在设备带压运行中紧固连接件。概述概述1010(5)(5)严禁超压、超负荷运行。严禁超压、超负荷运行。(6)(6)严严格格控控制制设设
9、备备的的液液位位不不要要过过低低，确确保保水水封封装装置置正正常常运运行行，岗岗位位间间密密切切协协作作，互互通通信信息息，特特别别是是在在减减负负荷荷时时，防防止止泵泵和和压压缩缩机机抽抽负负，使使空空气气进进入设备，或高压系统串入低压系统，形成超压。入设备，或高压系统串入低压系统，形成超压。(7)(7)严严格格执执行行操操作作规规程程，坚坚守守岗岗位位，密密切切注注视视设设备备的的工工艺艺参参数数变变化化，发发现现异异常常应应及及时时报报告告，并并采采取有效措施。取有效措施。概述概述1111(1)(1)设备置换清扫时，置换顺序错误。设备置换清扫时，置换顺序错误。(2)(2)操操作作中中错错
10、开开阀阀门门，或或开开关关阀阀门门不不及及时时，或或开开关关阀阀门门顺顺序序错错误误，致致使使设设备备憋憋压压或或气气体体倒倒流流超超压，引起物理爆炸。压，引起物理爆炸。(3)(3)投投料料过过快快或或加加料料不不均均匀匀引引起起温温度度剧剧增增，或或使使设备内母液凝固。设备内母液凝固。(4)(4)未未及及时时排排放放冷冷凝凝水水或或操操作作不不当当，使使设设备备操操作作带水超压。带水超压。概述概述1212(5)(5)由由操操作作原原因因引引起起的的压压缩缩机机、泵泵抽抽负负，使使空空气气进进入设备，形成爆炸性混合物。入设备，形成爆炸性混合物。(6)(6)过过早早地地停停泵泵停停水水，造造成成
11、设设备备局局部部过过热热、烧烧熔熔、穿孔。穿孔。(7)(7)投错物料，使其在回收工序中受热分解爆炸。投错物料，使其在回收工序中受热分解爆炸。(8)(8)错开油罐出口阀，导致冒顶外溢，遇明火爆炸。错开油罐出口阀，导致冒顶外溢，遇明火爆炸。 概述概述1313预防措施预防措施(1)(1)严格按置换的方案和程序进行置换。严格按置换的方案和程序进行置换。(2)(2)熟熟悉悉工工艺艺要要求求及及安安全全知知识识，及及时时、正正确确开开关关各各种阀门，严格阀门管理。种阀门，严格阀门管理。(3)(3)对对参参与与化化学学反反应应的的设设备备，投投料料要要均均匀匀，注注意意观观察察搅搅拌拌器器的的动动作作和和设
12、设备备内内的的物物料料状状态态，切切不不可可人人工从人孔处投料。工从人孔处投料。(4)(4)压压缩缩机机应应装装设设油油水水分分离离器器，按按规规定定排排除除缓缓冲冲罐罐的油水。的油水。概述概述1414(5)(5)精精心心操操作作，加加强强巡巡回回检检查查，严严格格控控制制液液位位在在正常指标以内。正常指标以内。(6)(6)按工艺要求，适时切断设备的冷却水水源。按工艺要求，适时切断设备的冷却水水源。(7)(7)加强物料的管理和验收。加强物料的管理和验收。(8)(8)严严格格执执行行操操作作规规程程，定定期期检检查查，减减少少人人为为失失误，防止跑、冒、滴、漏，避免产生油蒸气。误，防止跑、冒、滴
13、、漏，避免产生油蒸气。概述概述1515(1)(1)设设备备运运行行中中，因因仪仪表表接接管管漏漏气气、阀阀门门密密封封不不严严等引起可燃性气体泄漏。等引起可燃性气体泄漏。(2)(2)未未及及时时清清理理沉沉积积物物 ( (如如黄黄磷磷、磷磷泥泥、积积炭炭) )，使使管管道道堵堵塞塞，造造成成设设备备真真空空度度上上升升，空空气气通通过过水水封封进进入入煤煤气气管管道道，在在设设备备内内形形成成爆爆炸炸性性混混合合物物，或或高高温温下引起积炭自燃爆炸。下引起积炭自燃爆炸。(3)(3)仪表装置失灵、损坏。仪表装置失灵、损坏。 (4)(4)不凝性气体没有排出或排尽，导致超压爆炸。不凝性气体没有排出或
14、排尽，导致超压爆炸。(5)(5)用环氧树脂作防腐剂，涂在设备上引起着火。用环氧树脂作防腐剂，涂在设备上引起着火。概述概述1616(6)(6)设设备备长长期期贮贮存存，温温度度过过高高引引起起自自聚聚反反应应，或或充充装装可可燃燃性性液液化化气气体体过过满满，高高温温下下贮贮存存和和运运输输中中气气体受热膨胀，压力剧升而导致爆炸。体受热膨胀，压力剧升而导致爆炸。(7)(7)油油蒸蒸气气排排放放源源向向大大气气中中排排放放的的油油蒸蒸气气积积累累以以及及失失控控，残残留留品品的的挥挥发发，使使油油罐罐区区周周围围形形成成易易燃燃易易爆体系。爆体系。(8)(8)存存在在点点火火源源，主主要要指指焊焊
15、火火、机机动动车车尾尾气气火火花花、静静电电消消除除装装置置失失灵灵发发生生静静电电放放电电、雷雷击击起起火火和和其其他点火源。他点火源。概述概述1717(1)(1)严严格格密密封封、操操作作中中巡巡回回检检查查，对对已已出出现现的的泄泄漏漏，及及时时发发现现立立即即清清除除，暂暂时时不不能能消消除除的的要要采采取取有有效效的应急措施，以免扩大或发生灾难性的事故。的应急措施，以免扩大或发生灾难性的事故。(2)(2)及及时时清清除除污污垢垢、积积炭炭，在在高高压压情情况况下下，避避免免金金属构件碰撞、打击设备。属构件碰撞、打击设备。(3)(3)定定期期对对安安全全附附件件、阀阀、管管件件等等进进
16、行行质质量量检检验验，及及时时修修复复和和更更换换失失灵灵、失失效效的的安安全全附附件件、阀阀和和管管件。件。(4)(4)彻底排除不凝性气体。彻底排除不凝性气体。预防措施预防措施概述概述1818(5)(5)严禁用可燃、易燃物质作设备防腐剂涂层。严禁用可燃、易燃物质作设备防腐剂涂层。(6)(6)防止过量充装液化气体或液体，严禁混装。防止过量充装液化气体或液体，严禁混装。(7)(7)防止跑、冒、滴、漏，避免产生油蒸气。防止跑、冒、滴、漏，避免产生油蒸气。(8)(8)加强管理，防止油罐区及其周围产生明火。加强管理，防止油罐区及其周围产生明火。概述概述1919(1)(1)自自制制或或自自制制改改装装的
17、的设设备备，材材质质不不符符合合要要求求，没没按有关规定和技术要求进行加工。按有关规定和技术要求进行加工。(2)(2)焊接质量太差。焊接质量太差。(3)(3)设备没严格按图纸加工，给设备事故留有隐患。设备没严格按图纸加工，给设备事故留有隐患。(4)(4)选选用用旧旧设设备备或或代代用用设设备备，因因材材料料性性能能不不明明或或自自身的缺陷而发生爆炸。身的缺陷而发生爆炸。概述概述2020(1)(1)受受压压容容器器的的制制造造、检检修修、改改装装、使使用用都都必必须须遵遵守守 压压力力容容器器安安全全监监察察规规程程，对对自自制制或或改改装装设设备备尤尤其其要要按有关规定加工制造，并经过主管部门
18、批准、验收。按有关规定加工制造，并经过主管部门批准、验收。(2)(2)严严格格企企业业管管理理制制度度，未未经经批批准准不不得得随随意意改改装装设设备备，尤尤其是压力容器。其是压力容器。(3)(3)严严格格进进行行焊焊缝缝质质量量的的检检查查，定定期期检检测测设设备备的的缺缺陷陷 ，一经发现不合格或焊接缺陷者不得使用或进行修复。一经发现不合格或焊接缺陷者不得使用或进行修复。(4)(4)严严禁禁常常压压设设备备加加压压使使用用，严严把把设设备备进进厂厂关关，新新旧旧设设备备一一律律经经验验收收合合格格后后方方可可投投入入使使用用。对对来来路路不不明明，无无任任何何技技术术文文件件或或技技术术文文
19、件件不不全全、无无合合格格证证书书者者，一一律律禁禁止止使使用。用。 预防措施预防措施概述概述2121(1)(1)工工艺艺不不成成熟熟。如如未未经经物物料料、热热量量的的衡衡算算，盲盲目目将将小小试试数数据据用用于于大大生生产产装装置置，致致使使设设备备强强度度不不够够，发发生生爆爆炸。炸。(2)(2)违违反反压压力力容容器器的的有有关关规规定定，错错误误地地将将方方形形容容器器焊焊在在夹夹套套上上，而而且且安安装装位位置置偏偏高高，在在高高温温高高压压下下因因强强度度不不够而爆炸。够而爆炸。(3)(3)设设备备按按常常压压设设计计，操操作作时时其其压压力力超超过过设设计计压压力力，因因强度不
20、够而爆炸。强度不够而爆炸。 案案例例：20022002年年1 1月月1212日日2323时时1010分分，鄂鄂西西山山区区某某化化工工公公司司合合成成车车间间反反应应器器由由于于氧氧气气压压力力下下降降，为为了了防防止止反反应应器器内内液液体体进进入入氧氧气气管管线线，当当班班主主操操作作工工吕吕某某命命令令副副操操作作工工黄黄某某关关闭闭了了反反应应器器底底部部氧氧气气根根部部阀阀。经经过过了了6868分分钟钟，主主操操作作工工吕吕某某见见氧氧气气压压力力达达到到了了工工艺艺要要求求，便便又又命命令令副副操操作作工工黄黄某某打打开开氧氧气气根根部部阀阀。黄黄某某刚刚走走上上操操作作台台准准备
21、备去去开开氧氧气气根根部部阀阀时时，忽忽听听“噗噗”的的一一声声，随随即即发发现现反反应应器器底底部部锥锥形形体体冒冒出出一一条条约约10cm10cm的的火火苗苗。黄黄某某见见状状立立即即从从操操作作台台上上跳跳下下来来，当当黄黄某某着着地地时时，火火势势已已扩扩散散并并乌乌黑黑了了黄黄某某，情情急急之之下下黄黄某某使使用用工工作服将脸部罩住跑出来，所幸的是没有受到伤害。作服将脸部罩住跑出来，所幸的是没有受到伤害。 氧氧气气根根部部阀阀的的设设计计安安装装存存在在缺缺陷陷和和隐隐患患，是是导导致致本本次次泄泄漏漏引引起起火火灾灾事事故故的的重重要要原原因因。从从现现场场安安装装的的氧氧气气根根
22、部部阀阀的的位位置置及及结结构构分分析析，氧氧气气根根部部阀阀是是安安装装在在 2525的的管管线线上上且且只只有有一一端端与与反反应应器器固固定定连连接接，则则另另一一端端却却是是悬悬空空着着，在在此此安安装装了了氧氧气气根根部部阀阀，不不管管是是用用来来操操作作还是用来应急，只要有操作便会导致对连接处的影响。还是用来应急，只要有操作便会导致对连接处的影响。 概述概述概述概述2323(1)(1)新新产产品品试试制制耍耍考考虑虑安安全全可可靠靠性性问问题题，在在小小试试的的基基础础上上，进进行行申申试试或或扩扩大大生生产产时时，一一定定要要慎慎重重。并并且且严严格格按按呈报程序报有关主管部门审
23、批。呈报程序报有关主管部门审批。(2)(2)严严格格按按原原一一机机部部、原原石石化化部部钢钢制制石石油油化化工工容容器器设设计规定计规定进行设备设计。进行设备设计。(3)(3)按按设设备备实实际际操操作作时时的的压压力力作作为为设设计计依依据据，切切不不能能将将有压设备按常压设计。有压设备按常压设计。预防措施预防措施概述概述2424(1)(1)电电化化学学腐腐蚀蚀、氢氢腐腐蚀蚀严严重重，使使设设备备局局部部壁壁厚厚减减薄或变脆薄或变脆(2)(2)塔壁腐蚀严重，局部穿孔。塔壁腐蚀严重，局部穿孔。(3)(3)由由腐腐蚀蚀造造成成设设备备及及零零部部件件断断裂裂，如如合合成成塔塔中中心心管断，高压
24、氢腐蚀使合成塔出现裂纹炸。管断，高压氢腐蚀使合成塔出现裂纹炸。(4)(4)因设备腐蚀而泄漏。因设备腐蚀而泄漏。案案例例：19851985年年4 4月月1717日日，辽辽阳阳石石油油化化纤纤公公司司化化工工二二厂厂二二甲甲酯酯车车间间71#71#装装置置氧氧化化工工段段氧氧化化塔塔发发生生一一起起重重大火灾事故，直接经济损失大火灾事故，直接经济损失2626万元。万元。事事故故原原因因：引引进进设设备备氧氧化化塔塔在在正正常常生生产产过过程程中中，其其本本体体空空气气分分配配管管焊焊焊焊口口口口突突突突然然然然破破破破裂裂裂裂，反反应应物物料料高高速速喷喷出出，因因静静电电引起着火。引起着火。概述
25、概述252520102010年年7 7月月2828日日上上午午1010点点1515分分左左右右时时位位于于南南京京市市栖栖霞霞区区的的南南京京市市塑塑料料四四厂厂的的厂厂区区发发生生了了可可可可燃燃燃燃气气气气体体体体管管管管道道道道的的的的泄泄泄泄露露露露爆爆爆爆炸炸炸炸，造造成成1212人人遇遇难难，周周边边居居民民300300多人受伤，多人受伤，1515人伤势较重。人伤势较重。概述概述概述概述2727(1)(1)定定期期检检查查设设备备的的腐腐蚀蚀和和磨磨损损情情况况，并并按按规规定定及及时时修修复或更换已腐蚀的部件和设备。复或更换已腐蚀的部件和设备。(2)(2)采取有效的防腐措施。采取
26、有效的防腐措施。(3)(3)加加强强水水质质管管理理，定定期期进进行行水水质质分分析析，严严格格控控制制循循环环热热水水氯氯离离子子含含量量，总总固固体体含含量量应应小小于于50mg/L;50mg/L;严严格格控控制制循循环环水水的的pHpH值值在在7-97-9之之间间，保保证证循循环环水水呈呈微微碱碱性性; ;减减少少COCO2 2、O O2 2、ClCl- -和和H H2 2S S的高温腐蚀，以延长设备使用寿命。的高温腐蚀，以延长设备使用寿命。(4)(4)油油罐罐的的防防腐腐涂涂层层应应均均匀匀，无无泄泄漏漏、起起皮皮、鼓鼓泡泡、龟龟裂裂、颗颗粒粒突突出出等等现现象象，当当起起皮皮脱脱落落
27、面面积积达达1/41/4时时，应应立立即更换，以防止腐蚀穿孔引起泄漏。即更换，以防止腐蚀穿孔引起泄漏。预防措施预防措施案案例例：20042004年年7 7月月8282日日，河河南南原原阳阳县县新新乡乡索索源源化化工工有有限限公公司司发发生生爆爆炸炸事事故故，5 5人人死死亡亡，8 8人人受受伤伤。原原因因是是该该公公司司未未有有危危险险化化学学品品生生产产许许可可证证，擅擅自自非非法法生生产产，人人员员未未经经过过任何专业培训，又未取得上岗证和违规操作所致。任何专业培训，又未取得上岗证和违规操作所致。概述概述概述概述2929换热器事故统计分析换热器事故统计分析 换热器的作用换热器的作用换热器的
28、作用换热器的作用通过热交换使物料的工艺温度达到规定温度的要求，通过热交换使物料的工艺温度达到规定温度的要求，以完成、冷却、蒸发和冷凝等工艺过程以完成、冷却、蒸发和冷凝等工艺过程; ;可有效地利用热源，进行余热回收、利用地热、太可有效地利用热源，进行余热回收、利用地热、太阳能回收等。阳能回收等。有些换热工作条件要求苛刻有些换热工作条件要求苛刻有些换热工作条件要求苛刻有些换热工作条件要求苛刻高温高压条件下工作，如工作介质的压力最高可达高温高压条件下工作，如工作介质的压力最高可达250MPa250MPa，操作温度最高达，操作温度最高达1000-15001000-1500; ;工作流体具有易燃、易爆、
29、有毒、腐蚀性特点。工作流体具有易燃、易爆、有毒、腐蚀性特点。概述概述3030据据国国外外化化工工设设备备损损坏坏情情况况统统计计资资料料介介绍绍，换换换换热热热热器器器器的的的的损损损损坏坏坏坏率率率率在在所所有有化化工工设设备备损损坏坏的的比比例例中中占占的的比比重重最最大大，为为27.2%27.2%，远远远远高高于于槽槽、塔塔、釜釜的的损损坏坏率率 (17.2%)(17.2%)。1949-19821949-1982年年据据不不完完全全统统计计，换换热热器器发发生生爆爆炸炸事事故共故共2121起，伤亡人数起，伤亡人数102102人。人。1990-20001990-2000年年全全国国发发生生
30、换换热热器器泄泄漏漏爆爆炸炸事事故故1818起起，其中爆炸其中爆炸6 6起。起。2001-20092001-2009年年，全全国国发发生生换换热热器器泄泄漏漏爆爆炸炸事事故故1212起，死亡人数起，死亡人数2929人，受伤人数人，受伤人数436436人。见人。见P78P78表表3-23-2。20062006年年6 6月月2828日日上上午午8 8时时0505分分, ,兰兰州州石石化化公公司司炼炼油油厂厂4040万万吨吨/ /年年气气体体分分馏馏装装置置507507换换热热器器头头盖盖发发生生泄泄漏漏，引引发发着着火火事事故故。灭灭火火施施救救过过程程中中,1,1名名企企业业消消防防队队员员牺牺
31、牲牲、6 6名名消消防防队队员员重重度度烧烧伤伤，4 4名名消消防防队队员员中中度度烧烧伤。伤。概述概述概述概述3232(1)(1)自自制制换换热热器器，盲盲目目将将设设备备结结构构和和材材质质做做较较大大改改动动，制造质量差，不符压力容器规范，设备强度大大降低。制造质量差，不符压力容器规范，设备强度大大降低。(2)(2)焊焊接接质质量量差差，特特别别是是焊焊接接接接头头处处未未焊焊透透，又又未未进进行行焊焊缝缝探探伤伤检检查查、爆爆破破试试验验，导导致致焊焊接接接接头头泄泄漏漏或或产产生疲劳断裂，进而大量易燃易爆流体溢出，发生爆炸。生疲劳断裂，进而大量易燃易爆流体溢出，发生爆炸。(3)(3)
32、由由于于腐腐蚀蚀 ( (包包括括应应力力腐腐蚀蚀、晶晶间间腐腐蚀蚀) )，耐耐压压强强度度下降，使管束失效或产生严重泄漏，遇明火发生爆炸。下降，使管束失效或产生严重泄漏，遇明火发生爆炸。换热器事故原因分析换热器事故原因分析概述概述3333(4)(4)换换热热器器做做气气密密性性试试验验时时，采采用用氧氧气气补补压压或或用用可可燃性气体试漏，引起爆炸。燃性气体试漏，引起爆炸。(5)(5)操操作作违违章章、操操作作失失误误，阀阀门门关关闭闭，引引起起超超压压爆爆炸。炸。(6)(6)长长期期不不进进行行排排污污，易易燃燃易易爆爆物物质质积积聚聚过过多多、操操作温度过高导致换热器发生爆炸。作温度过高导
33、致换热器发生爆炸。(7)(7)过氧爆炸。过氧爆炸。概述概述3434(1)(1)换换热热器器设设计计、制制造造应应符符合合国国家家压压力力容容器器的的规规范范要要求求，图图纸纸修修改改与与变变动动必必须须经经主主管管部部门门同同意意，经验收质量合格。经验收质量合格。(2)(2)制制造造换换热热器器时时要要保保证证焊焊接接质质量量，对对焊焊缝缝进进行行严格检查。严格检查。(3)(3)流流体体为为腐腐蚀蚀介介质质时时，提提高高管管材材质质量量和和焊焊接接质质量量，增增加加管管壁壁厚厚度度或或在在流流体体中中加加入入腐腐蚀蚀抑抑制制剂剂，定定期期检检查查管管子子表表面面腐腐蚀蚀情情况况，对对易易腐腐蚀
34、蚀损损坏坏的的设设备进行检测。备进行检测。预防措施预防措施概述概述3535(4)(4)换换热热器器做做气气密密性性试试验验时时，必必须须用用干干燥燥的的空空气气、氮氮气气和和其其他他惰惰性性气气体体，严严禁禁使使用用氧氧气气和和可可燃燃性性气气体试漏或补压。体试漏或补压。(5)(5)严禁违章操作，严格执行操作规程。严禁违章操作，严格执行操作规程。(6)(6)对对于于易易结结垢垢的的流流体体可可定定期期进进行行清清洗洗，将将结结垢垢清清洗掉。洗掉。(7)(7)严格控制氧的含量。严格控制氧的含量。 概述概述3636换换热热器器发发生生燃燃烧烧爆爆炸炸、窒窒息息、中中毒毒和和灼灼伤伤事事故故大大都是
35、由于泄漏引起的。都是由于泄漏引起的。最最容容易易发发生生泄泄漏漏的的部部位位有有焊焊接接接接头头处处、封封头头与与管管板板连连接接处处、管管束束与与管管板板连连接接处处和和法法兰兰连连接处接处。20062006年年6 6月月2828日日上上午午8 8时时，中中石石油油兰兰州州石石化化公公司司一一套套300300万万吨吨重重催催化化装装置置起起火火，目目前前已已知知造造成成死死1010伤伤，死死伤伤均均为为消消防防员员，其其中中6 6名名重重伤伤，4 4名名轻轻伤伤。据据悉悉, ,起起火火部部分分为为气气体体分分馏馏装装置置换换热热器器头头盖盖发生泄露发生泄露( (换热器内介质为液态烃换热器内介
36、质为液态烃) )引发大火。引发大火。概述概述373720112011年年7 7月月1616日日1414时时2525分分，中中石石油油大大连连石石化化公公司司常常减减压压蒸蒸馏馏装装置置因因换换换换热热热热器器器器泄泄泄泄漏漏漏漏发生火灾。发生火灾。概述概述概述概述3939(1)(1)腐腐蚀蚀 ( (如如蒸蒸汽汽、硫硫化化氢氢、二二氧氧化化碳碳) )严严重重，引引起起列列管泄漏。管泄漏。(2)(2)开开停停车车频频繁繁，温温度度变变化化过过大大，设设备备急急剧剧膨膨胀胀或或收收缩，使花板胀管泄漏。缩，使花板胀管泄漏。(3)(3)换热器本身制造缺陷，焊接接头泄漏。换热器本身制造缺陷，焊接接头泄漏。
37、(4)(4)操操作作温温度度升升高高，螺螺栓栓伸伸长长，紧紧固固部部位位松松动动，引引起起法兰泄漏。法兰泄漏。 (5)(5)管管束束组组装装部部位位松松动动、管管子子振振动动、开开停停车车和和紧紧急急停停车车造造成成的的热热冲冲击击，以以及及定定期期检检修修时时操操作作不不当当产产生生的的机机械冲击而引起泄漏。械冲击而引起泄漏。泄露原因泄露原因概述概述4040(1)(1)定定期期进进行行清清洗洗; ;选选择择耐耐蚀蚀管管材材; ;流流体体中中加加入入腐腐蚀蚀抑抑制制剂剂; ;控控制制管管内内流流速速; ;视视泄泄漏漏情情况况决决定定停停车车更更换换或或采采取取堵漏措施。堵漏措施。(2)(2)精
38、心操作，控制系统温度不要发生较大的波动。精心操作，控制系统温度不要发生较大的波动。(3)(3)保证焊接质量，对焊缝进行认真检查。保证焊接质量，对焊缝进行认真检查。(4)(4)尽尽量量减减少少法法兰兰连连接接，升升温温后后及及时时重重新新紧紧固固螺螺栓栓，紧固作业要力求方便。紧固作业要力求方便。(5)(5)对对胀胀管管部部位位不不允允许许有有泄泄漏漏的的换换热热器器宜宜采采取取焊焊接接装装配。配。预防措施预防措施概述概述4141管管壳壳式式、合合成成塔塔和和废废热热锅锅炉炉的的管管束束是是薄薄弱弱环环节节，最最容易失效。容易失效。管管束束失失效效的的形形式式主主要要有有腐腐蚀蚀开开裂裂、传传热热
39、能能力力迅迅速速下下降降、碰碰撞撞破破坏坏、管管子子切切开开、管管束束泄泄漏漏等等多种。多种。换热器换热器管管束外表面束外表面腐蚀形貌腐蚀形貌20112011年年1111月月1919日日1414时左右，位于山东新泰的山东联时左右，位于山东新泰的山东联合化工股份有限公司发生一起燃爆事故，合化工股份有限公司发生一起燃爆事故，1414人死亡，人死亡，事故发生后，巨大的烟雾遮天蔽日。事故是在其蜜事故发生后，巨大的烟雾遮天蔽日。事故是在其蜜胺项目道生液冷凝器检修过程中发生的。胺项目道生液冷凝器检修过程中发生的。概述概述概述概述43431 1 1 1、腐蚀、腐蚀、腐蚀、腐蚀换换热热器器多多用用碳碳钢钢制制
40、造造，冷冷却却水水中中溶溶解解的的氧氧所所致致的的电电化化学学腐腐蚀蚀极极为为严严重重，管管束束寿寿命命往往往往只只有有几几个个月月或或一一二二年年，加加之之工工作作介介质质又又有有许许多多是是有有腐腐蚀蚀性性的的，如如小小氮氮肥肥的的碳碳化化塔塔冷冷却却水水箱箱，在在高高浓浓度度碳碳化化氨氨水水的的腐腐蚀蚀和和碳碳酸酸氢氢铵铵结结晶晶腐腐蚀蚀双双重重作作用用下下，碳碳钢钢冷冷却却水水箱箱有有时时仅仅使使用二三个月就发生泄漏。用二三个月就发生泄漏。管束失效常见原因管束失效常见原因概述概述4444管管子子与与管管板板的的接接头头是是管管束束上上的的易易损损区区，许许多多管管束束的的失失效效都都是
41、是由由于于接接头头处处的的局局部部腐腐蚀蚀所所致致。我我国国的的换换热热器器的的接接头头多多采采用用焊焊接接形形式式，管管子子与与管管板板孔孔之之间间存存在在间间隙隙，壳程介质进入到间隙死角中，会引起壳程介质进入到间隙死角中，会引起缝隙腐蚀缝隙腐蚀。对对于于采采用用胀胀接接形形式式的的接接头头，由由于于胀胀接接过过程程中中存存在在残残余余应应力力，在在已已胀胀和和未未胀胀管管段段间间的的过过渡渡区区上上，管管子子内内、外外壁壁都都存存在在拉拉应应力力区区，对对应应力力腐腐蚀蚀非非常常敏敏感感。一一旦旦具具备备发发生生应应力力腐腐蚀蚀的的温温度度、介介质质条条件件，换换热热器器就就很很快快由于应
42、力腐蚀而破坏。由于应力腐蚀而破坏。概述概述4545有有人人曾曾对对某某变变换换气气换换热热器器管管束束做做过过失失效效分分析析，该该换换热热器器材材质质为为Cr25Ni20Cr25Ni20，在在温温度度为为420420左左右右下下运运行行，在在操操作作三三四四个个月月之之后后，竟竟有有14%14%管管子子开开裂裂泄泄漏漏。对对其其断断口口进进行行分分析析表表明明，断断口口形形态态呈呈敏敏化化不不锈锈钢钢应应力力腐腐蚀蚀的的典典型型特特征征：裂裂纹纹在在起起始始处处为为晶晶间间型型，裂裂纹纹深入到金属内部时转化为深入到金属内部时转化为穿晶型穿晶型。概述概述46462 2 2 2、结垢、结垢、结垢
43、、结垢在换热器操作中，管束内外壁都可能会结垢，而在换热器操作中，管束内外壁都可能会结垢，而污垢层的热阻要比金属管材大得多污垢层的热阻要比金属管材大得多，从，从而导致换热能力迅速下降，严重时将会使换热介而导致换热能力迅速下降，严重时将会使换热介质的流道阻塞。质的流道阻塞。概述概述47473 3 3 3、 流体流动诱导振动流体流动诱导振动流体流动诱导振动流体流动诱导振动诱导振动常见的破坏形式：诱导振动常见的破坏形式：(1)(1)碰碰撞撞破破坏坏 当当管管子子的的振振幅幅足足够够大大时时，将将致致使使管管子子之之间间相相互互碰碰撞撞，位位于于管管束束外外围围的的管管子子还还可可能能和和换换热热器器壳
44、壳体体内内壁壁发发生生碰碰撞撞。在在碰碰撞撞中中，管管壁壁磨磨损损变变薄薄，最最终终发发生生开裂。开裂。(2)(2)折折流流板板处处管管子子被被切切开开 折折流流板板孔孔和和管管子子之之间间有有径径向向间间隙隙，当当管管子子发发生生横横向向振振动动的的振振幅幅较较大大时时，就就会会引引起起管管壁壁与与折折流流板板孔孔的的内内表表面面间间产产生生反反复复碰碰撞撞。由由于于折折流流板板厚厚度度不不大大，管管壁壁多多次次、频频繁繁与与其其接接触触，将将承承受受很很大大的的冲冲击击载载荷荷，因因而而在在不不长长的的时时间间内内就就可可能能发发生生管管子子被被切切开开的局部性破坏。的局部性破坏。概述概述
45、4848(3)3)管管子子与与管管板板连连接接处处破破坏坏 管管子子振振动动导导致致连连接接处的应力最大，是最容易产生管束失效的地区之一。处的应力最大，是最容易产生管束失效的地区之一。 (4)(4)材材料料缺缺陷陷的的扩扩展展造造成成失失效效 管管子子材材料料本本身身存存在在缺缺陷陷 ( (包包括括腐腐蚀蚀和和磨磨蚀蚀产产生生的的缺缺陷陷) )，在在振振动动引引起起的的交交变变应应力力作作用用下下，位位于于主主应应力力方方向向上上的的缺缺陷陷裂裂纹纹就就会迅速扩展，最终导致管子失效。会迅速扩展，最终导致管子失效。(5)(5)振振动动交交变变应应力力场场中中的的拉拉应应力力还还会会成成为为应应力
46、力腐腐蚀的应力源。蚀的应力源。概述概述49494 4 4 4、操作维修不当、操作维修不当、操作维修不当、操作维修不当如如果果操操作作条条件件不不稳稳定定或或控控制制不不当当，容容易易出出现现产产生生应力腐蚀的条件。应力腐蚀的条件。管管束束产产生生泄泄漏漏后后，现现场场常常采采用用堵堵管管方方法法，并并作作为为一一种种应应急急的的修修复复措措施施。但但是是，堵堵管管后后常常常常造造成成已已堵堵管管温温度度升升高高并并受受到到轴轴向向压压应应力力作作用用，未未堵堵管管受受到拉应力作用，导致更快的应力腐蚀破坏。到拉应力作用，导致更快的应力腐蚀破坏。概述概述5050(1)(1)合合理理选选择择管管材材
47、，制制定定合合理理的的开开停停工工程程序序，加加强强在在线线监监测测，严严格格控控制制运运行行条条件件，防防止止和和减减轻轻应应力力腐腐蚀蚀。对工艺介质进行适当处理，降低其腐蚀性。对工艺介质进行适当处理，降低其腐蚀性。(2)(2)采取先进水处理新工艺，新配方。采取先进水处理新工艺，新配方。(3)(3)优优化化结结构构设设计计，在在流流体体入入口口前前设设置置缓缓冲冲罐罐，减减少少脉脉冲冲，适适当当减减小小折折流流板板间间距距和和折折流流板板厚厚度度，增增大大管管壁壁厚度。厚度。(4)(4)严严格格控控制制操操作作条条件件，使使其其比比较较稳稳定定。在在管管束束试试压压或或操操作作中中发发现现接接头头泄泄漏漏时时，对对接接头头处处修修复复胀胀管管要要慎慎重重。修复管束时，采用堵管方法也应慎重。修复管束时，采用堵管方法也应慎重。预防措施预防措施
