化工管道火災爆炸事故原因及預防措施

劉夏華

摘 要：在化工生產的部件中管道是很重要的一部分，各種設備通過它的連接形成一個統一的系統。化工管道的分布錯綜復雜，管道的連接點有很多，而經過管道運輸的多為容易燃燒、容易爆炸的危險物，如果管道損壞發生爆炸，火勢就會沿著管道系統擴散，使事故急劇惡化。化工管道在最初的設計原則是預防為主，其安全是企業的生命線。在石油化工管道中往往存在著爆炸的危險，文章主要介紹爆炸可能發生的原因及應該采取的應對措施。

關鍵詞：爆炸事故；預防措施：化工管道；火災

1 石油化工管道火災爆炸的原因

1.1 管道泄漏

導致管道泄漏的因素有：（1）產品質量不合格包括：設計沒有達到要求、材料有自身的問題、焊接不合格、連接件的密封起不到作用；（2）工藝的影響包括：管道損壞、經常受到力的作用、遭受腐蝕等；（3）外界的影響包括：被硬物碰到、晃動、運輸過程中損壞、自然災害等；（4）維修保養不當造成影響包括：維修不全面、沒有進行全面的檢查、發現問題不能及時解決等。

1.2 管道內形成爆炸性混合物

在平常檢修過程中，由于對管道處理不當讓空氣進入其中，就會形成爆炸性氣體混合物；在檢修時過程中有的管道上沒有加盲板，就會使空氣與爆炸性氣體混合；當混合氣體和著火源反應時就會爆炸。

1.3 管道內超壓

一般情況下誤操作或反應不正常可能導致管道的超壓爆炸。要是因為管道出現問題使冷卻介質不能得到足量的供給，生產系統就會產生超溫、超壓的不良反應，從而使相關器材因為超壓發生事故。而對于一些不斷排出物料的管道，由于其管路的特殊性，使其運輸物料的速度降低，就會讓一部分物料存在設備內排不出來，從而引發超壓爆炸事故。

1.4 管道因堵塞而爆炸

如果管道被塞住，就會使壓力迅速上升，引發爆炸事故。當外界氣溫比較低時，要是管道內有水，就會因結冰發生“凍堵”。在輸送粘性大或易聚集物質的管道中，其供料處、彎頭處易發生堵塞。而不正確的操作方法以及缺乏維修保養也會發生堵塞的情況。

1.5 由自燃而引發的事故

管道內存在的易燃物在高溫、高壓的作用下會發生自燃，從而導致管道燃燒或爆炸。比如硫化亞鐵在煉油廠的管道中可以經常見到，這是鐵銹遇到硫化氫后產生化學反應的結果。在設備不使用的時候拆開設備，其遇到空氣就會快速自燃，從而引發事故。

1.6 引火源的類型

有很多引火源會影響在管道中運送的物料。在開關管道閥門的時候，由于閥瓣和閥座摩擦，就會誘發引火源。在壓力不合適的時候打開閥門，就會發生高壓擠壓低壓使溫度上升的現象，這就會形成壓縮引火源。常見的外部引火源包含了摩擦、明火、高溫、電打火、雷擊、靜電等許多情況。

1.7 易成火災蔓延的通道

我們知道設備是由管道連接的，如果管道著火，火勢就會沿著管路系統蔓延，對整個生產系統造成不可估量的損失，若管道內的物料有毒，則會危害人民群眾的生命安全。爆炸在管道中傳播的過程中還可能轉變為爆轟，而爆轟造成的損失不亞于爆炸。

2 如何預防火災爆炸事故

2.1 遵守規范原則

管道在輸送較高火災等級的危險物或對人體有害的氣體時，必須避開和管道無關的物體。多個介質管道共同使用一個管架時其間距必須符合相關設計規范的要求。如果管架需要布置許多層，那么熱物料管道應該布置在上層，具有腐蝕性介質管道應布置在下層；要注意不能使蒸汽、熱管道和易燃液體及液化石油氣體管道安放在一起；而助燃與可燃管道的中間，最好保證250mm的距離或用不可燃物料管道把它們隔開。

2.2 選材、設計、加工、安裝合理

我們選材通常要考慮運輸物質的物理性能、所受壓力及其溫度等多種情況，最好不使用代材，嚴禁使用有質量問題的管材。要使用不燃材料來做可燃液體架空管道的管架。為了不讓液體在發生事情后從管道內流出來，把管道建在地溝內并由不燃材料防護，同時使其通風良好，就可以避免可燃氣體聚在一起。要根據工藝要求進行高標準的設計，合理選擇管道的直徑，彎頭和變徑的地方要緩和，其數量也應該盡量少。管子的內壁要盡量光滑平整，不可以有不平整的地方，不能安裝不符合要求的管道附件。焊接的質量要符合規范要求，對焊縫要做嚴格的檢驗。要正確的連接管道。管道在穿過建筑物的時候要安裝防護構件。不能讓管道和管件在沒有任何防護的情況下直接敷設在管架上。

2.3 防腐措施有什么

使用耐腐蝕材料要根據所輸送物料腐蝕特性。比如，當硫腐蝕情況不一樣時，就要用5Cr、7Cr、9Cr三種不同類型的鋼管；要想不讓高溫氧化腐蝕的情況出現，就應該使用5Cr、9Cr鋼管或奧氏體不銹鋼管。有很多可以防腐的方法，像涂防腐層、化學反應防腐、運用最新科技成果等。其中涂防腐層的方法最為常用。要經常檢查并掌握管道的腐蝕情況，對地下部分更要加強檢查，發現問題及時處理、及時解決，防止造成事故。

2.4 為什么要消除管道殘余應力

要使管道不發生晃動，安放減震器以及提高設計的要求是很好的方法。為了使弱熱應力不產生影響，可以使用減弱熱應力熱補償和加大管系的穩定性等方法，比如，使用配套的熱補償器；在管道上方安裝固定裝置：調整管道的鋪設方向等措施。對不同的情況要采取不同的應對方法。

2.5 嚴格按照安全規范操作

在進行生產的時候我們要嚴格遵守操作規范，按照規范的要求來調控運輸物料的各項指標。在生產的關鍵地方，比如，加熱爐的進口處、反應塔的塔底、反應器的底部等地方要嚴加注意。我們要保證冷卻介質要有足夠的供給量，不能有斷送的情況，在需要的時候可以使用自動控制或雙路電、水源，用這種方法可以有效的避免一些危險情況的發生。要經常檢查管道內是否有雜物，如有，則需清理，在清理的過程中不允許使用鐵質材料，因為鐵質材料和管道摩擦產生火星會引發其內部氣體爆炸。冬天氣溫較低的時候，要預防冰凍情況的發生，尤其是在容易積水的地方，要是管道內有水而短時間又不用則可以先排出去。對管道加強維修管理可以有效的延長其使用壽命。

2.6 如何加強防火安全管理的工作

根據有關規范的要求對正在運行中的管道要適時的檢查。檢查時要仔細認真，如果發現任何損壞跡象就要立即修理。在修理完成后，要注意對管道內的氣體進行置換，經過檢查認為各部件都符合要求時才能夠啟動系統。將高溫管道和危險物料管道敷設一起是十分危險的。而在需要散熱的輸送管道上放一些無關的雜物，也會引起火災。對一些細節性的做法一定要嚴加注意，防患于未然。

2.7 防靜電有哪些方法

當管道在輸送粉粒狀物料的時候應該使用導電性好的材料來制造的，而且在其周圍安放能消除靜電的設備。在一個工廠里其可燃氣體管道應該為一個統一的整體并且有導線和地表連接在一起。靜電接地系統靜電接地電阻值不應大于106Ω。管道在進出裝置區（含生產車間廠房）處、分岔處應進行接地。長距離無分支管道應每隔100m接地一次。平行管道凈距小于100mm時，應每隔20m加跨接線。當管道交叉且凈距小于100mm時，應加跨接線。

2.8 防火防爆安全裝置應該如何設置

如果管道有發生超壓爆炸的可能就可以安裝安全閥來預防。如果在管道內有傳播火災的可能就可以采用在關鍵地方設置水封、砂封、阻火器的方法來解決。如果在管道的連接處有發生倒流的可能就應該安裝止回閥和切斷閥來處理。在火災極易發生的地方可以安裝預警、報警裝置，當火災剛開始的時候就被消滅，把火災的風險降到最低。

參考文獻

[1]王懷義.石油化工管道安裝設計[M].北京：中國石化出版社.

[2]化工工藝設計手冊[M].北京：化學工業出版社.

[3]侯芙生.煉油工程師手冊[M].北京：石油工藝出版社.