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化工废气管道系统的火灾爆炸事故分析及预防措施

3.0 2024-09-13 0 0 19.61KB 8 页 6库币 海报
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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。
化工管道系统的火灾爆炸事故类型分析
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。管道经常发生破裂泄漏的部位主要有：与设备连接的焊
缝处；阀门密封垫片处；管段的变径和弯头处；管道阀门、法兰、长期接触腐
蚀性介质的管段；输送机械等。
管道质量因素泄漏，如设计不合理，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；材料本身缺陷，管壁太
薄、有砂眼，代材不符合要求；加工不良，冷加工时，内外壁有划伤；焊接质
量低劣，焊接裂纹、错位、烧穿、未焊透、焊瘤和咬边等；阀门、法兰等处密
封失效。管道工艺因素泄漏，如管道中高速流动的介质冲击与磨损；反复应力
的作用；腐蚀性介质的腐蚀；长期在高温下工作发生蠕变；低温下操作材料冷
脆断裂；老化变质；高压物料窜入低压管道发生破裂等。外来因素破坏，如外
来飞行物、狂风等外力冲击；设备与机器的振动、气流脉动引起振动、摇摆；
施工造成破坏；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；超温、超压、超速、超负荷运转；维护不，周，不及时维修，超
期和带病运转等。
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。
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，造成压力增加。
######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，或流速过慢，突然停车等都会使物料沉积，发生堵塞。
######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。
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
摘要：

      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...

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