压力管道爆炸事故分析

压力管道爆炸事故分析

1压力管道发生的事故众多压力管道是一种承受爆炸风险的特殊设备。广泛应用于化工、石油、能源、制药等行业。据不完全统计,原中国石化总公司系统所属企业,有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力管道2500km;原化工部系统有10～35MPa的高压管道1900km;石油、天然气长输管道大约有17000km;城市煤气管道、油田管道的数量就更多了。因此,压力管道对国民经济起着重要的作用。压力管道发生的事故数并不多,但经济损失较大,主要是泄漏引起火灾或中毒。在1999年统计的压力管道发生的8起爆炸事故中,1起是管道断裂,1起是因施工挖断,4起是因法兰、阀门等泄漏,2起是因安装质量不符合要求等所引起。管道断裂事故较严重。黑龙江某市煤气管道连接件发生断裂,煤气泄漏,死亡1人,受伤10人,直接经济损失43万元;内蒙古一炼油厂蒸汽吹扫线管法兰处焊道开裂,介质着火,死亡2人,受伤2人;陕西省某市天然气管道法兰接口密封失效泄漏,在电缆沟槽爆炸,受伤15人,经济损失305.5万元;湖南一氮肥厂,因法兰内螺纹锥度不符合要求,造成泄漏,又没有采取正确措施,致使管道脱落,发生化学爆炸,死亡4人,受伤1人,直接经济损失134.8万元。随着国家工业的发展,有毒、有害、易燃、易爆的液体、气体的应用日益增多,并多用管道输送到用户,管道铺设有埋设地下,亦有架空,地形复杂,线路长,管道泄漏不仅浪费能源,且往往造成灾害性事故,尤其是城市煤气输送管道埋设于人群生活区内,一旦泄漏危害性极大,因而开展压力管道的安全监督检验工作非常迫切。2建立压力管道的安全监察体系由于压力管道具有壁厚薄,曲率大,交叉密集等特点,它比压力容器更复杂、更具有特殊性,建立压力管道的安全监督检验体系,加强安全监察力度已成为我国许多部门的一项重点工作。特别是对安装质量进行监检。2.1压力管道质量安全评价工程的实施(1)办理安装许可审批手续重点抓住下列两方面:①管道安装单位须到各地锅炉压力容器和特种设备安全监察处办理安装许可审批手续,获得批准后方允许进行管道安装;②对设计单位的资料和设计的技术文件进行审查。(2)技术准备工作重点是抓住图纸会审和技术交底、安装单位的施工方案讨论及工艺文件的审查,为以后的监检工作提供方便。(3)材料必须审查材料、焊接材料、管件和阀门的原始质量证明书、合格证等。(4)管道的加工和安装监检人员应抽查坡口的加工质量、焊缝布置、对口错边量以及定位焊的质量。(5)管道焊接监检人员在监检过程中应重点审查焊接工艺评定报告、焊工资格、焊接工艺和焊接工艺纪律的执行,焊后对口错边量及表面质量。(6)发烧重点审查热处理工艺、曲线和报告。(7)对损坏进行检测重点审查人员资格、探伤工艺和探伤底片,抽查的底片数量应大于30%。(8)管道底部沟渠已满重点检查管道的防腐层制作,下沟回填前的防腐层质量检查以及管道的埋藏深度。(9)该项目受保护管道的阴极保护是防止管道腐蚀的重要环节,要对保护工程的质量和资料进行审查,并予以确认。(10)抗压试验强度试验前对资料进行审查,符合要求后方可同意试压。(11)严密性试验试验监检人员应在场,确认结果有效。(12)完成后完成对管道的交工和存档的技术文件,监检人员应进行审查,提出整改意见,以确保管道的安装符合图纸、规范和标准的要求。2.2严格执行定期检验制度输送易燃、易爆、高温、高压介质的压力管道工作的可靠性,不但影响整个工作系统的正常运转,也关系到生产的安全,所以压力管道使用过程中必须严格执行定期检验制度,检查中发现的问题应及时解决、处理,确保安全。对管道进行定期检验首先要商定检验日期,指定检测部位;查阅原始资料,了解管道的结构、规格、材质、壁厚以及安装质量和历次检修、检验质量状况,审查有关运行记录,详细了解使用过程中的突变情况,最后制定切实可行的检验方案。2.2.1支吊架变形、脱空压力监测对指定检测管段进行宏观检查:检查管道表面及焊缝有无裂纹、尖锐划痕等缺陷,对点状腐蚀情况应详细记录。管道应无明显的弯曲、变形,凹陷深度、凹陷最大尺寸不应超过定值。高空架设的压力管道应对支吊架的工作状态进行检查、调整,检查其弯曲、变形、脱空等现象是否发生,与设计情况是否相符,并查明原因并予以消除。有保温层的压力管道应检查保温层的严密完整情况,不得有开裂、脱落现象,外表面应光洁并有标示颜色,保温层还应有较高的保温性能,其表面温度尽可能维持在不高于环境温度加25℃,以减少热损失。2.2.2压力管道壁厚的测定测厚及无损探伤检查的重点是管道外弯面、三通肩部和焊缝等应力较高的部位。管道壁厚检测应有代表性,对安装时选用管壁厚度为最大负公差的监察管进行定点测厚。应重点抽查外部宏观检查时发现的腐蚀区及怀疑部位,其余的管段根据情况实行定点和非定点测厚,但为确保数据代表性,应有足够的测厚点数,以检查确认压力管道壁厚能否满足强度的要求,是否有充足的腐蚀裕量。无损探伤检查用于检测压力管道的表面及内部质量,以表面探伤为主,焊缝内部质量探伤为辅。表面探伤多采用磁粉探伤和渗透探伤,检查发现管道表面在使用过程中产生的缺陷或原有缺陷的变化扩展情况,比例不少于20%;焊缝内部质量的检测一般采用超声波探伤、射线探伤,检查发现管道焊缝在焊接过程中产生的气孔、夹渣、未焊透等焊接缺陷,检测比例不少于20%焊缝长度。2.2.3外弧压力管道的监督为了解压力管道在长期运行中,金属组织力学性能是否改变,是否产生了不允许的微观缺陷,应进行金相组织、力学性能试验。常用的方法是:对焊缝,去掉加强面后做复膜金相;对弯管,则主要是用复膜金相检查外弧受拉面上变形或应力最大处的金相组织及损伤程度;对于含铬钼的低合金钢压力管道,应检查分析珠光体球化及其组织变化情况,同时,由于合金钢压力管道的金属显微组织可因安装时热处理工艺掌握的程度不同而有较大的差别,所以必须与安装时备存的金相检查、力学性能报告进行对比分析。对输送高温介质的压力管道,应严格控制运行温度,防止超温现象发生。运行温度是影响压力管道寿命的主要因素,温度越高,蠕变速度越快,故这类压力管道应做好蠕变检查工作,蠕变测点应由专人采用专用千分卡测量以获得准确、可靠的数据并整理、计算,出具蠕变速度及蠕变变形量报告,建立专门的蠕变技术档案。3建立标准化委员会,规范和严格压力管道的安装(1)压力管道标准有国家标准、部颁标准和行业标准,标准虽多但不齐全,有些甚至有矛盾。如对压力管道焊缝无损探伤比例这一主要安全技术指标,均应有一致的标准要求,而不能按建设单位、安装单位双方达成的协议来确定,否则发生事故后果不堪设想。建议建立一个类似压力容器的标准化委员会,来制订、修改和统一各类压力管道的标准。(2)加强对压力管道监检工作。提高压力管道的安装质量必须控制源头,建议加强压力管道元件制造单位的监察力度,在材料审查中应注意是否存在以下问题:(1)原始质量证明书检查中发现有的质量证明书项目不全或数据不符要求,如化学成分、机械性能等不符要求等;(2)管子、管件和阀门的实物质量问题亦相当突出,如材质有折叠、重皮、壁厚减薄,甚至开裂等。(3)焊接是压力管道安装过程中至关重要的环节之一,但各类管道焊接标准较多,对焊接工艺评定要求不完全一致,所以监检过程中发现全焊透角焊缝的焊接质量问题比较突出,从而影