石油化工装置管道设计安全

摘要：在石油化工装置建设过程中，最为关键的组成部分就是管道工程；管道不仅可以当作连接各类设备与有关系统设施，确保装置成为有机的生产整体，而且它在装置各种类型流体输送中是一项重要的安全屏障，有效的避免了各种灾害的发生，大大的保护了环境，节省了资源。可以说，其对于石油化工装置中各种易燃、易爆、有毒等介质十分重要。本文首先论述了石油化工装置危险因素，其次阐述了管道设计对装置安全生产具有的重要现实意义，以供参考。

关键词：石油化工、管道、设计、安全

中图分类号： TU276.7 文献标识码： A 文章编号：

一、引言

石油化工装置通常将石油、天然气及其产品作为原材料进行加工处理，以满足社会的实际需求。装置的原料与产品均属于易燃、易爆、有毒物质，装置过程中存在着火灾、爆炸以及中毒一系列危险因素。怎样确保设计安全、准确识别石油化工过程中存在的各种危险因素和估计偏离过程条件，同时采取有效的措施，避免各种事故的发生，这已经成为了当前人们所关注的焦点问题。本文首先论述了石油化工装置危险因素，其次阐述了管道设计对装置安全生产具有的重要现实意义，以供参考。

二、石油化工装置危险因素

管道设计时，常常会由于忽略了某些安全因素，给整个管道设计埋下极大的安全隐患。石油化工管道设计中，安全问题是重中之重，必须加以重视，绝不能忽略管道设计过程中的安全因素。笔者通过多年的相关领域工作经历，认为如下几种危险因素在整个管道设计中较容易出现。

1、中毒危险因素

石油化工生产过程中，主要以原料、成品、半成品以及杂质等形式而形成职业性接触毒物，工人实际操作过程中，会从口、鼻、皮肤进入到人体内部，导致人体生理功能与正常结构的病理发生改变，轻者会对人体的正常反应造成影响，使其实际生产过程中难以进行准确的判断以及采取高效的措施，重者会直接危害到工人的生命。

2、火灾爆炸危险因素

由可燃气体、油气、粉尘以及空气而组成的混合物，当它的浓度在爆炸极限时，如果被引燃，那么，就会出现火灾爆炸现象，而火灾过程中产生出的辐射热与爆炸过程中产生的冲击波会直接的危害到工人、设备以及建筑物。特别是大量的可燃气体或者由其泄漏而构成的蒸汽云爆炸，带来的是毁灭性的灾难。

3、反应性质危险因素

化学反应过程涵盖两种类型，一个是吸热，一个是放热；一般情况下，放热反应要比吸热反应危险，尤其是采用强氧化剂后的氧化反应更是十分危险；在有机分子上引进卤素原子的卤化反应；用硝基取代化合物中氢原子的硝化反应，一旦失控就会引起无法预料的严重后果。另外，石油化工过程中所使用的某一原材料具有较强的反应活性特征，一不留意就会出现安全事故。

三、石油化工装置管道安全一般措施

1、工程开工前，对全体施工人员组织进行一次安全技术交底，其内容包括：工程范围、工程特点、安全注意事项及相应的防范措施等，并建立相应的安全教育台帐，每一个受教育者均应在台帐上签字确认，提高自我保护意识。

2、施工作业区域采用单层彩钢瓦楞板进行围护，将加油站内施工区域与加油站外公共区域隔离开来，确保施工生产与公共交通的同步安全。

3、清查油罐人孔井内所有接管是否与地面上相应连接管口一一对应，若两者数量有出入，必须查明原因；

4、采用防爆工具(如：铜合金锤、铜合金铲及铜合金刷子等)拆装人孔大盖、清理人孔一次法兰密封面，以免在操作过程中产生火花。

5、利用可燃性气体测爆仪，对可能产生油气积聚的部位(含：人孔井内、加油机底部、隔油池、水封井、集水井、透气口及卸油口)，进行可燃性气体检测。如发现安全隐患，及时采取相应措施整改合格。

四、管道设计对装置安全生产具有的重要现实意义

1、避免腐蚀破坏

首先是均匀腐蚀；由于化学或者电化学发生反应，致使材料表面失去了金属，在诸多类型的腐蚀失效中，壁厚减薄失效的均匀腐蚀大概占了百分之三十以上。其对于管道设计来说，并不是最危险的，应根据参考经验与试验的腐蚀速率数据以及设计寿命，通过费用的比较，使用耐腐蚀性强的材料（含复合材料）或者将管道的腐蚀裕量进一步增加；对于管道的壁厚，应进行在役检测，并且还可对均匀腐蚀进行必要的监督与控制。其次是应力腐蚀；主要指的是在应力与腐蚀共同作用下，导致结构材料出现破坏失效现象。具体涵盖了应力腐蚀开裂、磨蚀、氢鼓泡等应力腐蚀，在整体腐蚀失效中占到了三分之一。而其中最为常见的就是应力腐蚀开裂，据统计，其在整体腐蚀失效中占到了百分之二十以上，其在破坏前没有任何的宏观征兆，并且属于脆性的，这一失效模式具有较高的危险度。要想避免应力腐蚀开裂现象的发生，就必须充分的掌握防止形成应力腐蚀开裂的材料—环境组合。我们经常见到的碳钢和苛性碱溶液，硝酸盐溶液所产生的碱脆与硝脆；碳钢在酸性环境下，比如H2S与高压CO2+H2O，都有可能出现应力腐蚀开裂现象。

2、避免阀门泄漏

首先，双密封座阀应做双向密封试验；在《阀门试验与检验》中对阀门密封试验具体方法、保压时间、允许泄漏量都有明确的规定。所有作为隔离或者切断作业的阀门都必须做好关闭试验，以确保其具有较好的密封性。需要注意的是，对于双密封座中的诸多闸阀与球阀，应在每一侧分别进行密封试验并与标准要求相一致。只有这样，此阀实际生产过程中，不管哪一测受压都不会出现泄漏现象。其次，火灾安全型阀的应用；软密封阀虽然有着较好的密封性能，管道设计过程中的管道布置、器材选用以及管道机械都有可能关乎到管道安全，比如，要操作的阀门、开关以及控制器是否能够安全操作与维修；管道可靠支撑等。所制定的管道设计标准规范具体涵盖了科学、技术以及实践经验，明确的规定了管道设计安全的基本要求与限制，实际中，应严格根据这些规定办事。不过，要想确保管道设计安全，还必须充分的了解所有工艺条件和可能的偏离；准确的判断出器材使用过程中的适用性。另外，阀门件材料应视作操作条件的确立；除了不同温度压力、介质性质对阀体材质有明确的要求之外，同时，对于如阀座、阀芯、阀杆密封型式等也有着明确的要求，而当前我国的阀门型号很难全面反映上述内容，难免有滥用现象。所以，应积极的推行阀门规格书，将设计对阀的具体要求充分的反映出来，从而确保阀门具有较高的使用质量。

五、结语

综上所述可知，为了进一步强化压力管道法制化管理力度，增强压力管道设计质量，我国已经颁布并实施了《压力管道安全管理与监察规定》、《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》，其对于管道设计员设计水平的提高以及促进压力管道安全运行有着重要的现实意义。

参考文献：

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