论化工管道火灾爆炸事故原因及预防措施

摘 要：化工管道在化工生产中扮演着十分重要的角色。它是各个化工设备的联系桥梁，承担着输送的任务，而输送的介质大部分是容易燃烧及爆炸物质，危险系数比较高。加强化工管道火灾爆炸事故的预防具有极其重要的意义。文章对化工管道火灾爆炸事故原因进行了分析，并提出了相关预防措施，以供参考。

关键词：化工管道 火灾 爆炸事故 预防措施

一、石油化工管道火灾爆炸的主要原因

1.管道泄漏

由于管道设计不够合理、管道所使用的原材料存在缺陷、管道焊接质量不高、管道各种连接密封不严密、管道磨损厉害、长期受到腐蚀性介质的腐蚀、受到外力冲击、施工造成的破坏等多种因素导致化工管道发生泄漏。

2.管道内超压

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人低压管道，造成压力增加。

3.管道内堵塞

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。

4.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。

5.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，低压段气体急剧压缩局部温度上升，形成绝热压缩引火源。物料在高速流动的过程中，粉体与管壁、粉体颗粒之间、液体与固体、液体与气体、液体与另一不相溶的液体之间、气体与所含少量固态或液态杂质之间，发生碰撞和摩擦，极易带上静电，产生火花。危险物料输送管道周围具有摩擦撞击、明火、高温热体、电火花、雷击等多种外部点火源。可燃物料从管道破裂处或密封不严处高速喷出时会产生静电，成为泄漏的可燃物料或周围可燃物的引火源。

二、火灾爆炸事故的预防措施

1.遵守安全布置原则

输送火灾危险性为甲、乙类介质或有毒、腐蚀性介质的管道，不应穿过与其无关的建筑物、构筑物。集中敷设于同一管架上的各种介质管道必须留有规定的间距。多层管架中的热料管道应布置在最上层，腐蚀性介质管道应布置在最下层；易燃液体及液化石油气体管道严禁与蒸汽、热料管道相邻布置；助燃与可燃介质管道之间，宜用不燃物料管道隔开或保持不低于250mm的间距。

2.选材、设计、加工、安装合理

根据输送介质的性质、温度、压力和流量等因素正确选择管材，不可随意选用代材或误用，不得使用存有缺陷的管材，例如：要求高温强度时，350℃以下使用沸腾钢和半镇静钢，在350℃时，应根据不同温度分别使用镇静钢、钼钢、Cr-Mo钢和不锈钢，不得使用碳钢；为了防止低温脆性，要使用奥氏体不锈钢以及铝、镍铜合金的管材。可燃液体架空管道的支架应用不燃材料建造。

严格按照工艺设计要求设计，管道直径的设计值应尽量大些，弯曲和变径处应缓慢，而且弯管和变径管要尽可能少，尤其是由水平向垂直过滤的弯管要少。管内壁应平滑，不准有折皱或凸起，不装设网格状的构件。

管道的焊接质量符合要求，焊缝须作无损探伤检查。管道的连接方式合理，可用加偏垫或多层垫等方法消除断面偏差、空隙、错口或不同心等安装误差。管道穿墙、楼板和屋面时，应加套管、防火肩、防水帽等装置。

3.采取防腐措施

根据输送物料的腐蚀性选择耐腐蚀材料，如，对硫化氢的腐蚀，不同温度下使用可采用铬钢，不锈钢或渗铝钢；对高温条件下的氢脆要用Cr-Mo合金钢；对不同程度的硫腐蚀，分别采用5Cr、7cr、9cr钢管；为了防止高温氧化腐蚀，要用奥氏体不锈钢管、5Cr或9Cr钢管。采取合理的防腐措施，如，涂层防腐、衬里防腐、电化学防腐、使用缓蚀剂防腐等。其中涂层防腐用得最广泛，而在涂层防腐中以涂料防腐用的最多。定期检测管理的受腐情况，尤其是敷设于地下的管网系统，及时修复或更换腐蚀严重的部位。

4.严格安全操作

生产操作过程中严格按照工艺要求控制物料的输送温度、压力、流速等工艺参数，尤其是用于输送可燃气体、可燃液体、可燃粉粒状物料的管道，输送速度不应高于工艺值。生产的要害部位，如，加热炉口、塔底部、反应器底部、高温机泵等进出口处的管道和工作条件苛刻，受交变载荷的管道，要特别重视。冷却介质的输送管道要确保冷却介质的供应量，避免中断，必要时可安装双路水源和电源控制，以防止生产系统出现超温、超压的恶性循环。

及时清除管道内的污垢、沉淀等沉积物，并严禁采用铁质工具或能产生火星的器具输通易燃易爆、易自燃的不安定沉积物。

5.加强防火安全管理

在用管道要遵照《压力管道安全管理与监察规定》定期进行检验，检测管道的泄漏和受损情况，防止管道系统出现跑冒滴漏现象。停车检修和开车前应按规定进行管道的排气置换作业，检测合格后方可动火检修或开车。进行动火检修作业时，要严格执行各项规章制度。

严禁危险物料管道和高温管道周围堆放易爆物质。需要散热的输送管道上严禁堆放各种杂物，以防止热量积累引起火灾。危险物料输送管道的周围杜绝各种火源。

综上所述，预防化工管道发生火灾爆炸事故是一项系统工程。我们应该认真剖析可能引发事故的原因，并千方百计地找出操作性可强的预防措施，杜绝任何安全隐患。

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