化工管道火灾爆炸事故原因及预防措施

刘夏华

摘 要：在化工生产的部件中管道是很重要的一部分，各种设备通过它的连接形成一个统一的系统。化工管道的分布错综复杂，管道的连接点有很多，而经过管道运输的多为容易燃烧、容易爆炸的危险物，如果管道损坏发生爆炸，火势就会沿着管道系统扩散，使事故急剧恶化。化工管道在最初的设计原则是预防为主，其安全是企业的生命线。在石油化工管道中往往存在着爆炸的危险，文章主要介绍爆炸可能发生的原因及应该采取的应对措施。

关键词：爆炸事故；预防措施：化工管道；火灾

1 石油化工管道火灾爆炸的原因

1.1 管道泄漏

导致管道泄漏的因素有：（1）产品质量不合格包括：设计没有达到要求、材料有自身的问题、焊接不合格、连接件的密封起不到作用；（2）工艺的影响包括：管道损坏、经常受到力的作用、遭受腐蚀等；（3）外界的影响包括：被硬物碰到、晃动、运输过程中损坏、自然灾害等；（4）维修保养不当造成影响包括：维修不全面、没有进行全面的检查、发现问题不能及时解决等。

1.2 管道内形成爆炸性混合物

在平常检修过程中，由于对管道处理不当让空气进入其中，就会形成爆炸性气体混合物；在检修时过程中有的管道上没有加盲板，就会使空气与爆炸性气体混合；当混合气体和着火源反应时就会爆炸。

1.3 管道内超压

一般情况下误操作或反应不正常可能导致管道的超压爆炸。要是因为管道出现问题使冷却介质不能得到足量的供给，生产系统就会产生超温、超压的不良反应，从而使相关器材因为超压发生事故。而对于一些不断排出物料的管道，由于其管路的特殊性，使其运输物料的速度降低，就会让一部分物料存在设备内排不出来，从而引发超压爆炸事故。

1.4 管道因堵塞而爆炸

如果管道被塞住，就会使压力迅速上升，引发爆炸事故。当外界气温比较低时，要是管道内有水，就会因结冰发生“冻堵”。在输送粘性大或易聚集物质的管道中，其供料处、弯头处易发生堵塞。而不正确的操作方法以及缺乏维修保养也会发生堵塞的情况。

1.5 由自燃而引发的事故

管道内存在的易燃物在高温、高压的作用下会发生自燃，从而导致管道燃烧或爆炸。比如硫化亚铁在炼油厂的管道中可以经常见到，这是铁锈遇到硫化氢后产生化学反应的结果。在设备不使用的时候拆开设备，其遇到空气就会快速自燃，从而引发事故。

1.6 引火源的类型

有很多引火源会影响在管道中运送的物料。在开关管道阀门的时候，由于阀瓣和阀座摩擦，就会诱发引火源。在压力不合适的时候打开阀门，就会发生高压挤压低压使温度上升的现象，这就会形成压缩引火源。常见的外部引火源包含了摩擦、明火、高温、电打火、雷击、静电等许多情况。

1.7 易成火灾蔓延的通道

我们知道设备是由管道连接的，如果管道着火，火势就会沿着管路系统蔓延，对整个生产系统造成不可估量的损失，若管道内的物料有毒，则会危害人民群众的生命安全。爆炸在管道中传播的过程中还可能转变为爆轰，而爆轰造成的损失不亚于爆炸。

2 如何预防火灾爆炸事故

2.1 遵守规范原则

管道在输送较高火灾等级的危险物或对人体有害的气体时，必须避开和管道无关的物体。多个介质管道共同使用一个管架时其间距必须符合相关设计规范的要求。如果管架需要布置许多层，那么热物料管道应该布置在上层，具有腐蚀性介质管道应布置在下层；要注意不能使蒸汽、热管道和易燃液体及液化石油气体管道安放在一起；而助燃与可燃管道的中间，最好保证250mm的距离或用不可燃物料管道把它们隔开。

2.2 选材、设计、加工、安装合理

我们选材通常要考虑运输物质的物理性能、所受压力及其温度等多种情况，最好不使用代材，严禁使用有质量问题的管材。要使用不燃材料来做可燃液体架空管道的管架。为了不让液体在发生事情后从管道内流出来，把管道建在地沟内并由不燃材料防护，同时使其通风良好，就可以避免可燃气体聚在一起。要根据工艺要求进行高标准的设计，合理选择管道的直径，弯头和变径的地方要缓和，其数量也应该尽量少。管子的内壁要尽量光滑平整，不可以有不平整的地方，不能安装不符合要求的管道附件。焊接的质量要符合规范要求，对焊缝要做严格的检验。要正确的连接管道。管道在穿过建筑物的时候要安装防护构件。不能让管道和管件在没有任何防护的情况下直接敷设在管架上。

2.3 防腐措施有什么

使用耐腐蚀材料要根据所输送物料腐蚀特性。比如，当硫腐蚀情况不一样时，就要用5Cr、7Cr、9Cr三种不同类型的钢管；要想不让高温氧化腐蚀的情况出现，就应该使用5Cr、9Cr钢管或奥氏体不锈钢管。有很多可以防腐的方法，像涂防腐层、化学反应防腐、运用最新科技成果等。其中涂防腐层的方法最为常用。要经常检查并掌握管道的腐蚀情况，对地下部分更要加强检查，发现问题及时处理、及时解决，防止造成事故。

2.4 为什么要消除管道残余应力

要使管道不发生晃动，安放减震器以及提高设计的要求是很好的方法。为了使弱热应力不产生影响，可以使用减弱热应力热补偿和加大管系的稳定性等方法，比如，使用配套的热补偿器；在管道上方安装固定装置：调整管道的铺设方向等措施。对不同的情况要采取不同的应对方法。

2.5 严格按照安全规范操作

在进行生产的时候我们要严格遵守操作规范，按照规范的要求来调控运输物料的各项指标。在生产的关键地方，比如，加热炉的进口处、反应塔的塔底、反应器的底部等地方要严加注意。我们要保证冷却介质要有足够的供给量，不能有断送的情况，在需要的时候可以使用自动控制或双路电、水源，用这种方法可以有效的避免一些危险情况的发生。要经常检查管道内是否有杂物，如有，则需清理，在清理的过程中不允许使用铁质材料，因为铁质材料和管道摩擦产生火星会引发其内部气体爆炸。冬天气温较低的时候，要预防冰冻情况的发生，尤其是在容易积水的地方，要是管道内有水而短时间又不用则可以先排出去。对管道加强维修管理可以有效的延长其使用寿命。

2.6 如何加强防火安全管理的工作

根据有关规范的要求对正在运行中的管道要适时的检查。检查时要仔细认真，如果发现任何损坏迹象就要立即修理。在修理完成后，要注意对管道内的气体进行置换，经过检查认为各部件都符合要求时才能够启动系统。将高温管道和危险物料管道敷设一起是十分危险的。而在需要散热的输送管道上放一些无关的杂物，也会引起火灾。对一些细节性的做法一定要严加注意，防患于未然。

2.7 防静电有哪些方法

当管道在输送粉粒状物料的时候应该使用导电性好的材料来制造的，而且在其周围安放能消除静电的设备。在一个工厂里其可燃气体管道应该为一个统一的整体并且有导线和地表连接在一起。静电接地系统静电接地电阻值不应大于106Ω。管道在进出装置区（含生产车间厂房）处、分岔处应进行接地。长距离无分支管道应每隔100m接地一次。平行管道净距小于100mm时，应每隔20m加跨接线。当管道交叉且净距小于100mm时，应加跨接线。

2.8 防火防爆安全装置应该如何设置

如果管道有发生超压爆炸的可能就可以安装安全阀来预防。如果在管道内有传播火灾的可能就可以采用在关键地方设置水封、砂封、阻火器的方法来解决。如果在管道的连接处有发生倒流的可能就应该安装止回阀和切断阀来处理。在火灾极易发生的地方可以安装预警、报警装置，当火灾刚开始的时候就被消灭，把火灾的风险降到最低。

参考文献

[1]王怀义.石油化工管道安装设计[M].北京：中国石化出版社.

[2]化工工艺设计手册[M].北京：化学工业出版社.

[3]侯芙生.炼油工程师手册[M].北京：石油工艺出版社.