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浅析化工管道系统的火灾爆炸事故类型分析
发布时间:2021-11-26   点击次数:121次

浅析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、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;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。

7、易成为火灾蔓延的通道

由于管道连接着各种设备,管道发生火灾,不但影响管道系统的正常运行,而且还会使整个生产系统发生连锁反应,事故迅速蔓延和扩大,特别是管内介质有毒时,对人的生命威胁更大。在管道中传播的爆炸,一定条件下会发生由爆燃向爆轰的转变,对生产设备、厂房等建筑物造成严重的破坏。


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