化工管道火灾爆炸事故类型分析及其预防

　　化工管道同化工设备一样是化工生产装置中不可缺少的组成部分，起着把不同工艺功能的设备连接在一起的作用，以完成特定的工艺过程，在某些情况下，管道本身也同化工设备一样能完成某些化工过程，即“管道化生产”。化工管道布置纵横交错，管道种类繁多，被输送介质的理化性质多样，管道系统接点多，火灾爆炸事故发生率高。管道发生破裂爆炸事故，容易沿着管道系统扩展蔓延，使事故迅速扩大。研究化工管道火灾爆炸事故的类型，预防和控制火灾爆炸事故发生，是实现化工安全生产的一项重要工作。
　　一、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，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、长期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，内外壁有别伤;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;长期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、与机器的振动、气流脉动引起振动地震，地基下沉等。狂风等外力冲击;设备摇摆;施工造成破坏;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
　　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，或使可燃气体与助气体混合，遇引火即发生爆炸。
　　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，导致管道张裂或爆炸。
　　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接触便会自燃。
　　6.具有多种引火源
　　泄漏出来与空气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。