工業(yè)壓力管道常見安全隱患

苗沛杰

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司，山西 太原 030032）

1 工業(yè)壓力管道常見安全隱患

1.1 爆管事件

爆管事件是指工業(yè)壓力管道在試壓或者運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)槟撤N原因而造成的穿孔、破裂致使系統(tǒng)停止運(yùn)行的事件。爆管事件是工業(yè)壓力管道常見的安全事件，總的來(lái)說(shuō)，爆管事件主要由以下幾方面的因素造成：①高溫高壓條件下，工業(yè)壓力管道管材強(qiáng)度達(dá)到極限；②腐蝕減薄等原因造成工業(yè)壓力管道強(qiáng)度降低；③在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，對(duì)工業(yè)壓力管道管材質(zhì)量控制不到位，導(dǎo)致管道內(nèi)部存在缺陷。爆管事件的主要表現(xiàn)特征為管道韌性破壞，壓力增加后，管壁就會(huì)承受過(guò)高的應(yīng)力，最后達(dá)到材料屈服極限發(fā)生破裂。另外，值得注意的是，當(dāng)管壁局部出現(xiàn)塑性變形時(shí)，其徑向應(yīng)力會(huì)比軸向力大很多，管道的直徑和壁厚會(huì)發(fā)生增大與減薄現(xiàn)象，對(duì)管道的韌性造成影響。一旦壓力管道發(fā)生爆管事件時(shí)，管道內(nèi)的壓力瞬間突降，會(huì)釋放出大量的能量與沖擊波，對(duì)周圍的人和物會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，甚至可以直接將建筑物摧毀。對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，有毒易燃的介質(zhì)眾多，其壓力管道檢修與預(yù)防工作顯得尤為重要。

1.2 裂紋事件

裂紋事件是指壓力管道在運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)楦鞣N原因而產(chǎn)生不同程度的裂紋，從而對(duì)管道安全運(yùn)行系統(tǒng)造成影響和威脅。應(yīng)該說(shuō)，裂紋事件是壓力管道事件中最危險(xiǎn)的一種缺陷，是導(dǎo)致壓力管道脆性破壞的重要原因。更為嚴(yán)重的是，一旦對(duì)裂紋不能及時(shí)進(jìn)行解決處理，就會(huì)引發(fā)爆管事件。因此，需要對(duì)裂紋事件給予足夠的重視?？偟膩?lái)說(shuō)，裂紋事件發(fā)生的原因主要有以下兩種：①管材在制造和安裝過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋，這種裂紋主要是管材扎制裂紋、應(yīng)力裂紋與焊接裂紋；②壓力管道運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的擴(kuò)展性裂紋，這種裂紋主要是疲勞裂紋與服飾裂紋。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，原材料缺陷裂紋有的會(huì)出現(xiàn)在內(nèi)部，有的會(huì)出現(xiàn)在外部，沒有一定的方向性和部位，單純進(jìn)行外部檢查很難發(fā)現(xiàn)。焊接裂紋是在安裝和修理過(guò)程中的出現(xiàn)的一種裂紋形式，常出現(xiàn)于焊縫熱影響區(qū)與具有較大殘余應(yīng)力的焊縫交叉口，其產(chǎn)生的原因以材料可塑性差、焊接溫度過(guò)低，冷卻速度太快、強(qiáng)行對(duì)接導(dǎo)致管道受到太大的約束力等為主。應(yīng)力裂紋主要出現(xiàn)于焊接后熱處理過(guò)程中，呈現(xiàn)分枝狀，是一種晶狀裂紋。疲勞裂紋是因?yàn)閴毫艿啦贾媒Y(jié)構(gòu)不合理或者材料缺陷而造成的局部應(yīng)力過(guò)高，且壓力和溫度頻繁波動(dòng)所導(dǎo)致的一種裂紋形式。腐蝕裂紋則是腐蝕介質(zhì)在一定的環(huán)境條件下對(duì)管道造成腐蝕而形成的裂紋形式，這種裂紋與應(yīng)力存在很大的關(guān)系。

1.3 泄露事件

泄露事件是指壓力管道因?yàn)楦鞣N原因造成的介質(zhì)泄露事件，一旦發(fā)生泄露事件，輕則會(huì)造成能源物質(zhì)的損失和環(huán)境污染，重則會(huì)產(chǎn)生爆炸事件對(duì)人民群眾的生命安全造成威脅。泄露事件產(chǎn)生的原因眾多，具體有以下幾方面：管道裂紋或爆管，①管道因?yàn)楦g作用而變薄穿孔；②法蘭、閥門密封性失效；③管道焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)，存在砂眼或者裂縫，一段時(shí)間的運(yùn)行后，會(huì)導(dǎo)致缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大，最終發(fā)生泄露。除此之外，不法分子打孔盜油也會(huì)導(dǎo)致壓力管道發(fā)生泄露事件。

2 工業(yè)壓力管道常見安全隱患的預(yù)防措施

2.1 實(shí)行全面檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，確保壓力管道運(yùn)行安全

壓力管道正式投入使用之前，操作人員應(yīng)該嚴(yán)格按照質(zhì)量審核標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)工作要求，重點(diǎn)針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題以及潛在隱患問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)排查，針對(duì)質(zhì)量不合格的問(wèn)題進(jìn)行合理解決。同時(shí)，對(duì)于配件質(zhì)量以及安全使用原則應(yīng)該予以高度重視，做好定期檢驗(yàn)工作。除此之外，明確壓力管道的安全狀況等級(jí)，合理確定設(shè)備的檢驗(yàn)周期，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)反饋結(jié)果判斷當(dāng)前設(shè)備是否能夠繼續(xù)安全應(yīng)用，從根本上確保壓力管道運(yùn)行安全。

2.2 健全壓力管道檢驗(yàn)長(zhǎng)效機(jī)制，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)隱患問(wèn)題

壓力管道檢驗(yàn)工作應(yīng)該嚴(yán)格按照定期檢查標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)針對(duì)壓力管道的運(yùn)行問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署，如重點(diǎn)檢查高壓、有毒、易燃易爆的壓力管道。與此同時(shí)，按照壓力管道的不同形式以及運(yùn)行特點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)壓力管道運(yùn)行過(guò)程的強(qiáng)化管理。日常管理過(guò)程中，應(yīng)該立足于當(dāng)前檢驗(yàn)實(shí)況，不斷拓寬壓力管道檢測(cè)范圍，且檢驗(yàn)過(guò)程應(yīng)該交由專業(yè)人員執(zhí)行檢驗(yàn)工作，定期調(diào)查鑒定結(jié)果，為壓力管道檢驗(yàn)長(zhǎng)效機(jī)制的合理構(gòu)建奠定良好基礎(chǔ)。

2.3 重視壓力管道腐蝕問(wèn)題，保持壓力管道穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)

正式應(yīng)用壓力管道期間，管道運(yùn)行過(guò)程會(huì)受到設(shè)計(jì)因素、安裝因素等方面的影響而出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，給壓力管道穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響。針對(duì)于此，建議管理人員有必要針對(duì)壓力管道腐蝕問(wèn)題加強(qiáng)預(yù)防與管理控制。目前，為防止壓力管道運(yùn)行失效，現(xiàn)場(chǎng)操作人員需要重點(diǎn)掌握壓力管道的運(yùn)行狀態(tài)以及潛在的破壞規(guī)律，結(jié)合腐蝕問(wèn)題的具體成因制定相應(yīng)的解決措施。其中，重點(diǎn)針對(duì)壓力管道重要位置或者銜接位置進(jìn)行強(qiáng)化保護(hù)與定期維養(yǎng)，尤其要防止地下水滲入問(wèn)題，以免給壓力管道安全運(yùn)行工作造成不良影響。

2.4 壓力管道安全保護(hù)裝置的檢驗(yàn)

壓力管道，安全保護(hù)裝置應(yīng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)行安全技術(shù)規(guī)范及國(guó)家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在無(wú)明確生產(chǎn)合格證、性能不符合要求、逾期不檢驗(yàn)的情況下，禁止壓力管道投入使用。在對(duì)壓力管道的壓力儀表進(jìn)行檢驗(yàn)期間，需將檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)放置在儀表的精準(zhǔn)度、表盤直徑、安裝位置等方面。要求壓力表必須由相關(guān)專業(yè)計(jì)量單位進(jìn)行檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)合格后出具相應(yīng)的合格證明。在對(duì)測(cè)溫儀表進(jìn)行檢驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)儀表出現(xiàn)校檢合格期過(guò)期、儀表量程與檢測(cè)溫度范圍不相符的情況下，及時(shí)維護(hù)或更換儀表。壓力管道安全閥主要進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)放置在安全閥是否出現(xiàn)泄漏或銹蝕等情況，不同種類安全法的檢驗(yàn)重點(diǎn)不同。舉例而言，彈簧式安全閥檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)檢查安全閥螺釘?shù)你U封情況。檢驗(yàn)壓力管道爆破片期間，也需對(duì)爆破片進(jìn)行外觀檢查，觀察爆破片是否處于使用期限內(nèi)，爆破片安裝的正確性等，及時(shí)更換安裝錯(cuò)誤、壓力及溫度不合格的爆破片，為從根本上保障壓力管道的安全運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.5 焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制

1）嚴(yán)格把控焊接材料質(zhì)量要保證壓力管道的焊接質(zhì)量最為基礎(chǔ)的便是對(duì)焊接材料質(zhì)量的嚴(yán)格把控，在材料選取、使用、驗(yàn)收等過(guò)程中要進(jìn)行全方位的監(jiān)管，各個(gè)施工單位需要制定一系列針對(duì)焊接材料質(zhì)量的體系來(lái)監(jiān)督各環(huán)節(jié)施工人員的行為，確?？茖W(xué)、有效、合理地使用焊接材料。近年來(lái)，我國(guó)也制定了一系列關(guān)于選取、使用以及驗(yàn)收焊材的標(biāo)準(zhǔn)體系，標(biāo)準(zhǔn)指出各單位在使用焊材前需要仔細(xì)檢查材料的型號(hào)、質(zhì)量以及規(guī)格等，看是否對(duì)應(yīng)施工所需，便于及時(shí)更換對(duì)應(yīng)材料；使用的材料若出現(xiàn)雜質(zhì)時(shí)需要及時(shí)采用相對(duì)應(yīng)的措施或者替換材料。壓力管道通常是由支撐件、管子、法蘭、閥門等材料組成，一般在焊接之前就需要將管道以及其他配件鋪好，這就需要選擇好管道的材質(zhì)，便于更好地進(jìn)行焊接。此外，還需要考慮焊接材料是否會(huì)和管道內(nèi)運(yùn)輸物質(zhì)反應(yīng)，應(yīng)選擇不發(fā)生反應(yīng)的材料。2）嚴(yán)格把控焊接溫度焊接溫度會(huì)影響到焊縫的連接質(zhì)量，我們?cè)趯?shí)際施工過(guò)程中需要根據(jù)具體的參數(shù)嚴(yán)格把控。溫度控制包括對(duì)焊接的節(jié)奏、焊接熱處理、焊接接頭等進(jìn)行控制，在焊接之前需要對(duì)管道的管口、坡口、切割下料、焊接環(huán)境等進(jìn)行嚴(yán)格勘察，確定無(wú)誤后才能操作，若在焊接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)焊縫缺陷需要重新焊接。焊接接頭的性能會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而變化，在溫度比較低時(shí)會(huì)提高熔池金屬的冷卻速度進(jìn)而影響到接頭金相內(nèi)部的組織，從而影響接頭的性能。對(duì)此，在焊接時(shí)我們需要依照焊接材料來(lái)確定焊接的最低溫度，例如：中高合金鋼是0℃；碳素鋼是-20℃。此外，還需要觀察環(huán)境溫度與最低溫度間的差距做好預(yù)熱工作，從而確保壓力管道的焊接質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

壓力管道的安全管理工作不僅僅關(guān)系著工業(yè)生產(chǎn)的效率，同時(shí)他還關(guān)系著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)壓力管道進(jìn)行安全管理工作，可以說(shuō)是對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)建設(shè)的貢獻(xiàn)。因此要加強(qiáng)對(duì)壓力管道的安全管理工作。