工业压力管道常见安全隐患

2020-11-25苗沛杰

建材发展导向 2020年19期

苗沛杰

（山西省工业设备安装集团有限公司，山西太原 030032）

1 工业压力管道常见安全隐患

1.1 爆管事件

爆管事件是指工业压力管道在试压或者运行过程中因为某种原因而造成的穿孔、破裂致使系统停止运行的事件。爆管事件是工业压力管道常见的安全事件，总的来说，爆管事件主要由以下几方面的因素造成：①高温高压条件下，工业压力管道管材强度达到极限；②腐蚀减薄等原因造成工业压力管道强度降低；③在设计施工过程中，对工业压力管道管材质量控制不到位，导致管道内部存在缺陷。爆管事件的主要表现特征为管道韧性破坏，压力增加后，管壁就会承受过高的应力，最后达到材料屈服极限发生破裂。另外，值得注意的是，当管壁局部出现塑性变形时，其径向应力会比轴向力大很多，管道的直径和壁厚会发生增大与减薄现象，对管道的韧性造成影响。一旦压力管道发生爆管事件时，管道内的压力瞬间突降，会释放出大量的能量与冲击波，对周围的人和物会产生严重的威胁，甚至可以直接将建筑物摧毁。对于化工企业来说，有毒易燃的介质众多，其压力管道检修与预防工作显得尤为重要。

1.2 裂纹事件

裂纹事件是指压力管道在运行过程中因为各种原因而产生不同程度的裂纹，从而对管道安全运行系统造成影响和威胁。应该说，裂纹事件是压力管道事件中最危险的一种缺陷，是导致压力管道脆性破坏的重要原因。更为严重的是，一旦对裂纹不能及时进行解决处理，就会引发爆管事件。因此，需要对裂纹事件给予足够的重视。总的来说，裂纹事件发生的原因主要有以下两种：①管材在制造和安装过程中产生的裂纹，这种裂纹主要是管材扎制裂纹、应力裂纹与焊接裂纹；②压力管道运行过程中产生的扩展性裂纹，这种裂纹主要是疲劳裂纹与服饰裂纹。简单来说，原材料缺陷裂纹有的会出现在内部，有的会出现在外部，没有一定的方向性和部位，单纯进行外部检查很难发现。焊接裂纹是在安装和修理过程中的出现的一种裂纹形式，常出现于焊缝热影响区与具有较大残余应力的焊缝交叉口，其产生的原因以材料可塑性差、焊接温度过低，冷却速度太快、强行对接导致管道受到太大的约束力等为主。应力裂纹主要出现于焊接后热处理过程中，呈现分枝状，是一种晶状裂纹。疲劳裂纹是因为压力管道布置结构不合理或者材料缺陷而造成的局部应力过高，且压力和温度频繁波动所导致的一种裂纹形式。腐蚀裂纹则是腐蚀介质在一定的环境条件下对管道造成腐蚀而形成的裂纹形式，这种裂纹与应力存在很大的关系。

1.3 泄露事件

泄露事件是指压力管道因为各种原因造成的介质泄露事件，一旦发生泄露事件，轻则会造成能源物质的损失和环境污染，重则会产生爆炸事件对人民群众的生命安全造成威胁。泄露事件产生的原因众多，具体有以下几方面：管道裂纹或爆管，①管道因为腐蚀作用而变薄穿孔；②法兰、阀门密封性失效；③管道焊接质量不过关，存在砂眼或者裂缝，一段时间的运行后，会导致缺陷进一步扩大，最终发生泄露。除此之外，不法分子打孔盗油也会导致压力管道发生泄露事件。

2 工业压力管道常见安全隐患的预防措施

2.1 实行全面检验标准，确保压力管道运行安全

压力管道正式投入使用之前，操作人员应该严格按照质量审核标准与检验工作要求，重点针对结构设计问题以及潜在隐患问题进行重点排查，针对质量不合格的问题进行合理解决。同时，对于配件质量以及安全使用原则应该予以高度重视，做好定期检验工作。除此之外，明确压力管道的安全状况等级，合理确定设备的检验周期，并根据现场检测反馈结果判断当前设备是否能够继续安全应用，从根本上确保压力管道运行安全。

2.2 健全压力管道检验长效机制，规避风险隐患问题

压力管道检验工作应该严格按照定期检查标准，重点针对压力管道的运行问题进行统筹规划与合理部署，如重点检查高压、有毒、易燃易爆的压力管道。与此同时，按照压力管道的不同形式以及运行特点，加强对压力管道运行过程的强化管理。日常管理过程中，应该立足于当前检验实况，不断拓宽压力管道检测范围，且检验过程应该交由专业人员执行检验工作，定期调查鉴定结果，为压力管道检验长效机制的合理构建奠定良好基础。

2.3 重视压力管道腐蚀问题，保持压力管道稳定运行状态

正式应用压力管道期间，管道运行过程会受到设计因素、安装因素等方面的影响而出现腐蚀问题，给压力管道稳定运行造成不良影响。针对于此，建议管理人员有必要针对压力管道腐蚀问题加强预防与管理控制。目前，为防止压力管道运行失效，现场操作人员需要重点掌握压力管道的运行状态以及潜在的破坏规律，结合腐蚀问题的具体成因制定相应的解决措施。其中，重点针对压力管道重要位置或者衔接位置进行强化保护与定期维养，尤其要防止地下水渗入问题，以免给压力管道安全运行工作造成不良影响。

2.4 压力管道安全保护装置的检验

压力管道，安全保护装置应严格遵守现行安全技术规范及国家生产标准，在无明确生产合格证、性能不符合要求、逾期不检验的情况下，禁止压力管道投入使用。在对压力管道的压力仪表进行检验期间，需将检验标准放置在仪表的精准度、表盘直径、安装位置等方面。要求压力表必须由相关专业计量单位进行检验，在检验合格后出具相应的合格证明。在对测温仪表进行检验过程中，发现仪表出现校检合格期过期、仪表量程与检测温度范围不相符的情况下，及时维护或更换仪表。压力管道安全阀主要进行外观检验，检验目标放置在安全阀是否出现泄漏或锈蚀等情况，不同种类安全法的检验重点不同。举例而言，弹簧式安全阀检验过程中，应检查安全阀螺钉的铅封情况。检验压力管道爆破片期间，也需对爆破片进行外观检查，观察爆破片是否处于使用期限内，爆破片安装的正确性等，及时更换安装错误、压力及温度不合格的爆破片，为从根本上保障压力管道的安全运行奠定坚实基础。

2.5 焊接过程中的质量控制

1）严格把控焊接材料质量要保证压力管道的焊接质量最为基础的便是对焊接材料质量的严格把控，在材料选取、使用、验收等过程中要进行全方位的监管，各个施工单位需要制定一系列针对焊接材料质量的体系来监督各环节施工人员的行为，确保科学、有效、合理地使用焊接材料。近年来，我国也制定了一系列关于选取、使用以及验收焊材的标准体系，标准指出各单位在使用焊材前需要仔细检查材料的型号、质量以及规格等，看是否对应施工所需，便于及时更换对应材料；使用的材料若出现杂质时需要及时采用相对应的措施或者替换材料。压力管道通常是由支撑件、管子、法兰、阀门等材料组成，一般在焊接之前就需要将管道以及其他配件铺好，这就需要选择好管道的材质，便于更好地进行焊接。此外，还需要考虑焊接材料是否会和管道内运输物质反应，应选择不发生反应的材料。2）严格把控焊接温度焊接温度会影响到焊缝的连接质量，我们在实际施工过程中需要根据具体的参数严格把控。温度控制包括对焊接的节奏、焊接热处理、焊接接头等进行控制，在焊接之前需要对管道的管口、坡口、切割下料、焊接环境等进行严格勘察，确定无误后才能操作，若在焊接过程中发现焊缝缺陷需要重新焊接。焊接接头的性能会随着环境温度的变化而变化，在温度比较低时会提高熔池金属的冷却速度进而影响到接头金相内部的组织，从而影响接头的性能。对此，在焊接时我们需要依照焊接材料来确定焊接的最低温度，例如：中高合金钢是0℃；碳素钢是-20℃。此外，还需要观察环境温度与最低温度间的差距做好预热工作，从而确保压力管道的焊接质量。