2016年 第1期（總第19期）                                            溫 州 機(jī) 械 工 程                                                                                               18

【科技論壇】       

          關(guān)于化工生產(chǎn)裝置管道安全設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題

                        杜聲隆  林戈

                         （溫州新星設(shè)備安裝有限公司）  

前言   化工生產(chǎn)的原料與產(chǎn)品大多屬于易燃、易爆、有毒物質(zhì)，生產(chǎn)過程中存在著火災(zāi)、爆炸以及中毒一系列危險(xiǎn)因素也較多。怎樣確保設(shè)計(jì)安全準(zhǔn)確識(shí)別化工過程中存在的各種危險(xiǎn)因素和估計(jì)偏離，同時(shí)采取有效的措施避免各種事故的發(fā)生，是人們所關(guān)注的焦點(diǎn)問題。本文簡(jiǎn)要論述了化工生產(chǎn)的危險(xiǎn)因素，其次對(duì)管道安全設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)注意問題，作為設(shè)計(jì)時(shí)參考。

1  化工生產(chǎn)危險(xiǎn)因素

1.1  中毒危險(xiǎn)因素

   在化工生產(chǎn)過程中以原料、成品、半成品以及其它物料等而形成職業(yè)性的毒物，如發(fā)生與人體接觸會(huì)從口、鼻、皮膚進(jìn)入到人體內(nèi)部，導(dǎo)致人體生理功能與正常結(jié)構(gòu)的病理發(fā)生改變，輕者會(huì)對(duì)人體的正常反應(yīng)造成遲緩，影響操作過程中的準(zhǔn)確判斷以及采取高效的措施，重者會(huì)直接危害到人的生命。

1.2  火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)因素

  
生產(chǎn)過程中由可燃?xì)怏w、油氣、粉塵以及空氣而組成的混合物，當(dāng)它的濃度達(dá)到爆炸極限時(shí)，如果被引燃，那么就會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)爆炸現(xiàn)象，特別是大量的可燃?xì)怏w或者由其泄漏而構(gòu)成的蒸汽云爆炸，帶來的是毀滅性的災(zāi)難。

1.3  反應(yīng)性危險(xiǎn)因素

   化工生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)一般涵蓋兩種反應(yīng)類型，一個(gè)是吸熱一個(gè)是放熱，一般情況下放熱反應(yīng)要比吸熱反應(yīng)危險(xiǎn)，尤其是采用強(qiáng)氧化劑后的氧化反應(yīng)更是十分危險(xiǎn)，在有機(jī)分子上引進(jìn)鹵素原子的鹵化反應(yīng)；用硝基取代化合物中氫原子的硝化反應(yīng)，一旦失控就會(huì)引起無法預(yù)料的嚴(yán)重后果。

2  管道設(shè)計(jì)因注意的幾點(diǎn)問題

2.1  管道腐蝕破壞

    化工生產(chǎn)裝置管路腐蝕破壞主要有二種形態(tài)：一是均勻腐蝕，由于化學(xué)或者電化學(xué)發(fā)生反應(yīng)，致使材料表面失去了金屬，在諸多類型的腐蝕失效中，壁厚減薄失效的均勻腐蝕大概占了百分之三十以上。其對(duì)于管道設(shè)計(jì)來說，并不是最危險(xiǎn)的，應(yīng)根據(jù)參考經(jīng)驗(yàn)與試驗(yàn)的腐蝕速率數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)壽命，通過費(fèi)用的比較，使用耐腐蝕性強(qiáng)的材料（含復(fù)合材料）或者將管道的腐蝕裕量進(jìn)一步增加，對(duì)于管道的壁厚，應(yīng)進(jìn)行在役檢測(cè)，并且還可對(duì)均勻腐蝕進(jìn)行必要的監(jiān)督與控制。其次是應(yīng)力腐蝕，主要指的是在應(yīng)力與腐蝕共同作用下，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料出現(xiàn)破壞失效現(xiàn)象。具體涵蓋了應(yīng)力腐蝕開裂、磨蝕、

氫鼓泡等應(yīng)力腐蝕，在所有腐蝕失效中占到了三分之一。而其中最為常見的就是應(yīng)力腐蝕開裂，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其在所有腐蝕失效中占到了百分之二十以上，其在破壞前沒有任何的宏觀征兆，并且屬于脆性的，這一失效模式具有較高的危險(xiǎn)度。要想避免應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象的發(fā)生，就必須充分的掌握防止形成應(yīng)力腐蝕開裂的材料—環(huán)境組合。我們經(jīng)常見到的碳鋼和苛性堿溶液，硝酸鹽溶液所產(chǎn)生的堿脆與硝脆；碳鋼在酸性環(huán)境下,都有可能出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象，因此在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意，綜合考慮以上腐蝕因素。

2.2  管道系統(tǒng)對(duì)閥門的要求

管路閥門的選用正確與否都有可能關(guān)乎到管道安全，閥門件材料應(yīng)視作操作條件的確立，除了不同溫度、壓力、介質(zhì)特性對(duì)閥體材質(zhì)有明確的要求之外，同時(shí)對(duì)于如閥座、閥芯、閥桿密封型式等也有著明確的要求，而當(dāng)前我國的閥門型號(hào)很難全面反映上述內(nèi)容，難免有濫用現(xiàn)象。所以應(yīng)積極的推行閥門規(guī)格書，將管道設(shè)計(jì)對(duì)閥門的具體要求充分的反映出來，從而確保閥門具有較高的安全使用質(zhì)量。

管道是化工生產(chǎn)裝置中的重要組成部分，是裝置不可分割的整體，管道系統(tǒng)的合理正確設(shè)計(jì)，確保了生產(chǎn)裝置的整體安全，為了進(jìn)一步強(qiáng)化壓力管道法制化管理力度，增強(qiáng)壓力管道設(shè)計(jì)質(zhì)量，我國已經(jīng)頒布并實(shí)施了《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》、《壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)單位資格許可與管理規(guī)則》，其對(duì)于管道設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平的提高以及促進(jìn)壓力管道安全運(yùn)行有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文單位介紹： 溫州新星設(shè)備安裝有限公司為溫州市機(jī)械工程學(xué)會(huì)理事單位，該單位長(zhǎng)期從事化工生產(chǎn)裝備的研究設(shè)計(jì)制造， 企業(yè)取得特種設(shè)備一、二類壓力容器設(shè)計(jì)、制造、安裝許可證書；壓力管道設(shè)計(jì)、制造、安裝許可證書，具有理論與實(shí)踐相結(jié)合的豐富經(jīng)驗(yàn)。