化工管道同化工設備一樣是化工生產裝置中*的組成部分，起著把不同工藝功能的設備連接在一起的作用，以完成特定的工藝過程，在某些情況下，管道本身也同化工設備一樣能完成某些化工過程，即“管道化生產"。化工管道布置縱橫交錯，管道種類繁多，被輸送介質的理化性質多樣，管道系統(tǒng)接點多，火災爆炸事故發(fā)生率高。管道發(fā)生破裂爆炸事故，輕易沿著管道系統(tǒng)擴展蔓延，使事故迅速擴大。預防和控制火災爆炸事故的發(fā)生，是現(xiàn)代化工安全生產的一項重要工作。
一、化工管道系統(tǒng)的火災爆炸事故分析
1、泄漏引起火災爆炸
石油化工管道大多輸送易燃易爆介質，管道破裂泄漏時極易導致火災和爆炸事故。這是由于泄漏的可燃介質遇點火源即可燃燒或爆炸。管道經常發(fā)生破裂泄漏的部位主要有：與設備連接的焊縫處；閥門密封墊片處；管段的變徑和灣頭處；管道閥門、法蘭、長期接觸腐蝕性介質的管段等。
管道質量因素泄漏，如設計不公道，管道的結構、管件與閥門的連接形式不公道或螺紋制式不一致，未考慮管道受熱膨脹題目；材料本身缺陷，管壁太薄、有砂眼，代材不符合要求；加工不良，冷加工時，內外壁有劃傷；焊接質量低劣，焊接裂紋、錯位、燒穿、未焊透、焊瘤和咬邊等；閥門、法蘭等處密封失效。
管道工藝因素泄漏，如管道中高速活動的介質沖擊與磨損；反復應力的作用；腐蝕性介質的腐蝕；長期在高溫下工作發(fā)生蠕變；低溫下操縱材料冷脆裂斷；老化變質；高壓物料竄進低壓管道發(fā)生破裂等。
操縱失誤引起泄漏，如錯誤操縱閥門可使可燃物漏出；超溫、超壓、超速、超負荷運轉；維護不周，不及時維修，超期和帶病運轉等。
2、管道內形成爆炸性混合物
在停車檢驗和開車時，未對管道進行置換，或采用非惰性氣體置換，或置換不*，空氣混進管道內，形成爆炸性混合物；檢驗時在管道（特別是高壓管道）上未堵盲板，致使空氣與可燃氣體混合；負壓管道吸進空氣；操縱閥門有誤使管道中漏進空氣，或使可燃氣體與助燃氣體混合，遇引火源即發(fā)生爆炸。
3、管道內超壓爆炸
管道的超壓爆炸與反應器的操縱失誤或反應異常有關，冷卻介質輸送管道出現(xiàn)故障，導致冷卻介質供給不足或中斷，使生產系統(tǒng)發(fā)生超溫、超壓的惡性循環(huán)，*導致設備、管線發(fā)生超壓爆炸事故。
在管道中由于產生聚合或分解反應，會造成異常壓力。在環(huán)氧乙烷、乙醇催化劑的管道中，如配比失調或操縱失誤環(huán)氧乙烷就會在管道中聚合或分解，產生高熱，使壓力上升，導致管道脹裂或爆炸。
4、管道內堵塞爆炸
管道發(fā)生堵塞，會使系統(tǒng)壓力急劇增大，會導致爆炸破裂事故。
輸送低溫液體或含水介質的管道，在低溫環(huán)境條件下極易發(fā)生結冰“凍堵"。
輸送具有粘性或濕度較高的粉狀、顆粒狀物料的管道，易在供料處粘附管壁*導致堵塞。管道設計或安裝不公道，如采用大管徑長間隔輸送或管道管徑忽然增大，管道連接不同心，有障礙物處易堵塞；物料夾雜過大碎塊時易造成堵塞；物料具有粘附物性，若不及時清理，發(fā)生滯留沉積等情況，可造成堵塞。
操縱不當使管道前方的閥門未開啟或閥門損壞卡死，或接受物料的容器已經滿負荷，或流速過慢，忽然停車等都會使物料沉積，發(fā)生堵塞。
在檢驗時，管道連接添加盲板，生產時未能及時抽出，形成管道堵塞。
5、發(fā)生自燃火災
管道內結焦、積炭，在高溫高壓下易自燃，引起燃燒或爆炸。管道中有過濾閥，長時間未清理，積炭逐漸增多就能使管道堵塞。維修之前與空氣接觸，就會迅速發(fā)生自燃。
6、具有多種引火源
物料在管道中輸送時，有多種火源存在。啟閉管道閥門時，閥瓣與閥座的沖擊、擠壓，可成為沖擊引火源。閥門在高低壓段之間忽然打開時，低壓段氣體急劇壓縮局部溫度上升，形成盡熱壓縮引火源。物料在高速活動的過程中，粉體與管壁、粉體與顆粒之間、液體與固體、液體與氣體、液體也另一不相溶的液體之間、氣體與所含少量固態(tài)或液態(tài)雜質之間，發(fā)生碰撞和摩擦，極易帶上靜電，產生火花。
危險物料輸送管道四周具有摩擦撞擊、明火、高溫熱體、電火花、雷擊等多種外部點火源。可燃物料從管道破裂處或密封不嚴處高速噴出時會產生靜電，成為泄漏的可燃物料或四周可燃物的引火源。
二、化工管道火災爆炸事故的預防措施
1、遵守安全布置原則
輸送火災危險性為甲、乙類介質或有毒、腐蝕性介質的管道，不應穿過與其無關的建筑物、構筑物。集中敷設于同一管架上的各種介質必須留有規(guī)定間距。多層管架中的熱料管道應布置在zui上層，腐蝕性介質管道應布置在zui下層；易燃液體及液化石油氣體管道嚴禁與蒸汽、熱料管道相鄰布置；助燃和可燃介質管道之間，宜用不燃物料管道隔開或保持不低于250mm的間距。
2、選材、設計、加工、安裝公道
根據(jù)輸送介質的性質、溫度、壓力和流量等因素正確選擇管材，不可隨意選用代材或誤用，不得使用存有缺陷的管材，為避免可燃液體管道在發(fā)生事故時液體漫流，可將管道敷設在不燃材料建造的地溝中，并保證透風良好，以防止可燃蒸汽積聚。高溫物料管道應用不燃材料設保溫層，以防止可燃蒸汽積聚。高溫物料管道應用不燃材料裝設保溫層，以防止可燃物接觸高溫管道起火。
嚴格按照工藝設計要求設計，管道直徑的設計值應盡量大些，彎曲和變徑處應緩慢，而且彎管和變徑管要盡可能少，尤其是水平向垂直過度的彎管要少。管內壁應平滑，不準有折皺或突出，不裝設網格狀的構件。
管道的焊接質量符合要求，焊縫須做無損探傷檢查。管道的連接方式公道，管道穿墻、樓板和屋面時，應加套管、防火肩、防水帽等裝置。焊縫、法蘭等接頭均應避開墻和樓板。管道和管件不得與管架直接接觸，應按設計溫度、壓力等要求，采取加置木墊、軟金屬片或橡膠石棉等措施隔離。
3、采取防腐措施
根據(jù)輸送物料的腐蝕性選擇耐腐蝕材料。
采取公道的防腐措施，如涂層防腐、襯里防腐、電化學防腐、使用緩蝕劑防腐等。其中涂層防腐用的zui廣泛，而在涂層防腐中又以涂料防腐用的zui多。
定期檢測管道的受腐情況，尤其是敷設于地下的管網系統(tǒng)，及時修復或更換腐蝕嚴重的部位。
4、消除管道殘余應力
為了避免管道振動，可采取設置減振裝置，增加柔性設計等措施。
為了減弱熱應力的破壞作用，采用膨脹節(jié)等削弱管口的應力和力矩，加設管彎，改變管道走向，增加管系總的可饒性或利用盡熱保溫等方法。
5、嚴格安全操縱
生產操縱過程中嚴格按照工藝要求控制物料的輸送溫度、壓力、流速等工藝參數(shù)，尤其是用于輸送可燃氣體、可燃液體、可燃粉粒狀物料的管道，輸送溫度不應高于工藝值。生產的要害部位，如加熱爐口、塔底部、反應器底部、高溫機泵等進出口處的管道和工作條件苛刻的管道，要特別重視。
冷卻介質的輸送管道要確保冷卻介質的供給量，避免中斷，必要時可安裝雙路水源和電源控制，以防止生產系統(tǒng)出現(xiàn)超溫、超壓的惡性循環(huán)。
及時清理管道內的污垢、沉淀等沉積物，并嚴禁采用鐵質工具或能產生火星的用具疏通易燃易爆、易自燃的不安定沉積物。定期清除管道以及四周的設備、設施上的積塵，以減少粉塵沉積。
及時維修管道，嚴禁超負荷，超期和帶病運轉。
6、加強防火安全治理
在用管道要遵照《壓力管道安全治理與監(jiān)察規(guī)定》定期進行檢驗，檢測管道的泄漏和受損情況，防止管道系統(tǒng)出現(xiàn)跑冒滴漏現(xiàn)象。
停車檢驗和開車前應按規(guī)定進行管道的排氣置換作業(yè)，檢測合格后方可動火檢驗或開車。進行動火檢驗作業(yè)時，要嚴格執(zhí)行動火作業(yè)的各項規(guī)章制度。
嚴禁危險物料管道和高溫管道四周堆放易燃易爆物質。需要散熱的輸送管道上嚴禁堆放各種雜物，以防止熱量積累引起火災。
危險物料輸送管道的四周杜盡各種火源。
7、采取防靜電措施
化工物料輸送管道應選用導電性能良好的材料制造，并設性能良好的靜電消除裝置。工廠和車間的縱橫交錯的管道、法蘭與法蘭、法蘭與法門、法蘭與設備之間要用導電的連線連成一個整體，并予以接地。地上或管溝敷設管線的始端、末端、分支處以及直線段，每隔100米應設置防靜電接地裝置，接地點宜設在固定管墩處。
8、設置防火防爆安全裝置
在輕易發(fā)生超壓爆炸的管道上需設置安全閥等防爆瀉壓裝置；在輕易造成火焰?zhèn)鞑サ墓艿郎闲柙O置水封、阻火器或防火閥。在高壓和低壓系統(tǒng)之間的接點處和輕易發(fā)生倒流的管道上、需設置止回閥和切斷閥。在泵和閥門的進口裝設管道過濾器，防止由于雜質或夾雜物造成事故。具有著火爆炸危險的輸送管道，應配備惰性介質管線保護。可燃氣體的尾氣排放管線應用氮氣封或設置阻火器等防止火勢蔓延的裝置。火災危險性較大的密集管網系統(tǒng)可設置可燃氣體濃度檢測報警裝置，以及時發(fā)現(xiàn)火險隱患，可設置水噴淋等滅火設施，以便及時撲救初始火災。
三、化工管道火災爆炸事故的應急救援
化工企業(yè)根據(jù)原料、中間品、成品的化學品安全技術特性，管道的布置情況，危險化學物品的正常儲量，生產能力，企業(yè)三班的分布人數(shù)，廠區(qū)占地面積。周邊縱橫間隔，距廠圍墻外500米，1000米范圍內的居民；氣象狀況等對事故可能影響的條件，編制應急救援預案。當化工管道發(fā)生火災爆炸事故時應迅速召集安全、生產、技術、消防、維修、供給、財務等職員趕至現(xiàn)場，召開應急會議，啟動相應的消防應急預案。
1、成立現(xiàn)場事故應急指揮小組和救援分隊
1）總指揮：組織指揮全廠的應急救援活動；
2）副總指揮：協(xié)助總指揮負責事故應急救援的具體指揮工作；
3）指揮部成員：
安全部長：協(xié)調總指揮做好事故報警、情況通報及事故處理工作。
保衛(wèi)部長：負責滅火、警戒、治安保衛(wèi)、疏散、道路管制等工作。
生產部長：負責事故處置時生產系統(tǒng)開停車調度工作，事故現(xiàn)場通訊聯(lián)絡和對外。
設備科長：協(xié)助總指揮負責事故現(xiàn)場工程搶救搶險。
行政部長：負責搶救負傷、中毒職員以及搶險救援職員的生產必須品的供給，中毒、受傷職員搶救和護送轉院工作。
供給部長：負責搶險救援物資的供給和運輸工作。
環(huán)保部長：負責事故現(xiàn)場及有害物質擴散區(qū)域內的洗消，檢測工作。
工會：負責事故支屬的接待和安置工作。
現(xiàn)場成立救援分隊
1）通訊聯(lián)絡隊：擔負各救援隊之間的聯(lián)絡和對外通訊任務。
2）治安隊：擔負現(xiàn)場治安、交通指揮、設立警戒、指導員工疏散。
3）應急防化分隊：擔負查明物料性質，提出補救措施、搶救傷員、指導職員疏散。
4）消防隊：擔負開啟消防器材、消洗、發(fā)現(xiàn)險情緊急撲救等任務。
5）搶險救援隊：擔負管道泄漏的搶險及堵漏等工作。
6）物資供給隊：擔負搶險物資的購買及搶險物資的供給。各指揮成員及小組成員迅速進進狀態(tài)，各就各位。
2、控制事故區(qū)域
對管道發(fā)生事故的區(qū)域實施控制，主要防止無關職員、車輛、明火等進進事故區(qū)域引起傷害或產生新的隱患。
1）實施警戒：設立警戒區(qū)對管道發(fā)生的地點或裝置四周，由治安隊嚴格控制本廠及外來職員進進，禁止事故地點的四周道路上車輛通行。
2）清除火源：封閉該區(qū)域的所有電器設備，封閉警戒區(qū)所有職員及救援職員的手機、固定等通訊器材，采用防爆對講機等。
3查看事故現(xiàn)場
根據(jù)泄漏物料的特征，防化應急分隊派員著防化服、佩帶正壓式充氣呼吸器進進管道泄漏地點進行查看，確定能否現(xiàn)場堵漏或能否迅速封閉相關閥門，減少危險化學品的外泄。
4、控制事故源頭
1）由搶險搶修分隊穿防化服、佩戴相應的保護用具，帶堵漏工具進行現(xiàn)場堵漏；
2）由消防隊派人啟動工廠的消防器材，針對不同的物料采取不同的急救方法，參照企業(yè)《化學品安全技術》。
5、緊急安全疏散
在發(fā)生重大管道事故，可能對工廠區(qū)域內外人群安全構成威脅時，必須：
1）在指揮部同一指揮下，對與事故應急救援無關職員進行緊急疏散，疏散方向、間隔和集中地點，必須根據(jù)不同事故、做出具體規(guī)定，總的原則是疏散安全點處于現(xiàn)場的上風向及有毒氣體擴散范圍之外，對可能威脅到企業(yè)外居民安全時，指揮部應和地方有關部分，引導居民迅速撤離到安全地點。
2）當事故地點無法控制，波及其它物料時，應召集突擊職員撤離、隔離或冷卻相關物料，避免事故進一步擴大。
6、社會救援
當管道事故形本錢單位搶險搶救氣力不足或有可能危及社會安全時，指揮機構必須立即向上級和有關單位通報，必要時請求社會氣力援助。社會援助隊在進進企業(yè)時，指揮機構應責成專人聯(lián)絡，引導并告知安全留意事項。
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