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化工企業(yè)泄漏原因分析和控制

2024-07-23 閱讀 4689

化工企業(yè)生產過程中,許多物料都具有腐蝕性,特別是在高溫高壓、生產鏈長和系統(tǒng)的長周期運行環(huán)境下,裝置在生產、儲運等環(huán)節(jié),常常會發(fā)生泄漏。泄漏既損失了物料,又污染了環(huán)境,嚴重的引起火災、爆炸、中毒等事故,給企業(yè)生產帶來了極大的危害,對企業(yè)的長周期安全平穩(wěn)運行極為不利,還威脅到職工的生命安全。根據(jù)工業(yè)化國家數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計,發(fā)生在化工企業(yè)的著火和人員中毒事故,有56%是由物料泄漏發(fā)現(xiàn)不及時或處理不當引起的。如何防范泄漏,是化工企業(yè)有效控制事故發(fā)生的重點之一。下面就泄漏發(fā)生的原因和應采取的預防措施,進行分析探討。一、泄漏產生的原因1、密封失效,導致泄漏。在化工生產中,大多設備管線的壓力與溫度是影響其密封性的重要因素。例如在高溫作用下,工藝介質的黏度小,滲透性增加,介質對墊片和法蘭的溶解與腐蝕作用將加劇,客觀上對密封的要求提高了,同時,密封組合件各部分存在較大溫差,由此產生的溫差應力使各部件熱膨脹不均勻,操作溫度與壓力的聯(lián)合作用要求密封比壓增加,導致壓緊面松弛,密封比壓下降而產生泄漏。2、設備本質缺陷,導致泄漏。一方面,由于機械加工的結果,機械產品的表面必然存在各種缺陷和形狀及尺寸偏差,在機械零件連接處不可避免的會產生間隙,工作介質就會通過間隙而泄漏;另一方面,腐蝕、裂紋、磨損、老化、外力破壞、設計不合理、制造質量差、安裝不正確、工藝條件變化導致材料失效。3、異常工況,導致泄漏。一是在生產遇到緊急情況時,系統(tǒng)的溫度的急升與急降,使各部件產生膨脹不均,從而也會導致密封失效。二是不按規(guī)定操作,使設備超溫、超壓,導致設備本體發(fā)生物理性爆破,而發(fā)生泄漏。4.人的因素,導致泄漏。一是操作人員素質差,培訓不到位,人員對規(guī)章、制度、規(guī)程等不了解,操作不平穩(wěn),甚至誤操作。二是思想麻痹,防范意識不強,違章操作,心存僥幸,有章不循;三是管理不到位,責任不明確,制度不健全,規(guī)程不詳細;四是責任心不強,設備不按要求保養(yǎng),巡檢走過場,發(fā)現(xiàn)問題不及時處理等。二、泄漏的預防泄漏治理的關鍵是要堅持預防為主,采取積極的預防措施,有計劃地對裝置進行防護、檢修、改造和更新,變事后堵漏為事前預防,可以有效地減少泄漏的發(fā)生,減輕其危害。1.把好本質安全關,從源頭上消除泄漏隱患為減少泄漏的發(fā)生,要從本質安全做起。一是按規(guī)范設計。設計時要依據(jù)適當?shù)脑O計標準,根據(jù)工藝條件和貯存介質的特性,正確選擇材料材質、結構、連接方式、密封裝置等,落實可靠的措施;其次把好采購物資的質量關,按設計標準選用符合要求的材料,進廠前要做好質量抽樣檢查,對代用材料,一定要由設計單位重核算,嚴禁使用低等級代替高等級材料;三是控制好設備的現(xiàn)場制作、安裝過程質量關,選擇有資質的施工單位按規(guī)范施工,加強施工過程的管理,出現(xiàn)缺陷立即整改,確保設備、管線的質量符合要求;四是新管線、新設備投用前要嚴格按照規(guī)程做好耐壓試驗、氣壓試驗和探傷,嚴防有隱患的設施投入生產。2.把好使用和維護關,提高設備安全可靠度設備交付投用后,必須正確使用與維護。一是要嚴格按規(guī)程操作,不得超溫、超壓、超振動、超位移、超負荷生產,控制正常生產的操作條件,減少人為操作所導致的泄漏事故。二是嚴格執(zhí)行設備維護保養(yǎng)制度,認真做好潤滑、盤車、巡檢等工作,做到運轉設備振動不超標,密封點無漏氣、漏液。出現(xiàn)故障時,要及時發(fā)現(xiàn),及時按維護檢修規(guī)程維修,及時消除缺陷,防止問題、故障及后果擴大。三是加強管理。強化全員參與意識,樹立預防泄漏就等于提高經濟效益的思想,完善各項管理制度和操作規(guī)程;加強職工業(yè)務培訓,提高員工操作技能。

3.把好設備監(jiān)測關,實現(xiàn)泄漏的超前預防泄漏事故的發(fā)生往往跟生產設備狀況不良有直接的關系。利用有關儀器對生產裝置進行定期檢測和在線檢測,分析并預測發(fā)展趨勢,提前預測和發(fā)現(xiàn)問題,在泄漏發(fā)生之前對設備、管線進行維修,及時消除事故隱患,使檢修有的放矢,避免失修或過剩維修,減少突發(fā)性泄漏事故的發(fā)生,提高經濟效益。可以通過常規(guī)的無損檢測技術與超聲波、渦流、滲透、磁粉、射線和紅外熱成像、聲發(fā)射、全息照相等監(jiān)測技術結合起來,可使狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷更加準確、快速。4.完善防護監(jiān)控設施,保障安全生產設置齊全可靠的安全閥、呼吸閥、壓力表、液位計、爆破片、放空管等安全設施,當出現(xiàn)超高壓力等異常情況時,緊急排泄物料,防止突然超壓對設備造成損害和設備爆炸的危險;對密封面、閥門、疏水器、安全閥等部位采取適當?shù)姆雷o措施,防止雜質和異物進入,損壞設施及設備,減少泄漏發(fā)生;采用控制系統(tǒng)、電視監(jiān)視系統(tǒng)和報警系統(tǒng)等先進的信息技術,使操作人員在操作室內既能掌握流量、壓力、溫度、液位等信息,又能清楚地實時觀察到裝置區(qū)的現(xiàn)場情況,并實現(xiàn)報警和自動控制;對安全防護設施要進行維護,保證靈敏可靠。三、泄漏的檢測在生產過程中要對泄漏進行有效的治理,就要及時發(fā)現(xiàn)泄漏,準確地判斷和確定產生泄漏的位置,找到泄漏點。特別是對于容易發(fā)生泄漏的部位和場所,通過檢測及早發(fā)現(xiàn)泄漏的蛛絲馬跡,這樣,就可以采取控制措施,把泄漏消滅在萌芽狀態(tài)。一是經驗法。這種方法主要針對一些較明顯的泄漏,可以通過看、聽、聞、摸直接感知發(fā)現(xiàn),這種方法主要是依賴人的敏感性、經驗和責任心。二是借助儀器和設備,進行泄漏檢測法。在比較危險的場合,使用泄漏檢測儀器能夠做到在不中斷生產運行的情況下,診斷設備的運行狀況,判斷故障發(fā)生部位、損傷程度、有無泄漏,并能準確地分析產生泄漏的原因。如熱像儀在夜間也能很清楚地發(fā)現(xiàn)泄漏異常;超聲波、聲脈沖、聲發(fā)射技術,采用高靈敏的傳感器能夠捕捉到人耳聽不到的泄漏聲,經處理后,轉換成人耳能夠聽到的聲音,判定是否泄漏并進行定位;在介質中加入易于檢測的物質作為示蹤劑(如氦氣、氫氣、臭味劑、燃料等),發(fā)生泄漏時可以快速地檢測到;光纖傳感器檢測法根據(jù)泄漏物質引起的環(huán)境溫度變化,對管道進行連續(xù)測量,可以判斷是否發(fā)生了泄漏。當前,管道泄漏檢測技術的新方法、新成果層出不窮。特別是傳感器技術、計算機技術、控制技術、人工智能技術等科學發(fā)展,推動了檢漏技術向智能化、多樣化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展,大大提高了檢測能力、靈敏度和準確度,為化工企業(yè)及時防范泄漏,提供了強大的技術支撐。四、泄漏的應急處理泄漏發(fā)生后,如果能及時發(fā)現(xiàn),采取迅速、有效的應急處理方法,可以把事故消滅在萌芽狀態(tài)。應對泄漏的處理方法,關鍵是三個環(huán)節(jié),一是及時找出泄漏點,控制危險源。危險源控制可從兩個大的方面進行,即工藝應急控制和工程應急控制。工藝應急主要措施有:切斷相關設備(設施)或裝置進料,公用工程系統(tǒng)的調度,撤壓、物料轉移,噴淋降溫,緊急停工,惰性氣體保護,泄漏危險物的中和、稀釋等。工程應急主要措施有:設備設施的搶修,帶壓堵漏,泄漏危險物的引流、堵截等。二是搶救中毒、受傷和解救受困人員。這一環(huán)節(jié)是應急救援過程的重要任務。主要任務是將中毒、受傷和解救受困人員從危險區(qū)域轉移至安全地帶,進行現(xiàn)場急救,轉送到醫(yī)院進行救治。三是泄漏物的處置。現(xiàn)場物料泄漏時,要及時進行覆蓋、收容、稀釋處理,防止二次事故的發(fā)生,從許多起事故處理經驗來看,這一環(huán)節(jié)如不能有效進行,將會使事故影響大大增加。對泄漏控制不住或處理不當,可能會失去處理事故的最佳時機,使泄漏轉化為火災、爆炸、中毒等更大的惡性事故。化工企業(yè)要制定有效有應急預案,泄漏發(fā)生后,根據(jù)具體情況,進行有效地救援,控制泄漏,努力避免處理過程中發(fā)生傷亡、中毒事故,把損失降到最低程度。五、結束語化工行業(yè),尤其危險化學品生產企業(yè)是高危行業(yè),泄漏的發(fā)生,讓企業(yè)界處于更高的風險之中,所以要采取有效的預防和控制措施,減少泄漏危害,確保企業(yè)安全穩(wěn)定的生產。

篇2:液化石油氣儲罐泄漏火災風險預防控制措施

1.加強設備質量管理,杜絕泄漏現(xiàn)象

液化石油氣儲罐的設計、選材、加工,制造和安裝應符合現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB150、《鋼制臥式容器》JB4731和《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的有關規(guī)定。材料通常按第三類壓力容器要求選擇,罐體應進行熱處理,以消除焊接過程中造成的應力變化,焊接要經過100%的損探傷,安裝時應選擇剛性不燃的堅固基礎作為罐體基礎。法蘭、墊片和緊固件的壓力等級應高于設計壓力。儲罐本體第一道法蘭墊片應用符合聚四氟乙烯,不得采用其他耐油石棉法蘭墊片。

埋地儲罐應采用嚴格的防腐措施,防腐設計應符合國家現(xiàn)行標準《鋼質管道及儲罐腐蝕控制工程設計規(guī)范》SY0007的有關規(guī)定,并應采用最高級別防腐絕緣保護層,儲罐還應作陰極防腐,采用電化學防腐措施后,引出管道的閥門后要安裝絕緣法蘭隔斷。

儲罐在投用以前,必須嚴格按照《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》進行強度和氣密性試驗。使用后,加強維護保養(yǎng),定期進行開罐檢驗,從根本上保證設備的安全運行,防止設備故障導致泄漏。

2.合理設置儲罐,降低泄漏風險

液化石油氣儲罐或儲罐區(qū)與明火或散發(fā)火花地點、建筑物、堆場的防火間距應符合《建筑設計防火規(guī)范》GBJ16-87(20**年版)的要求。儲罐之間的防火間距不宜小于相鄰較大罐的直徑,整個儲罐的總容積超過3000m3時,應分組布置,組內儲罐宜采用單排布置,組與組之間的防炎9距不宜小于20m,以防止火災蔓延和便于進行火災撲救。

儲罐與儲罐組四周應設防火堤,其高度為1.0~2.2m,使儲罐漏液時不致于外流,并且通風較好,不會窩氣。儲罐區(qū)還應設置寬度不小于6m的環(huán)形消防車道,并宜設置至少2個安全出口。

儲罐區(qū)應設置備用儲罐,以供發(fā)生事故時倒罐用或作為開罐檢查、檢修的備用儲罐。

儲罐的進液管道和液相回流管道直接接入儲罐內的氣相空間,一旦管道發(fā)生泄漏事故,直接泄出去的是氣體,其危害性比直接泄漏出液體要小得多。

儲罐脫水排污應采用二次脫水裝置,即脫水包,脫水包設計壓力不應小于儲罐設計壓力,儲罐至脫水包之間要有切斷閥。在寒冷和嚴寒地區(qū),從液化石油氣儲罐底部引出的脫水排污管的根部應加裝伴熱或保溫裝置,以防止排污管閥門及其法蘭墊片凍裂。

在城市建成區(qū)內的加氣站,液化石油氣儲罐應埋地設置,可減少暴露在地面上的易燃易爆化工設施,杜絕氣站內因車輛頻繁出入而碰撞液化石油氣設備,造成大量泄漏的意外情況發(fā)生,避免了夏季液化石油氣受熱后引起壓力升高造成泄漏,同時減小鄰近火災的影響,埋地儲罐的閥件、管道等泄漏液化石油氣時,也容易進行有效的堵漏,有利于降低泄漏風險,提高安全性。

3.規(guī)范安全操作,減少泄漏量

制訂一套切實可行的安全管理辦法和各項操作規(guī)程。加強操作人員的安全教育和業(yè)務培訓,使之嫻熟掌握操作技術及消防故障和隱患的方法,杜絕誤操作,違章行為的發(fā)生。進入儲罐區(qū)從事充氣、檢修和殘液回收的操作人員應穿防靜電服裝和鞋。儲罐操作人員定時對罐區(qū)內儲罐的壓力,液位、溫度和安全裝置及主要操作控制閥門進行安全巡查。嚴格執(zhí)行動火檢修制度。夏季要根據(jù)儲罐溫度變化,及時開啟噴淋裝置,冬季要注意排水防凍。

4.防止泄漏氣體聚集

液化石油氣儲罐區(qū)宜布置在本單位或本地區(qū)全年最小頻率風向的上風側,不要建在窩風地帶,應選擇有良好通風的地段,以便泄漏出來的液化石油氣能及時散去。

液化石油氣儲罐宜露天設置,嚴禁設在室內或地下室內,以防止泄出來的液化石油氣氣體在室內積聚,形成爆炸性危險氣體。

儲罐區(qū)內要嚴格控制低洼點,除必須設置的儲罐閥門、操作井、地下卸液口、消防水池、地下消火栓、消防水泵接口等設施外,嚴禁設置地下和半地下建、構筑物裝置。

5.設置防泄漏安全裝置

儲罐要設有液位,溫度、壓力測量儀表。液位測量應設高低液位報警;壓力測量應設壓力上限報警,較大容積的儲罐,液位和壓力的測量宜設遠傳二次儀表,防止超溫、超壓、超液位發(fā)生泄漏。

液化石油氣儲罐必須設有全啟封閉式彈簧安全閥。大于100m3的儲罐宜設有2個處于工作狀態(tài)的安全閥,防止儲罐超壓泄漏。凡在安全閥與罐體間設置的閥,必須處于開啟狀態(tài),并要有鉛封。安全閥的開啟壓力不得超儲罐的設計壓力。安全閥要每年檢驗一次。

儲罐區(qū)應設置緊急切斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)應能在事故狀態(tài)下迅速關閉重要的液化石油氣管道閥門和切斷液化石油氣泵、壓縮機的電源,避免液化石油氣大量外泄。在儲罐的出液管道的進液管道等部位設置管道內置的緊急切斷閥,緊急切斷按鈕安裝在經常有人操作的區(qū)域附近,為了避免控制系統(tǒng)誤動作,緊急切斷閥應能由手動啟動的遙控切斷系統(tǒng)操縱關閉,只能手動復位,緊急切斷閥宜為氣動閥。

儲罐的進液管、液相回流管和氣相回流管上應設止回閥,出液管上宜設過流閥,止回閥和過流閥有自動關閉功能,可有效防止液化石油氣管道發(fā)生意外泄漏事故。止回閥和過流閥設在儲罐內,增強了儲罐首級關閉的安全可靠性。儲罐內未設置控制閥門的出液管道和排污管道,儲罐的第一道法蘭處最為危險,應在該處配備堵漏裝置。

6.及時發(fā)現(xiàn)泄漏

為了能及時檢測到液化石油氣非正常超量泄漏,以便工作人員盡快進行泄漏處理,應在儲罐區(qū)、卸車點周圍等危險場所,特別是低洼的閥門操作井、地下卸液口等容易積聚液化石油氣氣體的地方,均應設置可燃氣體濃度檢測和報警裝置,觀察儀表要設置在晝夜有人值班的安全場所,其報警值應取液化石油氣爆炸濃度下限的20%。罐區(qū)正常巡查的工作人員,應配備手提式防爆型可燃氣體濃度檢測報警器。檢漏報警裝置應定期檢測保養(yǎng),保證運轉正常。

7.設置消防給水及滅火設施

罐區(qū)消防供水洞庭湖采用環(huán)狀管網,給水干管不應少于2條,管徑不少于150mm。為便于消防車向管網供水,還應設水泵結合器,且至少2個,罐區(qū)內應設消火栓,其間距一般應為60m裝罐區(qū)等重點部位附近應設箱式消火栓,其保護半徑應為30m,消火栓用水量為20L/s~45L/s(視儲罐大小而定),大型罐區(qū)設固定帶架水槍,其供水壓力不小于0.35MPa,對臥式罐不小于0.25MPa。儲罐上安裝消防噴淋和水噴霧設施,供滅火和降溫用。罐區(qū)內按規(guī)范配備相應的移動式滅火器材,如干粉滅火器等。

8.妥善處置泄漏事故

當發(fā)生液化石油氣泄漏時,及時有效地堵漏,是防止火災、爆炸、人員中毒等事故發(fā)生和控制其嚴重程度的重要手段,可采取關閉閥門、轉移物料、帶壓堵漏、注水堵漏等多種措施進行堵漏。如果通過關閉上游閥門可控制泄漏,應立即設法關閉有關閥門,切斷氣源。如果儲罐設有備用卸料儲槽或與其他有剩余空間的液化石油氣儲罐連通,可將泄漏罐內的液化石油氣轉移,或打開火炬放空閥放空,以減緩泄漏速度和總的泄漏量。當液化石油氣管道、法蘭發(fā)生泄漏時,可利用預制的夾具和密封膠及密封膠注入工具進行帶壓堵漏,參照有關帶壓堵漏技術規(guī)定執(zhí)行。當儲罐底部或出口管線發(fā)生泄漏時,可通過底部的注水管線注入高壓水將液化石油氣液面墊起,使水成為泄漏物料,之后考慮堵漏或采取轉移物料的措施。

熄滅液化石油氣擴散區(qū)的一切火種。液化石油氣擴散的區(qū)域,電氣設備保持原來狀態(tài),不要開或關,及時切斷該區(qū)域的總電源。并在事故現(xiàn)場四周設立警戒區(qū),警戒區(qū)內不得有任何火源存在,嚴禁將任何火源帶入警戒區(qū)。

使用噴霧開花水流或惰性氣體稀釋、驅散泄漏的液化石油氣體,防止它達到爆炸濃度。對已著火的泄漏液化石油氣體在切斷氣源的同時,向火區(qū)噴發(fā)滅火劑。在有條件的地方,可以開啟氮氣管道、水蒸氣管道,使氮氣和水蒸氣充盈火區(qū)空間,窒息滅火。在火焰熄滅后,應防止殘余液化石油氣汽化擴散甚至復燃。

篇3:液壓系統(tǒng)泄漏原因分析控制措施

液壓系統(tǒng)中的工作液體,是在液壓元件(包括管道)的容腔內流動或暫存的,循環(huán)的工作液體理應限于在規(guī)定的容腔內,然而由于壓力、間隙等種種原因,有部分液體超過容腔邊界流出,液體的“越界流出”現(xiàn)象稱為泄漏。

影響泄漏的幾個重要因素

液壓系統(tǒng)在實際工作中,下面幾個因素對泄漏有重要影響:

①工作壓力和溫升。液壓系統(tǒng)壓力越高越易泄漏。當工作壓力大于密封耐壓時,密封唇部易變形,中間發(fā)生凹陷,從而增大了接觸寬度。實踐表明,當壓力從零增大到0.1MPa時,其接觸寬度將是壓力為零時的4倍。壓力作用下接觸寬度的增加,使摩擦力矩增加,也使磨損加劇、溫升提高,泄漏增加,進而影響密封的使用壽命。油溫過高,潤滑油膜變薄,摩擦力加大,磨損加劇,密封材料老化增快,使之變硬變脆,并可能很快導致泄漏。隨著油液溫度的增高,其密封壽命將急劇下降,溫度每增加10℃,密封壽命將縮短約1/3。

②轉速。軸的轉速不僅影響到密封的泄漏,而且由于轉速的改變,將引起溫升、動載等變化,嚴重影響到密封的工作壽命。

③工作介質的清潔度。液壓系統(tǒng)的工作介質是液壓油,如果油液不潔,或由于機械對元件在運轉中產生的磨損粉末和切屑粉末,以及外部侵入的灰塵,一旦進入油液,油質將變差,形成油泥和固形雜質,引起密封唇口與元件表面的劃傷,從而導致密封的急劇磨損,泄漏增加。

④工作介質的粘度和橡膠材料。由于密封件上橡膠與不同油液的親和性不同,因而會出現(xiàn)橡膠的膨脹或收縮,一般來說,工作介質粘度越低,越易泄漏,越高越不易泄漏。

為控制液壓系統(tǒng)的泄漏,必須從檢測、正確選用和使用密封件等入手。

1泄漏檢測首先對液壓系統(tǒng)的泄漏原因進行診斷,這是控制泄漏的關鍵。

2密封件的正確選用密封大多數(shù)采用具有彈性或易變形的材料,密封材料的正確選用是決定密封性能、防止泄漏的主要因素。密封件的材料一般應具備下列要求:抵抗工作介質侵蝕的能力強,長期工作體積和硬度變化小;彈性和壓縮復原性好,永久變形小;材料敏感性好,不滲漏;具備適當?shù)臋C械強度和硬度;具有能與密封面貼含的柔軟性和彈性;耐低溫和高溫性能好,高溫下不分解不軟化,低溫下不硬化;既不腐蝕,也不粘在金屬表面上;耐臭氧性和耐老化性好,經久耐用;加工制造方便,價格低。任何一種材料往往不能全面滿足上述這些要求,使用時應根據(jù)工作條件、要求來選擇。

3密封件的安裝為使密封可靠、壽命長,在設計密封槽時,要有適當?shù)膲嚎s率,不能過大也不能過小,過大則壓縮應力增加,摩擦力增大,加快密封磨損,亦易產生扭曲破壞,壽命縮短,有時造成裝配困難;過小,則密封性不好,易泄漏。零件設計時要有導向角,以免裝配時損傷密封件。安裝時,盡量避免過大拉伸,以免變形。特別注意的是必須保證密封唇口部端面垂直于軸的中心線,否則產生的偏移會造成唇口單邊的局部磨損,不能形成泵汲。

4實際工作中注意事項

①要控制液壓系統(tǒng)的油溫。油溫過高,潤滑油膜變薄,摩擦力加大,磨損加劇,密封材料老化增快,使之變硬變脆,并可能很快導致泄漏。

②液壓系統(tǒng)中應盡量減少管接頭,據(jù)統(tǒng)計有30%~40%的泄漏在管接頭處。因此要選擇結構合適的管接頭。液壓系統(tǒng)中常用的管接頭有擴口式、卡套式和焊接式三類。三種接頭各有特點,應根據(jù)工作可靠性和經濟性進行選擇。

③選擇合適的液壓元件,提高元件的表面精度。如系統(tǒng)不要求有快速切換,則應選擇濕式電磁閥,因它壽命長,沖擊小,推桿處無動密封,消除了推桿部位引起的泄漏。

④在易于進入粉塵、灰塵的液壓元件或密封處,增加擋塵裝置,如防塵環(huán)、擋塵罩等。防止設備長時間超壓和超轉速運行。

⑤保持油液的清潔,定期更換油液。