二设备事故的处理与预防

第四节设备的事故管理二、设备事故的处理与预防油气储运设备是承受高温高压、低温、高真空度和处理易燃易爆、有腐蚀、有毒介质，完成复杂工艺过程的工具，一旦发生事故，其后果相当严重，轻者会使设备损坏、失效，影像装置的正常运行，严重者还会引起着火爆炸、窒息中毒和灼伤等人身伤亡的严重恶果。1造成事故的原因造成事故的直接原因也叫一次原因，它出现在事故的当时和现场，包括人的原因即人的不安全行为(失误或误操作)和物的原因即物的不安全状态(含机械设备的缺陷、故障、失效和环境的不良条件)。这二者是间接原因造成的结果。间接原因又可以区分为两个层次，即二次原因和基础(三次)原因。其中包括：技术原因，是指机械设备、计测装置、建筑设施、工具护具等设计不当，维护保养与检修不够，工作场所的各环境因素不适，危险部位防护、警示存在缺陷，等等。教育原因，是指对相关人员的安全培训不够，从而造成了他们缺乏与自己的岗位、职责相适应的必要安全意识、安全知识、安全技能、安全经验、安全作风、应变能力等安全素质。身体原因，是指作业者身体缺陷(如近视、耳聋)，身体不适(如生病、醉酒)，疲劳等。精神原因，是指人的精神状态不佳、性格缺陷等。如不满、懈怠、急躁、害怕、不和、愚钝等。管理原因，是指包括企业最高领导人的安全责任心不强，规章制度不明确、不健全，维护保养、监督检查不力，人事与劳动纪律组织管理缺陷等。2对设备及装置安全运行的要求：2.1足够的强度：为确保设备长期、稳定、安全的运行，必须保证所有的零部件有足够的强度。一方面要求设计和制造单位严把设计、制造质量关，消除隐患，特别是对于压力容器，必须严格按照国家有关标准进行设计、制造和检验，严禁粗制滥造和任意改造结构及选用代材，另一方面要求操作人员严格岗位责任制，遵守操作规程，严禁违章指挥、违章操作，严禁超温、超压、超负荷进行。同时还要加强维护管理，定期检查设备的腐蚀、磨损情况，发现问题及时修复或更换，特别是设备达到使用年限后，应及时更新，以防因腐蚀严重或超期服役而发生重大事故。2.2密封可靠：由于油气储运设备处理的物料大都是易燃易爆、有毒、腐蚀性强的介质，如果由于设备密封不严而造成泄漏，将会引起燃烧爆炸、灼伤、中毒等事故。因此，无论是高压还是低压设备，在设计、制造、安装及在使用过程中，都必须特别重视设备的密封问题。2.3安全保护装置必须配套：随着科学技术的发展，油气储运装置大量采用自动控制、声光信号报警、安全联锁和视频等一系列先进手段。自动控制与安全保护装置的采用，在设备出现异常时，会自动发出警报提醒操作者或自动采取安全措施，以防事故发生，保证安全生产。2.4适用性强：当运行条件稍微变化如温度、压力有变化时，应能完全适应并维持正常运行。且当一旦由于某种原因发生事故时，可立即采取措施，防止事态扩大，并在短时间内予以修复、排除。除要求安装有相应的安全保护装置外，还需要有方便修复的合理结构，备有标准化、通用化、系列化的零部件以及技术熟练、经验丰富的维修队伍。3设备事故的特点3.1爆炸事故时常发生：其主要原因是由于工作特点决定的，加上违章指挥、违章作业、违反操作规程；设备、使用的工具、设备附件有缺陷；管理上有漏洞，如规章制度不健全、劳动组织不合理；不懂操作技术知识，操作人员安全素质不高，从而导致燃烧爆炸事故屡屡发生。3.2相同事故接连不断：如未置换或置换不合格引起设备爆炸；未与生产系统隔绝，动火引起设备爆炸；违章动火引起设备爆炸；操作人员因睡岗或脱岗致使锅炉干烧；带液造成液击事故；活塞杆断裂；曲轴断裂；因断油导致压缩机烧瓦磨轴事故；离心式压缩机或风机或蒸汽透平叶片断裂；离心式压缩机机组振动。3.3恶性事故时有发生：如自制压力容器为经技术鉴定或质量检验且未安装安全阀致超压爆炸；未及时置换或带压作业或流程切换错误导致憋压爆炸；维修质量差加上参数不合理导致疲劳断裂；因设备质量差运转中发生断裂弯曲变形致设备报废；因设备密封不良导致泄漏遇静电爆炸等。3.4设备缺陷比例大：在大量的设备事故中，因设计制造缺陷儿导致的比例较大。如擅自制造设备；擅自修改图纸对设备进行改装；材质选择不符合要求；随意选用替代材料，维修、制造、铸造、焊接质量低下（如铸件存在砂眼、气孔，焊缝不开坡口、未焊透、焊缝错边等）以及设备所使用的管件、阀门质量不好而留下隐患等。4常用设备的处理与预防：4.1塔槽釜设备塔槽釜是实现净化、吸收、反应、萃取和分离等单元的操作以及贮运介质的静设备，如有操作失误、违章动火，或因密封装置失效、设备与管道腐蚀，或因设备、管道、阀门制造缺陷或管路缺陷等，将会引起泄漏，形成爆炸性混合物，造成爆炸事故。这种事故对生产和人身安全威胁最大，不仅伴随有惨重的人身伤亡，而且造成的经济损失也最大。4.1.1违章作业1.违章作业主要表现在(1)未对设备进行置换或置换不彻底就试车或打开人孔进行焊接维修，空气进入塔内形成爆炸性混合物而爆炸；(2)用可燃性气体（如氧气）进行补压、试压、试漏；(3)未作动火分析、动火处理（如未加盲板就将检修设备与生产系统进行格力，或盲板质量差，或采用石棉板做盲板），未办理动火证就动火作业；(4)带压紧固设备的阀门和法兰的螺栓；(5)盲目追求产量，超压超负荷运行；(6)擅自放低贮槽液位，使水封不起作用或因岗位之间配合不好，造成压缩机、泵抽负压，使空气进入设备形成爆炸性混合物；(7)设备运行过程中操作人员离岗，为及时发现设备内工艺参数变化，致使系统过氧爆炸。2.预防措施(1)严格进行设备的清洗、置换，置换不彻底严禁动火；(2)严禁使用氧气等可燃性气体代替空气进行试压试漏操作。应使用水试压，用空气或惰性气体试漏；(3)严格办理动火手续，动火前必须进行取样分析，并用质量合格的盲板切断检修设备与生产系统的联系。只有拿到批准的动火票，经取样分析，确认符合动火要求并采取妥善的隔离措施后方可动火；(4)严禁在设备带压运行中紧固连接件；(5)严禁超压、超负荷运行；(6)严格控制设备的液位不得过低，岗位之间密切协作，及时沟通信息，尤其是在减负荷时，防止泵和压缩机抽负，使空气进入设备，或高压系统窜入低压系统，形成超压；(7)严格执行操作规程，坚守岗位，密切注视设备的工艺参数变化，发现异常及时报告并采取行之有效的措施。4.1.2操作失误1．操作失误主要表现在：(1)设备置换清扫时，置换顺序错误；(2)操作中错开阀门，或开关阀门不及时，或开关阀门顺序错误，致使设备憋压或气体倒流超压，引起物理爆炸；(3)来料过快或来料不均匀引起温度剧增；(4)未及时排放冷凝水或操作不当，使设备带水超压；(5)由操作原因引起的压缩机、泵抽负，使空气进入设备，形成爆炸性混合物。(6)过早地停泵停水，造成设备局部过热、烧熔、穿孔。2．预防措施：(1)严格按置换的方案和程序进行置换，在停车检修前和设备、管道检修完工后以及试车前，都必须用氮气或惰性气体置换。经取样分析，确认置换合格后方可动火检修。经分析，设备与管道内的氧含量在1.0%以下时，方可投入运行，送入可燃性气体。(2)熟悉工艺要求及安全知识，及时正确开关各种阀门，严格阀门管理。(3)对参与化学反应的设备，保证物料混合要均匀；(4)压缩机应装设油水分离器，按规定排除缓冲罐的油水。(5)精心操作，加强巡回检查，严格控制液位在正常指标内。(6)按工艺要求，适时切断设备的冷却水水源。4.1.3维护不周1.维护不周主要表现如下：(1)设备运行中，因仪表接管漏气、阀门密封不严等引起可燃性气体泄漏；(2)未及时清理沉积物，使管道堵塞，造成设备真空度上升，空气进入煤气管道，设备内形成爆炸性混合物，或高温下引起积炭自燃爆炸；(3)仪表装置失灵、损坏；(4)不凝性气体没有排出或排尽，导致超压爆炸；(5)用环氧树脂作防腐剂，涂在设备上引起着火；(6)设备长期贮存，温度过高引起自聚反应，或充装可燃性液化气体过满，高温下贮存和运输中气体受热膨胀，压力剧升而导致爆炸。2.预防措施：(1)严格密封、操作中巡回检查．对已出现的泄漏，及时发现立即清除，暂时不能消除的要采取有效的应急措施，以免扩大或发生灾难性的事故。(2)及时清除污垢、积炭，在高压情况下，避免金属构件碰撞、打击设备。(3)定期对安全附件、阀、管件等进行质量检验，及时修复和更换失灵、失效的安全附件、阀和管件。(4)彻底排除不凝性气体。(5)严禁用可燃、易燃物质作设备防腐剂涂层。(6)防止过量充装液化气体或液体，严禁混装。对于长期贮存和贮运的设备，应放在阴凉通风的地方，或采取妥善可靠的遮阳措施。4.1.4设备制造缺陷1.设备制造缺陷主要有以下几种：(1)自制或自制改装的设备，材质不符合要求，没按有关规定和技术要求进行加工。(2)焊接质量太差，如设备焊接处有明显的与母材未熔合、连续点状夹渣、气孔或细小裂纹，或外壁采用单面焊、未开坡口、焊肉厚薄不均、焊缝内夹垫圆钢等金属。(3)设备没严格按图纸加工，给设备事故留有隐患；(4)选用旧设备或代用设备，因材料性能不明或自身的缺陷，如设备陈旧，阀门、封头长期打不开．止逆阀安装位置错误，不能阻止流体倒流等，或常压设备加压使用而发生爆炸。2、预防措施：(1)受压容器的制造、检修、改装、使用都必须遵守《压力容器安全监察规程》，对自制或改装设备尤其要按有关规定加工制造，并经过主管部门批准、验收。(2)严格企业管理制度，未经批准不得随意改装设备，尤其是压力容器。(3)严格进行焊缝质量的检查，定期检测设备的缺陷（外观和非破坏性检测），一经发现不合格或焊接缺陷者不得使用或进行修复。(4)对来路不明，无任何技术文件或技术文徉不全、无合格证书者，一律禁止使用。严禁常压设备加压使用，严把设备进厂关，新旧设备一律经验收合格后方可使用。4.1.5腐蚀1.腐蚀现象表现在：(1)电化学腐蚀、氢腐蚀严重，使设备局部壁厚减薄或变脆。(2)塔壁腐蚀严重，局部穿孔。(3)由腐蚀造成设备及零部件断裂；(4)因设备腐蚀而泄漏；2.预防措施：(1)定期检查设备的腐蚀和磨损情况，并按规定及时修复或更换已腐蚀的部件和设备。(2)采取行之有效的防腐措措施。(3)加强水质管理，定期进行水质分析；4.1.6设计不合理设计不合理主要有如下几种类型：(1)工艺不成熟，如未经物料、热量的衡算，盲目将小试数据用于大生产装置，致使设备强度不够，发生爆炸。(2)违反压力容器的有关规定，错误地将方形容器焊在夹套上，而且安装位置偏高，在高温高压下因强度不够而爆炸。(3)设备按常压设计，操作时其压力超过设计压力，因强度不够而爆炸。预防措施：(1)新产品试制要考虑安全可靠性问题，在小试的基础上，进行中试或扩大生产时，一定要慎重。并且严格按呈报顺序报有关主管部门审批。(2)严格按规定进行设备设计。(3)按设备实际操作时的压力作为设计依据，切不能将有压设备按常压设计。4.2压缩机(一)压缩机燃烧爆炸事故设计、制造、安装和维护不合理、气体泄漏、高温高压下积炭自燃、液体冲击、误操作和违章作业是导致压缩机装置发生爆炸事故的主要原因。4.2.1可燃性气体泄漏严重1.现场主要表现在（1）吸排气阀失灵，密封不严造成泄漏，引起着火爆炸；（2）轴封处泄漏严重，引起着火；（3）与高压系统接头阀门法兰漏气，照明接头处短路，引起着火爆炸2．预防措施：（1）合理安排吸排气阀，保证气阀动作的灵活性和气密性，及时清理污垢和更换气阀；（2）合理安装活塞杆与填料，定期检查磨损情况，及时更换填料；（3）合理安装管路、阀门、法兰和仪表等管件，保证连接处密封可靠，经常检查连接部位的泄漏情况，设置可燃气体报警装置，监视密封系统的异常现象。4.2.2因腐蚀、疲劳断裂，可燃性气体喷出1.现场主要表现在(1)多级缸之间、气缸与机身之间连接螺栓的螺纹根部疲劳断裂，大量可燃性气体喷出，引起着火爆炸。(2)机身高压缸损坏，引起油系统着火，缸套材质低劣，缸体严重缩孔缺陷而产生疲劳断裂，致使高压气体冲出，引起空间爆炸。(3)活塞锁母螺纹根部、活塞杆与活塞连接螺纹根部疲劳断裂，活塞杆打击起火引起爆炸。2.预防措施：(1)保证连接螺栓结构、几何尺寸合理，材质优良，提高螺纹的强度和加工精度；保证连接