2024年,宁夏某公司发生了一起蒸汽凝液管道破裂事故,造成1人死亡1人轻伤。直接原因是:高压加热器在正常运行时疏水量较大,且加热器疏水出口为饱和水,在流动过程中由于流动阻力损失和上升管克服高度压差,压力降低,疏水迅速气化扩容,体积增大,在管道内部形成汽水两相流动,当疏水从单向流转变为两项流时,流速会增大数十倍以上,介质流动阻力剧增,产生汽水冲击现象,冲刷管壁,长期冲刷造成破裂处管壁减薄严重(事故管道管壁设计厚度4.5mm,现场测量管壁最小厚度仅为1.3mm),最薄弱处管道发生破裂,人员受高温中压蒸汽气流冲刷和高温灼烫,是事故发生的直接原因。
凝液蒸汽管线气化导致的冲刷减薄,发生泄漏伤人事件屡见不鲜,如何避免类似事故呢?
需从设计源头把控、运行过程管理、设备维护保养、人员培训等多方面制定管理措施,形成安全管理体系,具体要求如下:
一、强化设计管理
1.优化管道布局。在项目设计阶段,尽量减少不必要的弯头、三通等管件,降低流体转向频率。对于无法避免的弯头,采用大曲率半径设计,减缓流体对管壁的冲击 。
2.科学选材选型。依据凝液蒸汽的压力、温度、流速及腐蚀性等参数,选择合适的管道材质。如采用抗冲刷性能优异的双相不锈钢、镍基合金等;针对易冲刷部位,设计可更换式耐磨衬里结构,如陶瓷内衬、碳化钨堆焊层等,提高局部抗冲刷能力。
二、严格运行管理
1.工艺参数控制。制定严格的运行参数操作范围,控制凝液闪蒸压力、温度、流量等参数稳定,避免大幅度波动和突变。
2.减少气液两相流形成。优化凝液回收流程,采用多级闪蒸、降压缓冲等方式,降低凝液气化程度。在凝液进入管线前,充分分离其中的气体,减少气液两相流对管道的冲刷。
3.防止水击现象。在管道系统启动、停止和切换过程中,制定规范的操作程序,缓慢调节阀门,控制流体流速变化率,防止因水击产生的瞬间高压对管壁造成冲击损伤。
三、完善设备维护
1.定期检测评估。建立管道壁厚监测制度,利用超声波测厚仪、涡流检测等技术,对易冲刷减薄部位(如弯头、三通、变径处)进行定期检测,每季度至少检测一次,并记录数据,绘制壁厚变化趋势图。当管壁减薄量超过设计壁厚的20%时,及时采取维修或更换措施。
2.预防性维护。根据检测结果和设备运行状况,制定预防性维护计划。对冲刷减薄趋势明显的部位,提前进行补焊、喷涂防腐耐磨涂层等处理;定期清理管道内部的铁锈、杂质等,减少固体颗粒对管壁的磨损。
四、加强人员管理
1.专业技能培训。定期组织操作人员和维护人员进行专业培训,内容包括凝液蒸汽管线冲刷减薄的原理、危害、预防措施以及检测维护方法等,提高人员的专业知识和操作技能水平。
2.安全意识教育。开展安全警示教育活动,通过案例分析等方式,让员工深刻认识到管线冲刷减薄可能引发的严重后果,增强安全意识和责任意识,促使员工严格遵守操作规程和维护制度。
来源:竹林寂静
中国化学品安全协会
编辑:佑安
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