2016年 第1期（總第19期） 溫 州 機 械 工 程 18
【科技論壇】
關于化工生產(chǎn)裝置管道安全設計應注意的幾點問題
杜聲隆 林戈
（溫州新星設備安裝有限公司）
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、爆炸以及中毒一系列危險因素也較多。怎樣確保設計安全準確識別化工過程中存在的各種危險因素和估計偏離，同時采取有效的措施避免各種事故的發(fā)生，是人們所關注的焦點問題。本文簡要論述了化工生產(chǎn)的危險因素，其次對管道安全設計提出幾點注意問題，作為設計時參考。
1 化工生產(chǎn)危險因素
1.1 中毒危險因素
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)生與人體接觸會從口、鼻、皮膚進入到人體內(nèi)部，導致人體生理功能與正常結構的病理發(fā)生改變，輕者會對人體的正常反應造成遲緩，影響操作過程中的準確判斷以及采取高效的措施，重者會直接危害到人的生命。
1.2 火災爆炸危險因素
生產(chǎn)過程中由可燃氣體、油氣、粉塵以及空氣而組成的混合物，當它的濃度達到爆炸極限時，如果被引燃，那么就會出現(xiàn)火災爆炸現(xiàn)象，特別是大量的可燃氣體或者由其泄漏而構成的蒸汽云爆炸，帶來的是毀滅性的災難。
1.3 反應性危險因素
化工生產(chǎn)中的化學反應一般涵蓋兩種反應類型，一個是吸熱一個是放熱，一般情況下放熱反應要比吸熱反應危險，尤其是采用強氧化劑后的氧化反應更是十分危險，在有機分子上引進鹵素原子的鹵化反應；用硝基取代化合物中氫原子的硝化反應，一旦失控就會引起無法預料的嚴重后果。
2 管道設計因注意的幾點問題
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，由于化學或者電化學發(fā)生反應，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。其對于管道設計來說，并不是最危險的，應根據(jù)參考經(jīng)驗與試驗的腐蝕速率數(shù)據(jù)以及設計壽命，通過費用的比較，使用耐腐蝕性強的材料（含復合材料）或者將管道的腐蝕裕量進一步增加，對于管道的壁厚，應進行在役檢測，并且還可對均勻腐蝕進行必要的監(jiān)督與控制。其次是應力腐蝕，主要指的是在應力與腐蝕共同作用下，導致結構材料出現(xiàn)破壞失效現(xiàn)象。具體涵蓋了應力腐蝕開裂、磨蝕、
氫鼓泡等應力腐蝕，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力腐蝕開裂，據(jù)統(tǒng)計，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度。要想避免應力腐蝕開裂現(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)應力腐蝕開裂現(xiàn)象，因此在進行管道設計時要特別注意，綜合考慮以上腐蝕因素。
2.2 管道系統(tǒng)對閥門的要求
管路閥門的選用正確與否都有可能關乎到管道安全，閥門件材料應視作操作條件的確立，除了不同溫度、壓力、介質(zhì)特性對閥體材質(zhì)有明確的要求之外，同時對于如閥座、閥芯、閥桿密封型式等也有著明確的要求，而當前我國的閥門型號很難全面反映上述內(nèi)容，難免有濫用現(xiàn)象。所以應積極的推行閥門規(guī)格書，將管道設計對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)的合理正確設計，確保了生產(chǎn)裝置的整體安全，為了進一步強化壓力管道法制化管理力度，增強壓力管道設計質(zhì)量，我國已經(jīng)頒布并實施了《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》、《壓力容器壓力管道設計單位資格許可與管理規(guī)則》，其對于管道設計人員設計水平的提高以及促進壓力管道安全運行有著重要的現(xiàn)實意義。
本文單位介紹： 溫州新星設備安裝有限公司為溫州市機械工程學會理事單位，該單位長期從事化工生產(chǎn)裝備的研究設計制造， 企業(yè)取得特種設備一、二類壓力容器設計、制造、安裝許可證書；壓力管道設計、制造、安裝許可證書，具有理論與實踐相結合的豐富經(jīng)驗。