泄漏預(yù)防的技術(shù)措施

泄漏預(yù)防的技術(shù)措施一、提高熟悉，加強管理首先，從思想上，要樹立預(yù)防泄漏就等于提高經(jīng)濟效益的熟悉。試想，泄漏輕則造成物料損失、停產(chǎn)，重則廠毀人亡，哪里還談得上經(jīng)濟效益呢？而預(yù)防則能起到事半功倍的效果。其次，完善管理、按章行事，是防止泄漏的重要措施。事實上，各種物質(zhì)的泄漏往往都能從管理上找到漏洞。制定一套完善的管理措施是特別必要的，如巡回檢查制；強化勞動紀律；常常對職工進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)和職業(yè)教育，提高技術(shù)素養(yǎng)和責(zé)任感。職工要熟識生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備，了解、把握泄漏產(chǎn)生的緣由和條件，才能做到心中有數(shù)，以及早實行措施，削減泄漏發(fā)生。第三，要加強立法，以提高管理者的責(zé)任。美國聯(lián)邦法律規(guī)定，新建油罐必需實行防腐措施，按有關(guān)規(guī)范安裝，并配置泄漏檢測和冒頂報警裝置，石油及化工產(chǎn)品儲罐必需設(shè)置二次封閉；同時要求石油公司監(jiān)測、報告油罐的泄漏，并進行泄漏預(yù)防及掌握對策的討論。從1994年起，美國就要求新建和更新的管道必需設(shè)置智能清管器收發(fā)裝置，對管道定期進行檢測。對違法者予以重罰。我國對鍋爐壓力容器的制造、安裝和使用的管理，制定了《鍋爐壓力容器平安監(jiān)察暫行條例》。應(yīng)當(dāng)進一步健全法制，加大執(zhí)法力度。但是，由于人的失誤不行能避開，還必需依靠多種技術(shù)措施，進行綜合治理。二、牢靠性設(shè)計為削減泄漏的發(fā)生，在設(shè)計上應(yīng)實行提高牢靠性的技術(shù)措施。例如，航天器由上百萬個零部件組成，又需要經(jīng)受苛刻的條件，極易發(fā)生事故，但是由于對牢靠性的高度重視，火箭上天前必需進行嚴格的熱試車和測試檢查，與航空、陸上各種交通工具比較，載人航天器有著最好的平安飛行記錄。1．緊縮工藝過程牢靠性理論告知我們，環(huán)節(jié)越多，牢靠性越差。當(dāng)前，化工行業(yè)將緊縮工藝過程作為提高生產(chǎn)裝置平安性的一項關(guān)鍵技術(shù)，即盡量縮小工藝設(shè)備，用危害性小的原材料和工藝步驟，簡化工藝和裝置，減小危急物存儲量。2．生產(chǎn)系統(tǒng)密閉化生產(chǎn)工藝中的各種物料流淌和加工處理過程應(yīng)當(dāng)全部密閉在管道、容器內(nèi)部，實現(xiàn)搞油不見油。3．正確選擇材料和材料愛護措施材料選用的正確與否，直接關(guān)系到設(shè)計的成敗。材質(zhì)要與使用的溫度、壓力、腐蝕性等條件相適應(yīng)，能夠滿意耐高溫、強腐蝕等苛刻條件。不能適應(yīng)的要實行防腐蝕、防磨損等愛護措施。成功油田樂安、單家寺等稠油熱采油田的高壓注蒸汽管道（350℃、17.5MPa），投用時間從45天～11年不等，在1994～1996年間接連發(fā)生管道爆裂事故。緣由是國產(chǎn)20G碳鋼缺少爐外精煉工藝，質(zhì)量不穩(wěn)定，不耐氫蝕以及水質(zhì)差等?，F(xiàn)改用15CrMo合金鋼，并協(xié)作化學(xué)除氧等措施，解決了腐蝕爆裂問題。另如在含硫化氫及硫蒸氣腐蝕環(huán)境中，各種金屬材料的耐腐蝕性鋁的耐腐蝕性最好，且其機械性能和價格都使之成為高硫油加氫精制反應(yīng)裝置上密封墊的首選材料。4．冗余設(shè)計為了提高牢靠性，應(yīng)提高設(shè)防標準，要提倡合理的多用鋼材，而不是挖空心思節(jié)省鋼材，比如在強腐蝕環(huán)境中，壁厚一般都設(shè)計有肯定的腐蝕裕量，重要的場合可使用雙層壁。我國現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計標準平安度較低，應(yīng)大幅度提高。5.降額使用對生產(chǎn)設(shè)施最大額定值的降額使用，是提高牢靠性的重要措施。設(shè)施的各項技術(shù)指標（特殊是工作壓力）是指最大額定值，在任何狀況下都不能超過，即使是瞬時的超過也不允許。要綜合考慮特別狀況、特別反應(yīng)、操作失誤、雜質(zhì)混入以及靜電、雷擊等引起的后果，比如要重視防震設(shè)計。如臺灣石化公司為了防震，投資500億新臺幣改善防震設(shè)施，在1999年9月臺灣大地震中，沒有發(fā)生油罐移位、裂開泄漏事故；而電力系統(tǒng)防震等級普遍較低，沒經(jīng)得起地震的考驗，臺中、協(xié)和兩電廠的發(fā)電機組主汽機漏油引起火災(zāi)，造成大面積停電。6．合理的結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式是設(shè)計的核心，是由多種因素打算的。為了避開零件的磨損，要有一個潤滑系統(tǒng)，進而為了防止?jié)櫥托孤?，盡量使用固體潤滑劑。為避開設(shè)備和管道凍裂，須實行保溫、伴熱等措施。中石化從本質(zhì)平安管理和牢靠度動身，提出球罐底部接管應(yīng)最小化。在重要的泵、塔、容器等存在危急因素較多的地方增加遙控切斷閥，采納雙密封機械以及設(shè)置中壓蒸汽滅火設(shè)施等。歐洲LPG（或C2、C3）球罐設(shè)計標準中要求，底部物料進出管線宜設(shè)一根，底部進出口閥門加設(shè)遙控電動切斷閥，并放置于愛護堤之外，發(fā)生泄漏時，不必到罐底切斷第一只閥門。如由上海石化與美國大陸谷物公司合資建設(shè)的金地液化氣工廠，按API標準，配置了先進和周全的平安保障設(shè)施。250000m3大型低溫常壓液化氣儲罐采納平安系數(shù)很高的雙殼體結(jié)構(gòu)，外殼為500mm厚的鋼筋混凝土整體水泥澆鑄，是一座結(jié)實的圓柱形防爆墻；低溫罐底部和側(cè)面沒有一根管道，全部管道均由罐頂部出入；設(shè)置高液位報警及進出罐遙控切斷閥連鎖掌握。正確選擇連接方法，并盡量削減連接部位。由于焊接在強度和密封性能上效果較好，應(yīng)盡量采納焊接。壓力管道盡量采納無縫鋼管，且宜采納焊接，但由于直徑25mm的管道焊接強度不佳，且易使焊渣落入管內(nèi)引起管道堵塞，應(yīng)實行承插管件連接，或采納錐管螺紋聯(lián)接。對于強腐蝕性尤其是含HF等介質(zhì)的易產(chǎn)生縫隙腐蝕的管道，不得在螺紋處施以密封焊，否則一旦泄漏，后果不堪設(shè)想。要考慮振動和熱應(yīng)力的影響，對于簡單產(chǎn)生應(yīng)力載荷的部位，應(yīng)實行減震、熱脹補償?shù)认藨?yīng)力措施，防止焊縫裂開或連接處破壞而造成泄漏。閥門內(nèi)漏可能造成反應(yīng)失控，可設(shè)兩個閥門串連以提高牢靠性。為防止誤操作，各種物料管線應(yīng)按規(guī)定涂色，以便區(qū)分。閥門的開關(guān)應(yīng)有明顯標志，采納帶有開關(guān)標志的閥門，對重要閥門實行掛牌、加鎖等措施。假如泵輸送的介質(zhì)溫度達到自燃點以上，應(yīng)能遙控切斷泵。7．正確選擇密封裝置密封結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)合理。采納先進的密封技術(shù)，如機械密封、柔性石墨、液體密封膠，改進落后的、不完善的密封結(jié)構(gòu)。正確選擇密封墊圈，在高溫、高壓和強腐蝕性介質(zhì)中，宜采納聚四氟乙烯材料或金屬墊圈。假如填料密封達不到要求，可加水封和油封。很多泵改成端面機械密封后，效果較好，應(yīng)優(yōu)先選用。8．變動密封為靜密封，也是密封技術(shù)的突破。如泵和原動機之間，使用磁力傳動，取消密封結(jié)構(gòu)，這種密封傳動稱為封閉型傳動。還有封閉型諧波齒輪傳動、曲軸波紋管傳動等，但是主要的還是磁力傳動。磁力傳動由內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、密封隔套、外磁轉(zhuǎn)子等零件組成，猶如電動機的定子與轉(zhuǎn)子之間被一層隔套隔開。當(dāng)外磁轉(zhuǎn)子受到外力作用而旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子就在磁場的帶動下而隨外磁轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。磁力傳動結(jié)構(gòu)簡潔，易于制造和裝配，使用壽命長。如磁力泵，在80年月中期已成為屏蔽泵的調(diào)整產(chǎn)品，有穩(wěn)定增長的趨勢。此外，磁力傳動還用于磁力釜、截止閥等地方。9．設(shè)計應(yīng)便利使用修理設(shè)計時應(yīng)考慮裝配、操作、修理、檢查的便利，同時也有利于處理應(yīng)急事故和準時堵漏。開關(guān)設(shè)在便于操作處。閥門盡量設(shè)置在一起，空中閥門應(yīng)設(shè)置平臺，以便操作。有密封裝置的部位，特殊是動密封部位，要留有足夠的空間，以便更換和堵漏。法蘭和壓蓋螺栓應(yīng)便于安裝和拆卸，空間位置不能太??；對于簡單消失泄漏以及重要的部位和設(shè)備，應(yīng)設(shè)副線、備用容器和設(shè)備。三、設(shè)置齊全、牢靠的防漏平安裝置人們在與泄漏的斗爭中，制造了很多預(yù)防措施和平安裝置，如平安閥、壓力表、液位計等預(yù)防裝置，有效地削減了泄漏發(fā)生，保障了平安生產(chǎn)。1．防爆泄壓裝置當(dāng)消失超高壓力等特別狀況發(fā)生時，平安設(shè)施是防范泄漏事故的最終一道屏障，假如這一道屏障失去作用，那么泄漏就將不行避開地發(fā)生。各類平安閥件要做到靈敏牢靠，絕不能成了聾子的耳朵擺設(shè)。平安閥、呼吸閥，用與防止設(shè)備超壓引起爆裂。爆破片用于防止有突然超壓和爆炸危急的設(shè)備爆炸。放空管可用來緊急排泄物料。火炬用于將平安閥外泄的氣體、緊急放空、設(shè)備檢修等必需排放的可燃物料燃燒掉。還有一些幫助措施，如為了防止雜質(zhì)進入密封面產(chǎn)生泄漏，在閥門和密封裝置處設(shè)置過濾器、排污管、防塵罩、隔膜；疏水器前的過濾器；軸封處的防塵罩；平安閥前為防止結(jié)晶和異物侵入而設(shè)的爆破膜片。2．檢測、報警監(jiān)控儀表生產(chǎn)參數(shù)檢測儀表可使人準時把握流量、壓力、溫度、液位等工作參數(shù)，而自動化系統(tǒng)能實現(xiàn)自動報警、掌握，如有條件可安裝電視監(jiān)視系統(tǒng)，便利巡查。容器液位計，是防止容器內(nèi)介質(zhì)泄漏的重要儀表。常見的種類有：玻璃管、玻璃板、電接觸（電極）、浮球（磁翻板）、浮筒、靜壓（或差壓）、電容、超聲波、光纖傳感器、雷達波法以及核輻射式等。盛裝易燃易爆物料的壓力容器應(yīng)避開使用玻璃管（板）液位計，以免玻璃管易被撞擊裂開后造成泄漏，可改用磁浮子液位計等先進、牢靠的儀表。對于常壓儲罐，可用透亮?????塑料管，不易破裂。中石化集團規(guī)定，單罐400m3以上的液化石油氣罐都要配上高液位報警及其連鎖系統(tǒng)和快速切斷閥。當(dāng)今儀表正向著自動化、數(shù)字化的趨勢進展。但我國油罐液位的檢測方法，直到今日還是靠工人上罐檢尺，勞動強度大，工作效率低，而且由于疏忽、檢測不準時而造成冒頂、抽空等事故時有發(fā)生，嚴峻影響到平安運行。采納液位自動檢測技術(shù)后，工人坐在值班室內(nèi)，就可精確?????地知道油罐液面。液位計的牢靠性也相當(dāng)重要，假如液位計失靈，造成液位失控，危急性更大。如加拿大蒙特利爾市的一座石油化工廠，由于一個丁烷球罐液位計發(fā)生故障，導(dǎo)致丁烷大量外溢，引發(fā)火災(zāi)爆炸，6個大型丁烷、原油、汽油貯罐連續(xù)爆炸，炸片橫飛，其中一根長9m的球罐支柱飛出350m，擊中變電室，使整個蒙特利爾市停電，數(shù)棟房屋起火，這次事故損失額約1183萬美元。3、隔離措施，工業(yè)下水道在各區(qū)（生產(chǎn)區(qū)、幫助生產(chǎn)區(qū)等）之間應(yīng)設(shè)水封隔開。四、日常維護措施生產(chǎn)裝置狀況不良經(jīng)常是引發(fā)泄漏事故的直接緣由。因此，準時檢修特別重要。生產(chǎn)裝置在新建和檢修投產(chǎn)前，必需進行氣密性檢測，確保系統(tǒng)無泄漏。平常，生產(chǎn)裝置要常常進行檢查、保養(yǎng)、修理、更換，準時發(fā)覺并整改隱患，以保證系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。如發(fā)覺配件、填料破損要準時修理、更換，準時緊固松弛的法蘭螺絲。必需定期對裝置進行全面檢修，通過預(yù)防性地更換改進零部件、密封件，消退泄漏隱患。如金陵石化在對煉油廠二套常減壓常壓塔進料段進行聯(lián)合檢查時，發(fā)覺襯里開裂，氣孔有缺陷，每周期都消失切向進料處焊縫泄漏，造成塔壁快速腐蝕。改為徑向進料后，消退了多年的隱患。至于檢修周期，國外已能做到3年1修，而國內(nèi)大多還停留在3年2修的水平上。石家莊煉油廠重油催化裂扮裝置通過技術(shù)檢測和局部檢查、每季度對易腐蝕部位測量壁厚等措施，準時消退事故隱患，保證了設(shè)備的平安運行。1999年5月實現(xiàn)了三年一修，制造了國內(nèi)運行周期最長的記錄。假如設(shè)備老化、技術(shù)落后，泄漏此伏彼起，就應(yīng)當(dāng)有方案地對其更新?lián)Q代，從根本上解決泄漏問題。下面重點談?wù)劅o損檢測和試壓。1、無損檢測壓力容器、鍋爐、管道（重點是彎頭、三通及焊縫）等關(guān)鍵部位，易消失腐蝕、磨損、裂紋、變形、結(jié)垢等缺陷。無損檢測可以對壁厚、裂紋等缺陷的損傷程度及進展趨勢進行猜測，從而使檢修有的放矢，避開失修或過剩修理。常規(guī)的無損檢測技術(shù)有超聲波、X射線、磁粉檢查、電磁感應(yīng)、渦流、著色滲透、紅外熱成像等。超聲波對裂紋檢出率高，也可用于測厚，但需要耦合劑，檢測效率較低。常規(guī)的無損檢驗方法存在許多缺點和不足，如抽查檢驗的盲目性大，易造成漏檢；檢驗周期長，工作量大。聲放射技術(shù)可以為射線或超聲波等檢測方法制定檢驗方向，和常規(guī)的無損檢測結(jié)合起來，可以削減盲目抽檢，從而縮短停產(chǎn)檢驗時間。據(jù)統(tǒng)計，采納常規(guī)檢測方法，按20%射線探傷計，每個臥罐需要拍片30～50張，每個球罐需要拍片150張左右，還不能保證找到全部危急缺陷。而采納聲放射技術(shù)，每個容器只需拍片10張左右，還不會放過一個危急源。這樣就大大削減了檢驗工作量。假如聲放射檢驗沒有發(fā)覺危急源，就不必再開罐檢驗，省略了常規(guī)的無損檢驗。在對鍋爐等壓力容器進行水壓試驗時，若加上聲放射監(jiān)測，效果會更好。由于試壓時，假如消失裂開泄漏，這種較大的缺陷可以馬上被發(fā)覺，但是不能發(fā)覺在試驗時微小裂痕的亞臨界擴展，也就是發(fā)覺不了預(yù)后不良的危急缺陷，甚至由于壓力試驗反而擴大了這種缺陷。盡管容器順當(dāng)通過了超壓試驗，但是在長期投入運行后，勢必造成缺陷的失穩(wěn)擴展，造成泄漏。所以，單純水壓試驗評價質(zhì)量的方法不全面，在水壓試驗中，進行聲放射監(jiān)測，可以得到試驗過程中某些缺陷的信號。聲放射現(xiàn)在主要用于評價壓力容器的服役壽命，可以不停產(chǎn)在線檢測，檢驗速度快，是在用壓力容器定期檢驗方法的進展方向。成功油田引進了美國PAC公司生產(chǎn)的SPARTAN型20通道聲放射檢測系統(tǒng)，在大型液化氣儲罐等壓力容器的定期檢測中使用，效果良好。2、試壓水壓或氣壓試驗是最一般的檢測管道及壓力容器質(zhì)量的方法，是預(yù)防泄漏的重要措施。生產(chǎn)裝置安裝及大修投產(chǎn)前，必需首先進行水壓試驗，然后做氣密性試驗。水壓試驗就是往系統(tǒng)內(nèi)布滿水，增壓到肯定壓力（試驗壓力一般是工作壓力的1.1～1.5倍），然后封閉，觀看壓力降。氣密性試驗是壓縮空氣充入系統(tǒng)(壓力是設(shè)計壓力的1.05倍)。進行水壓或氣壓試驗，必需嚴格根據(jù)規(guī)程標準來進行，《石油化工設(shè)備維護檢修規(guī)程》對壓力容器的耐壓試驗有明確的規(guī)定。氣壓試驗比水壓試驗危急性大。新建管道必需用水試壓，不允許用氣試壓。耐壓試驗和無損探傷是從不同角度對壓力容器進行檢驗的兩種不同的方法，二者不能相互代替。常常有這樣的狀況，耐壓試驗合格的設(shè)備，無損探傷卻發(fā)覺缺陷。因此，耐壓試驗僅僅是對承壓設(shè)備短時強度和氣密性的考查。同時，耐壓試驗對設(shè)備來說也是一次過載。斷裂力學(xué)指出，裂紋的擴展與裂紋處應(yīng)力大小有關(guān)，隨著應(yīng)力的增加，裂紋擴展速度亦加快，所以不能任憑地、多次重復(fù)做耐壓試驗。對于來歷不明（無設(shè)計資料、不明材質(zhì)等）的容器，不能盲目進行耐壓試驗，不能企圖通過耐壓試驗來檢漏或反推工作壓力。五、操作措施掌握正常生產(chǎn)的操作條件，如壓力、溫度、流量、液位等。要防止消失操作失誤和違章操作，削減人為操作所致的泄漏事故。為此，有操作前思索30秒的提法。六、掌握泄漏發(fā)生后損失的措施1．裝設(shè)泄漏報警儀表如可燃氣體報警器、火災(zāi)報警器等。2．將泄漏事故與平安裝置連鎖應(yīng)采納自動停車、自動排放、自動切除電源等平安連鎖自控技術(shù)措施。一般來說，與監(jiān)控系統(tǒng)連鎖的自動停車系統(tǒng)速度快，儀表報警后由人工停車較慢，大約需要3～15min。3．采納工藝掌握裝置當(dāng)設(shè)備和管道斷裂、填料脫落、操作失誤以致發(fā)生泄漏等特別狀況時，為防止介質(zhì)大量外泄，可能引起著火、爆炸而應(yīng)設(shè)置停車、緊急迫斷物料的平安裝置。緊急截止閥（斷流閥），在管道中間增加斷流閥來系統(tǒng)分段，能夠中止向泄漏處供應(yīng)物料，可以削減泄漏量，危急性較大的儲槽等重要裝置應(yīng)設(shè)置遠距離遙控切斷閥。過流閥也稱快速閥，一般裝在液化石油氣儲罐或汽車、鐵路槽車的液相管和氣相管出口上。單向閥，又叫止回閥，只允許介質(zhì)沿一個方向流淌，用以防止倒流。反向密封裝置（專利：95230974.2），能夠在壓力儀表一旦泄漏時快速堵塞泄漏。4、設(shè)立泄漏物收集裝置，下面給出幾個例子。平安防護罩：法蘭接頭和閥門是薄弱環(huán)節(jié)，平安防護罩可以把法蘭和閥門全部包涵在愛護罩內(nèi)，一旦發(fā)生泄漏，泄漏的物質(zhì)被限制在其內(nèi)部。愛護罩上有觀看窗，能清楚地察看和檢查其中閥門的實況，同時，它還有可更換的PH值指示器，泄漏發(fā)生后會轉(zhuǎn)變顏色。假如泄漏出的物質(zhì)需要回收的話，可選用有絲扣塑料嘴的防護罩，通過軟管將泄漏物質(zhì)回收。防火堤：就是油罐區(qū)內(nèi)圍繞油罐而構(gòu)筑的