石油工業(yè)泄漏的預(yù)防

1、石油工業(yè)泄漏的預(yù)防亡羊補(bǔ)牢，不如防患于未然。實(shí)踐證明，泄漏以后的治理往往需要付出成倍的代價(jià)。對(duì)生產(chǎn)設(shè)施采取積極的預(yù)防措施，可以有效地減少泄 漏的發(fā)生，減輕其危害。因此，重視泄漏預(yù)防，進(jìn)行超前投入，既有必要，又有經(jīng)濟(jì)效益。然而 “有錢買棺材， 沒(méi)錢吃藥 ”的現(xiàn)象在今天仍然比比皆是。第一節(jié) 泄漏產(chǎn)生的原因石油工業(yè)中的泄漏產(chǎn)生的原因很多，歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面：、人為因素1麻痹疏忽由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，為了降低成本，追求高額利潤(rùn)，人們急功近利，往往存有僥幸心理，有意忽視安 全，如縮小安全系數(shù)、減免安全保護(hù)設(shè)施，各種 “麻痹大意、疏忽 ”等造成的失誤層出不窮；有時(shí)對(duì)急于投入生 產(chǎn)的新技術(shù)認(rèn)識(shí)有限

2、，尚沒(méi)有完全掌握伴隨之而來(lái)的副作用，也會(huì)造成泄漏事故。2管理不善管理和技術(shù)好比是人的大腦和手腳，缺一不可。管理的科學(xué)化甚至比技術(shù)更為重要，就像大腦比手腳更重要一樣。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的跑、冒、滴、漏正是其管理落后的標(biāo)志，各種泄漏事故往往都能從管理上找到漏洞。3違章操作違反安全規(guī)定，不按程序操作是造成泄漏的最重要的原因。由于操作人員工作不認(rèn)真、想當(dāng)然、技術(shù)不熟練、 誤操作造成泄漏事故的例子屢見(jiàn)不鮮。引起泄漏的錯(cuò)誤操作通常有：操作不平穩(wěn)，壓力和溫度調(diào)節(jié)忽高忽低； 氣孔、油孔堵塞，未及時(shí)清掃；不按時(shí)添加潤(rùn)滑劑，導(dǎo)致設(shè)備磨損；不按時(shí)巡回檢查、發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題，如溢 流冒罐等；誤關(guān)閥門(mén)和忘記操作等。、材料失效構(gòu)成設(shè)

3、施材料的失效是產(chǎn)生泄漏的最主要的直接原因。因此研究材料失效機(jī)理，是防止泄漏的有效手段。據(jù) 統(tǒng)計(jì)，腐蝕、裂紋、磨損等是導(dǎo)致材料失效、造成泄漏的主要原因；此外，地震等自然災(zāi)害以及人為破壞也會(huì) 引起破壞性泄漏。1. 材料本身質(zhì)量問(wèn)題如鋼管焊縫有氣孔、夾渣或沒(méi)焊透，鑄鐵管有裂紋、砂眼，水泥管被碰裂等。2. 材料破壞而發(fā)生的泄漏如輸送腐蝕性強(qiáng)的流體，一般鋼管在較短時(shí)間內(nèi)就會(huì)被腐蝕穿孔；輸送高速的粉料，鋼管會(huì)被磨蝕損壞；還 有材料因疲勞、老化、應(yīng)力集中等造成強(qiáng)度下降等。3因外力破壞導(dǎo)致泄漏如不法分子在管道上打孔盜竊，野蠻施工的大型機(jī)動(dòng)設(shè)備的碾壓、鏟挖等人為破壞；地震、滑坡、洪水、泥 石流等造成管道斷裂，車

4、輛碰撞造成管道破裂，施工造成破壞。4因內(nèi)壓上升造成破壞引起泄漏如水管因嚴(yán)寒凍裂，誤操作（管道系統(tǒng)中多臺(tái)泵同時(shí)投入運(yùn)行，或關(guān)閉閥門(mén)過(guò)急）引發(fā)水擊造成管道破裂。三、密封失效密封是預(yù)防泄漏的元件，也是容易出現(xiàn)泄漏的薄弱環(huán)節(jié)密封失效的原因主要是密封的設(shè)計(jì)不合理、制造質(zhì)量差、安裝不正確等，如設(shè)計(jì)人員不熟悉材料和密封裝置 的性能，產(chǎn)品不能滿足工況條件造成超壓破裂，密封結(jié)構(gòu)形式不能滿足要求，密封件老化、被腐蝕、磨損等。所謂的 “無(wú)泄漏 ”泵也不是絕對(duì)的。某油田輸油泵投產(chǎn)時(shí)就用了磁力泵，沒(méi)有動(dòng)密封，但由于軸承損壞，竄軸 磨壞玻璃鋼隔離套，導(dǎo)致泄漏、著火事故。第二節(jié) 泄漏預(yù)防的措施搞清了產(chǎn)生泄漏的原因，也就確定

5、了防泄漏的措施。為了提高可靠性，就應(yīng)該構(gòu)筑起阻止泄漏的層層防線、提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)管理首先，從思想上，要樹(shù)立 “預(yù)防泄漏就等于提高經(jīng)濟(jì)效益 ”的認(rèn)識(shí)。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(jì)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(shí)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非常必要的，如 “巡回檢查 制”；強(qiáng)化勞動(dòng)紀(jì)律；經(jīng)常對(duì)職工進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)和職業(yè)教育，提高技術(shù)素質(zhì)和責(zé)任感。職工要熟悉生產(chǎn)工藝流 程和設(shè)備，了解、掌握泄漏產(chǎn)生的原因和條件，才能做到心中有數(shù)，以及早采取措施，減少泄漏發(fā)生。第三，要加強(qiáng)立

6、法，以提高管理者的責(zé)任。美國(guó)聯(lián)邦法律規(guī)定，新建油罐必須采取防腐措施，按有關(guān)規(guī)范安 裝，并配置泄漏檢測(cè)和冒頂報(bào)警裝置，石油及化工產(chǎn)品儲(chǔ)罐必須設(shè)置二次封閉；同時(shí)要求石油公司監(jiān)測(cè)、報(bào)告 油罐的泄漏，并進(jìn)行泄漏預(yù)防及控制對(duì)策的研究。從 1994 年起，美國(guó)就要求新建和更新的管道必須設(shè)置智能 清管器收發(fā)裝置，對(duì)管道定期進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)違法者予以重罰。鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例應(yīng)該進(jìn)一步健我國(guó)對(duì)鍋爐壓力容器的制造、安裝和使用的管理，制定了全法制，加大執(zhí)法力度。但是，由于人的失誤不可能避免，還必須依靠多種技術(shù)措施，進(jìn)行綜合治理、可靠性設(shè)計(jì)為減少泄漏的發(fā)生，在設(shè)計(jì)上應(yīng)采取提高可靠性的技術(shù)措施。例如，航天器由上百

7、萬(wàn)個(gè)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(duì)可靠性的高度重視，火箭上天前必須進(jìn)行嚴(yán)格的熱試車和測(cè)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安全飛行記錄。1緊縮工藝過(guò)程可靠性理論告訴我們，環(huán)節(jié)越多，可靠性越差當(dāng)前，化工行業(yè)將緊縮工藝過(guò)程作為提高生產(chǎn)裝置安全性的一項(xiàng)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(jiǎn)化工藝和裝置，減小危險(xiǎn)物存儲(chǔ)量。2生產(chǎn)系統(tǒng)密閉化生產(chǎn)工藝中的各種物料流動(dòng)和加工處理過(guò)程應(yīng)該全部密閉在管道、容器內(nèi)部，實(shí)現(xiàn) “搞油不見(jiàn)油3正確選擇材料和材料保護(hù)措施材料選用的正確與否，直接關(guān)系到設(shè)計(jì)的成敗。材質(zhì)要與使用的溫度、壓力、腐蝕性

8、等條件相適應(yīng)，能夠滿足耐高溫、強(qiáng)腐蝕等苛刻條件。不能適應(yīng)的要采取防腐蝕、防磨損等保護(hù)措施。勝利油田樂(lè)安、單家寺等稠油熱采油田的高壓注蒸汽管道（350 C、17.5MPa ）,投用時(shí)間從45天11年不等,在19941996年間接連發(fā)生管道爆裂事故。原因是國(guó)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,并配合化學(xué)除氧等措施,解決了腐蝕爆裂問(wèn)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(jī)械性能和價(jià)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(jì)為了提高可靠性，應(yīng)提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，要提倡合理的多用鋼材

9、，而不是挖空心思節(jié)約鋼材，比如在強(qiáng)腐蝕環(huán)境 中，壁厚一般都設(shè)計(jì)有一定的腐蝕裕量，重要的場(chǎng)合可使用雙層壁。我國(guó)現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)安全度較低，應(yīng) 大幅度提高。5. 降額使用對(duì)生產(chǎn)設(shè)施最大額定值的降額使用，是提高可靠性的重要措施。設(shè)施的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo) （特別是工作壓力） 是指最大額定值，在任何情況下都不能超過(guò)，即使是瞬時(shí)的超過(guò)也不 允許。要綜合考慮異常情況、異常反應(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(jì)。如臺(tái)灣石化公司為了防震，投資 500億新臺(tái)幣改善防震設(shè)施，在 1999年9月臺(tái)灣大地震中，沒(méi)有發(fā)生油 罐移位、破裂泄漏事故；而電力系統(tǒng)防震等級(jí)普遍較低，沒(méi)經(jīng)得起地震的考驗(yàn)

10、，臺(tái)中、協(xié)和兩電廠的發(fā)電機(jī)組 主汽機(jī)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(jì)的核心，是由多種因素決定的。為了避免零件的磨損，要有一個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)，進(jìn)而為了防止?jié)櫥托孤M量使用固體潤(rùn)滑劑。為避免設(shè)備和管道凍裂，須采取保溫、伴熱等措施。中石化從本質(zhì)安全管理和可靠度出發(fā)，提出球罐底部接管應(yīng)最小化。在重要的泵、塔、容器等存在危險(xiǎn)因素較多的地方增加遙控切斷閥，采用雙密封機(jī)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(jì) 標(biāo)準(zhǔn)中要求，底部物料進(jìn)出管線宜設(shè)一根，底部進(jìn)出口閥門(mén)加設(shè)遙控電動(dòng)切斷閥，并放置于保護(hù)堤之外，發(fā)生 泄漏時(shí)，不必到罐底切斷第一只閥門(mén)。如由上海石化與

11、美國(guó)大陸谷物公司合資建設(shè)的金地液化氣工廠，按API 標(biāo)準(zhǔn)，配置了先進(jìn)和周全的安全保障設(shè)施。2X 50000m3大型低溫常壓液化氣儲(chǔ)罐采用安全系數(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，是一座堅(jiān)固的圓柱形防爆墻；低溫罐底部和側(cè)面沒(méi)有一根管道，全部管道均由罐頂部出入；設(shè)置 高液位報(bào)警及進(jìn)出罐遙控切斷閥連鎖控制。正確選擇連接方法，并盡量減少連接部位。由于焊接在強(qiáng)度和密封性能上效果較好，應(yīng)盡量采用焊接。壓力管道盡量采用無(wú)縫鋼管，且宜采用焊接，但由于直徑閥門(mén)內(nèi)漏可能造成反應(yīng)失控，可設(shè)兩個(gè)閥門(mén)串連以提高可靠性。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(mén)的開(kāi)關(guān)應(yīng)有明顯標(biāo)志，

12、采用帶有開(kāi) 關(guān)標(biāo)志的閥門(mén)，對(duì)重要閥門(mén)采取掛牌、加鎖等措施。如果泵輸送的介質(zhì)溫度達(dá)到自燃點(diǎn)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(jì)應(yīng)合理。采用先進(jìn)的密封技術(shù)，如機(jī)械密封、柔性石墨、液體密封膠，改進(jìn)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(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中，宜采用聚四氟乙烯材料或金屬墊圈。如果填 料密封達(dá)不到要求，可加水封和油封。許多泵改成端面機(jī)械密封后，效果較好，應(yīng)優(yōu)先選用。8變動(dòng)密封為靜密封，也是密封技術(shù)的突破。如泵和原動(dòng)機(jī)之間，使用磁力傳動(dòng)，取消密封結(jié)構(gòu)，這種密封傳動(dòng)稱為封閉型傳動(dòng)。還有封閉型諧波齒輪傳動(dòng)、曲軸波紋管傳動(dòng)等，但是主要的還是磁力傳動(dòng)。磁力傳動(dòng)由內(nèi)磁轉(zhuǎn)子

13、、密封隔套、外磁轉(zhuǎn)子等零件組成，如同電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間被一層隔套隔開(kāi)。當(dāng)外磁轉(zhuǎn)子受到外力作用而旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子就在磁場(chǎng)的帶動(dòng)下而隨外磁轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)。80 年代中期已成為屏蔽泵的調(diào)整產(chǎn)品，有磁力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造和裝配，使用壽命長(zhǎng)。如磁力泵，在穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)。此外，磁力傳動(dòng)還用于磁力釜、截止閥等地方。9設(shè)計(jì)應(yīng)方便使用維修設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝配、操作、維修、檢查的方便，同時(shí)也有利于處理應(yīng)急事故和及時(shí)堵漏。開(kāi)關(guān)設(shè)在便于操作 處。閥門(mén)盡量設(shè)置在一起，空中閥門(mén)應(yīng)設(shè)置平臺(tái)，以便操作。有密封裝置的部位，特別是動(dòng)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??；

14、對(duì)于容易出現(xiàn)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、可靠的防漏安全裝置人們?cè)谂c泄漏的斗爭(zhēng)中，創(chuàng)造了許多預(yù)防措施和安全裝置，如安全閥、壓力表、液位計(jì)等預(yù)防裝置，有效地 減少了泄漏發(fā)生，保障了安全生產(chǎn)。1防爆泄壓裝置當(dāng)出現(xiàn)超高壓力等異常情況發(fā)生時(shí)，安全設(shè)施是防范泄漏事故的最后一道屏障，如果這一道屏障失去作用， 那么泄漏就將不可避免地發(fā)生。各類安全閥件要做到靈敏可靠，絕不能成了聾子的耳朵 擺設(shè)。安全閥、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險(xiǎn)的設(shè)備爆炸。放空管可用來(lái)緊急排泄物料?；鹁嬗糜趯踩y外泄的氣體、緊急放空、設(shè)備檢修等必須排放的可燃物料

15、燃燒掉。還有一些輔助措施，如為了防止雜質(zhì)進(jìn)入密封面產(chǎn)生泄漏，在閥門(mén)和密封裝置處設(shè)置過(guò)濾器、排污管、防塵罩、隔膜；疏水器前的過(guò)濾器；軸封處的防塵罩；安全閥前為防止結(jié)晶和異物侵入而設(shè)的爆破膜片。2檢測(cè)、報(bào)警監(jiān)控儀表生產(chǎn)參數(shù)檢測(cè)儀表可使人及時(shí)掌握流量、壓力、溫度、液位等工作參數(shù)，而自動(dòng)化系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、控 制，如有條件可安裝電視監(jiān)視系統(tǒng)，方便巡查。容器液位計(jì)，是防止容器內(nèi)介質(zhì)泄漏的重要儀表。常見(jiàn)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(dá)波法以及核輻射式等。盛裝易燃易爆物料的壓力容器應(yīng)避免使用玻璃管 （板） 液位計(jì)，以免玻璃管易

16、被撞擊破裂后造成泄漏，可改用 磁浮子液位計(jì)等先進(jìn)、可靠的儀表。對(duì)于常壓儲(chǔ)罐，可用透明塑料管，不易破碎。中石化集團(tuán)規(guī)定，單罐 400m3 以上的液化石油氣罐都要配上高液位報(bào)警及其連鎖系統(tǒng)和快速切斷閥當(dāng)今儀表正向著自動(dòng)化、數(shù)字化的趨勢(shì)發(fā)展。但我國(guó)油罐液位的檢測(cè)方法，直到今天還是靠工人 “上罐檢尺 勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，而且由于疏忽、檢測(cè)不及時(shí)而造成冒頂、抽空等事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響到安全運(yùn) 行。采用液位自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)后，工人坐在值班室內(nèi)，就可準(zhǔn)確地知道油罐液面。液位計(jì)的可靠性也相當(dāng)重要，如果液位計(jì)失靈，造成液位失控，危險(xiǎn)性更大。如加拿大蒙特利爾市的一座石 油化工廠，因?yàn)橐粋€(gè)丁烷球罐液位計(jì)發(fā)生故障，

17、導(dǎo)致丁烷大量外溢，引發(fā)火災(zāi)爆炸， 6 個(gè)大型丁烷、原油、汽 油貯罐連續(xù)爆炸，炸片橫飛，其中一根長(zhǎng) 9m 的球罐支柱飛出 350m ，擊中變電室，使整個(gè)蒙特利爾市停電，數(shù) 棟房屋起火，這次事故損失額約 1183 萬(wàn)美元。3、隔離措施，工業(yè)下水道在各區(qū)（生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)等）之間應(yīng)設(shè)水封隔開(kāi)四、日常維護(hù)措施生產(chǎn)裝置狀況不良常常是引發(fā)泄漏事故的直接原因。因此，及時(shí)檢修非常重要。生產(chǎn)裝置在新建和檢修投產(chǎn)前，必須進(jìn)行氣密性檢測(cè)，確保系統(tǒng)無(wú)泄漏平時(shí)，生產(chǎn)裝置要經(jīng)常進(jìn)行檢查、保養(yǎng)、維修、更換，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并整改隱患，以保證系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。如發(fā)現(xiàn)配件、填料破損要及時(shí)維修、更換，及時(shí)緊固松弛的法蘭螺絲。必須

18、定期對(duì)裝置進(jìn)行全面檢修，通過(guò)預(yù)防性地更換改進(jìn)零部件、密封件，消除泄漏隱患。如金陵石化在對(duì)煉 油廠二套常減壓常壓塔進(jìn)料段進(jìn)行聯(lián)合檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)襯里開(kāi)裂，氣孔有缺陷，每周期都出現(xiàn)切向進(jìn)料處焊縫泄 漏，造成塔壁迅速腐蝕。改為徑向進(jìn)料后，消除了多年的隱患。至于檢修周期，國(guó)外已能做到3年 1修，而國(guó)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化裝置通過(guò)技術(shù)檢測(cè)和局部檢查、每季度對(duì)易腐蝕部位測(cè)量壁厚等措施，及時(shí)消除事故隱患，保證了設(shè)備的安全 運(yùn)行。 1999 年 5 月實(shí)現(xiàn)了 “三年一修 ”，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)運(yùn)行周期最長(zhǎng)的記錄。如果設(shè)備老化、技術(shù)落后，泄漏此伏彼起，就應(yīng)該有計(jì)劃地對(duì)其更新?lián)Q代，從根本

19、上解決泄漏問(wèn)題。面重點(diǎn)談?wù)劅o(wú)損檢測(cè)和試壓1、無(wú)損檢測(cè)壓力容器、鍋爐、管道 （重點(diǎn)是彎頭、三通及焊縫） 等關(guān)鍵部位，易出現(xiàn)腐蝕、磨損、裂紋、變形、結(jié)垢等缺 陷。無(wú)損檢測(cè)可以對(duì)壁厚、裂紋等缺陷的損傷程度及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而使檢修有的放矢，避免失修或過(guò) 剩維修。常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)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(duì)裂 紋檢出率高，也可用于測(cè)厚，但需要耦合劑，檢測(cè)效率較低。常規(guī)的無(wú)損檢驗(yàn)方法存在很多缺點(diǎn)和不足，如抽查檢驗(yàn)的盲目性大，易造成漏檢；檢驗(yàn)周期長(zhǎng)，工作量大。聲發(fā)射技術(shù)可以為射線或超聲波等檢測(cè)方法制定檢驗(yàn)方向，和常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)結(jié)合起來(lái)，可以減少盲目

20、抽檢，從而縮短停產(chǎn)檢驗(yàn)時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用常規(guī)檢測(cè)方法，按20%射線探傷計(jì)，每個(gè)臥罐需要拍片3050張，每個(gè)球罐需要拍片 150 張左右，還不能保證找到所有危險(xiǎn)缺陷。而采用聲發(fā)射技術(shù)，每個(gè)容器只需拍片10張左右，還不會(huì)放過(guò)一個(gè)危險(xiǎn)源。這樣就大大減少了檢驗(yàn)工作量。如果聲發(fā)射檢驗(yàn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，就不必再開(kāi)罐檢驗(yàn)， 省略了常規(guī)的無(wú)損檢驗(yàn)。在對(duì)鍋爐等壓力容器進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，若加上聲發(fā)射監(jiān)測(cè)，效果會(huì)更好。因?yàn)樵噳簳r(shí)，如果出現(xiàn)破裂泄漏， 這種較大的缺陷可以立即被發(fā)現(xiàn)，但是不能發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)時(shí)微小裂痕的亞臨界擴(kuò)展，也就是發(fā)現(xiàn)不了“預(yù)后不良的危險(xiǎn)缺陷，甚至由于壓力試驗(yàn)反而擴(kuò)大了這種缺陷。盡管容器順利通過(guò)了超壓試驗(yàn)，

21、但是在長(zhǎng)期投入運(yùn)行后， 勢(shì)必造成缺陷的失穩(wěn)擴(kuò)展，造成泄漏。所以，單純水壓試驗(yàn)評(píng)價(jià)質(zhì)量的方法不全面，在水壓試驗(yàn)中，進(jìn)行聲發(fā) 射監(jiān)測(cè)，可以得到試驗(yàn)過(guò)程中某些缺陷的信號(hào)。聲發(fā)射現(xiàn)在主要用于評(píng)價(jià)壓力容器的服役壽命，可以不停產(chǎn)在線檢測(cè)，檢驗(yàn)速度快，是在用壓力容器定期檢驗(yàn)方法的發(fā)展方向。勝利油田引進(jìn)了美國(guó)PAC公司生產(chǎn)的SPARTAN型20通道聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)，在大型液化氣儲(chǔ)罐等壓力容器的定期檢測(cè)中使用，效果良好。2、試壓水壓或氣壓試驗(yàn)是最普通的檢測(cè)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，必須首先進(jìn)行水壓試驗(yàn)，然后做氣密性試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)就是往系統(tǒng)內(nèi)充滿水，增壓到一定壓力

22、（試驗(yàn)壓力一般是工作壓力的 1.1 1.5 倍），然后封閉，觀察 壓力降。氣密性試驗(yàn)是壓縮空氣充入系統(tǒng) （壓力是設(shè)計(jì)壓力的 1.05 倍 ）。進(jìn)行水壓或氣壓試驗(yàn)，必須嚴(yán)格按照規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，石油化工設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程 對(duì)壓力容器的耐壓試驗(yàn)有明確的規(guī)定。氣壓試驗(yàn)比水壓試驗(yàn)危險(xiǎn)性大。新建管道必須用水試壓，不允許用氣試壓。耐壓試驗(yàn)和無(wú)損探傷是從不同角度對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的兩種不同的方法，二者不能相互代替。經(jīng)常有這樣 的情況，耐壓試驗(yàn)合格的設(shè)備，無(wú)損探傷卻發(fā)現(xiàn)缺陷。因此，耐壓試驗(yàn)僅僅是對(duì)承壓設(shè)備短時(shí)強(qiáng)度和氣密性的 考查。同時(shí)，耐壓試驗(yàn)對(duì)設(shè)備來(lái)說(shuō)也是一次過(guò)載。斷裂力學(xué)指出，裂紋的擴(kuò)展與裂紋處應(yīng)力大小有關(guān)，

23、隨著應(yīng) 力的增加，裂紋擴(kuò)展速度亦加快，所以不能隨便地、多次重復(fù)做耐壓試驗(yàn)。對(duì)于來(lái)歷不明（無(wú)設(shè)計(jì)資料、不明 材質(zhì)等）的容器，不能盲目進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，不能企圖通過(guò)耐壓試驗(yàn)來(lái)檢漏或反推工作壓力。五、操作措施控制正常生產(chǎn)的操作條件，如壓力、溫度、流量、液位等。要防止出現(xiàn)操作失誤和違章操作，減少人為操作 所致的泄漏事故。為此，有 “操作前思考 30 秒 ”的提法。六、控制泄漏發(fā)生后損失的措施1 裝設(shè)泄漏報(bào)警儀表如可燃?xì)怏w報(bào)警器、火災(zāi)報(bào)警器等。2 將泄漏事故與安全裝置連鎖應(yīng)采用自動(dòng)停車、自動(dòng)排放、自動(dòng)切除電源等安全連鎖自控技術(shù)措施。一般來(lái)說(shuō)，與監(jiān)控系統(tǒng)連鎖的自動(dòng)停車系統(tǒng)速度快，儀表報(bào)警后由人工停車較慢，大約

24、需要315min。3采用工藝控制裝置當(dāng)設(shè)備和管道斷裂、填料脫落、操作失誤以致發(fā)生泄漏等特殊情況時(shí)，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、緊急切斷物料的安全裝置。緊急截止閥 （斷流閥） ，在管道中間增加斷流閥來(lái)系統(tǒng)分段，能夠中止向泄漏處供應(yīng)物料，可以減少泄漏量， 危險(xiǎn)性較大的儲(chǔ)槽等重要裝置應(yīng)設(shè)置遠(yuǎn)距離遙控切斷閥。過(guò)流閥也稱快速閥，一般裝在液化石油氣儲(chǔ)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(gè)方向流動(dòng)，用以防止倒流。4、設(shè)立泄漏物收集裝置，下面給出幾個(gè)例子安全防護(hù)罩：法蘭接頭和閥門(mén)是薄弱環(huán)節(jié)，安全防護(hù)罩可以把法蘭和閥門(mén)全部包容在保護(hù)罩內(nèi)，一旦發(fā)生泄

25、 漏，泄漏的物質(zhì)被限制在其內(nèi)部。保護(hù)罩上有觀察窗，能清晰地察看和檢查其中閥門(mén)的實(shí)況，同時(shí)，它還有可 更換的 PH 值指示器，泄漏發(fā)生后會(huì)改變顏色。如果泄漏出的物質(zhì)需要回收的話，可選用有絲扣塑料嘴的防護(hù) 罩，通過(guò)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)筑的堤堰，它可以把油罐損壞泄漏的油品圍在堤內(nèi)，起到防止泄漏油品 外流、控制油罐火災(zāi)蔓延的作用。但是有些單位，忽視了防火堤的作用，平時(shí)缺少維護(hù)和管理，使其存在漏洞。 一旦發(fā)生泄漏，就可能導(dǎo)致油品外溢，加大事故損失。例如， 1993 年 9 月 27 日，南京煉油廠一座 10000m3 浮 頂油罐溢油著火后，大量油火從防火堤的雨水排水口流出

26、，險(xiǎn)些燒毀排水溝下游的煉油裝置。這個(gè)雨水排水口 平時(shí)根本沒(méi)人管，任其敞開(kāi)，終于釀成大禍。事故氯氣處理裝置：在氯堿生產(chǎn)過(guò)程中，工藝和設(shè)備故障造成前后工序失衡就可能造成氯氣泄漏。上海天原化工廠研制了事故氯氣處理裝置，能在氯氣外泄可能之時(shí)，緊急啟動(dòng)使系統(tǒng)由正壓變成負(fù)壓，成為防止泄漏的有效手段。通常整個(gè)氯氣處理工序設(shè)兩套處理裝置，一套在電解槽出口，與濕式氯氣水封相連；另一套設(shè)置在氯氣壓縮機(jī)出口，與機(jī)組排氣管相連。設(shè)置在電解槽出口的事故氯氣處理裝置的啟動(dòng)與電解槽出口壓力連鎖。即當(dāng)電解槽總管剛岀現(xiàn)正壓時(shí)，該處理裝置的堿液循環(huán)泵及抽吸鼓風(fēng)機(jī)便自動(dòng)開(kāi)啟，1620%的堿液送入吸收塔內(nèi)，自上而下噴淋，與正壓沖破水

27、封進(jìn)入噴淋吸收塔的逆向吸收，未能吸收的不含氯氣的尾氣被鼓風(fēng)機(jī)抽吸 放空。設(shè)在壓縮機(jī)岀口的處理裝置的啟動(dòng)與機(jī)組的停機(jī)信號(hào)及與電解槽直流供電系統(tǒng)連鎖。當(dāng)機(jī)組因故停機(jī)時(shí)， 該處理裝置的堿液循環(huán)泵及抽吸鼓風(fēng)機(jī)便自動(dòng)開(kāi)啟，將氯氣管網(wǎng)（輸岀）中倒回的氯氣經(jīng)排氣管抽吸入事故氯 氣事故噴淋吸收塔進(jìn)行吸收，惰性氣體放空。5、采用泄漏防火、防爆裝置氮?dú)猓?吹掃流程，自動(dòng)噴淋水的灑水裝置，可形成水幕，將系統(tǒng)隔離，控制氣體擴(kuò)散方向；用蒸汽、惰性氣體可置換、吹散、稀釋油氣；還有消防泡沫滅火設(shè)施等。第三節(jié) 鋼鐵及玻璃鋼材料失效原因及對(duì)策在石油工業(yè)中，碳鋼是最常用的材料，其次是玻璃鋼。鋼鐵材料對(duì)于鋼鐵來(lái)說(shuō)，失效原因主要有腐

28、蝕、磨損、裂紋等。1、“腐蝕 ”觸目驚心人們通?？吹降匿撹F生銹，就是金屬腐蝕現(xiàn)象。這種由于化學(xué)和電化學(xué)作用引起的材料損壞，就稱為腐蝕。 腐蝕會(huì)使金屬材料減薄、變脆造成機(jī)件破壞、承受不了原工作壓力而引起泄漏。據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家統(tǒng)計(jì)，由于腐蝕造 成的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民生產(chǎn)總值的24%,對(duì)于石油和化學(xué)工業(yè)則高達(dá)6%。生銹只是腐蝕的一種形式，而且是最不具危險(xiǎn)的形式，因?yàn)樗共牧暇鶆驕p薄。而局部腐蝕如晶間腐蝕、應(yīng) 力腐蝕,是最具危險(xiǎn)性的腐蝕形式,腐蝕速度快,最快的幾個(gè)月就能腐蝕穿孔。在材料大部分還完好時(shí),就使 局部失去強(qiáng)度,造成突發(fā)性泄漏。大氣石油工業(yè)中的腐蝕問(wèn)題大致可以分為三種類型：來(lái)自原油組份的腐蝕、生產(chǎn)中所用

29、腐蝕性原料以及環(huán)境 和土壤）的腐蝕。我國(guó)油田的原油集輸管道和污水管道普遍使用鋼管,防腐能力差。勝利油田某油區(qū)金屬集輸 管道平均腐蝕速度高達(dá) 14mm/a ,嚴(yán)重的不到半年就穿孔,造成大量油水外泄,大面積污染環(huán)境,不到兩年就 被迫全部更新。2、磨損磨損是指流體特別是有固體存在的流體對(duì)容器、管道及其設(shè)備的物理性磨蝕。磨損一般發(fā)生在流動(dòng)受阻及方向改變的地方,如管道彎曲半徑過(guò)小,存在死角,在高速氣流或粉料沖蝕下,局部可迅速被磨穿。天然氣管道彎頭處最容易因?yàn)闆_刷磨損及腐蝕造成穿孔,其它部位還有泵殼、閥座、噴嘴、 彎頭、懸流器內(nèi)壁、熱偶等。在發(fā)生磨損的地方，如果還有腐蝕性介質(zhì)存在，會(huì)加劇金屬的沖蝕。如一些

30、油田油井采出液中含砂，而且隨著后期開(kāi)采、大泵提液技術(shù)的廣泛使用，攜砂量增多，油田多相流（油、氣、水、 砂）集輸管道底部因砂磨穿孔嚴(yán)重，最短的只用3 個(gè)月就穿孔泄漏，表現(xiàn)為管道內(nèi)壁成槽溝磨蝕穿孔。聯(lián)合站旋流分離技術(shù)，由于采出液中含砂對(duì)旋流管的磨損，使用不到一年，流道就產(chǎn)生變形，使分離效率下降。磨損嚴(yán)重的不到三個(gè)月就穿孔，造成泄漏直至停產(chǎn)。催化裂化裝置，大直徑再生器在700 C以上高溫下運(yùn)行，萬(wàn)一脫落，將產(chǎn)生危險(xiǎn)的后果，常常導(dǎo)致停產(chǎn)。經(jīng)驗(yàn)證明，磨損與流體速度、沖擊角度、固體濃度及操作溫度四個(gè)因素有關(guān)：沖蝕速率與氣流速度的三次方成正比；2030勺沖擊角度最具有破壞性；沖蝕速率隨氣流中的固體濃度增加而

31、增加；鋼的沖蝕阻力通常隨 操作溫度上升而減小。3、鋼鐵材料的保護(hù)保護(hù)鋼鐵等金屬材料的措施主要有兩點(diǎn)：一是防腐蝕，二是防磨損常用的防腐蝕措施有：使用耐腐蝕材料（如合金鋼、不銹鋼、玻璃鋼等材料），如對(duì)于含H2S腐蝕環(huán)境（PH2S300Pa必須采用抗氫致開(kāi)裂（ HIC）鋼材；把金屬和腐蝕介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，如在金屬表面加絕緣保護(hù) 層，切斷金屬與腐蝕介質(zhì)的聯(lián)系； 外部補(bǔ)充電流以消除金屬表面的電位差； 在介質(zhì)中加入緩蝕劑； 消 除腐蝕環(huán)境。1 ）保護(hù)層法保護(hù)層法就像讓士兵穿上鎧甲一樣，使用一層厚度薄、耐腐蝕的材料做隔離保護(hù)層，保護(hù)里面的金屬材料 常用的有耐腐蝕性較強(qiáng)的金屬、涂料、塑料等多種材料。熱噴涂是將熔融

32、狀態(tài)的材料，通過(guò)高速氣流霧化噴射在零件表面上，形成保護(hù)層熱噴涂技術(shù)被認(rèn)為是解決鍋爐 “四管” 腐蝕泄漏問(wèn)題的最佳途徑。西安交通大學(xué)采用等離子噴涂技術(shù)對(duì)“四管進(jìn)行防腐處理，噴涂材料為金屬陶瓷，結(jié)果表明，金屬陶瓷具有良好的耐熱腐蝕性能和力學(xué)性能。全軍裝備維 修表面工程研究中心采用電弧噴涂技術(shù)對(duì)電站鍋爐水冷壁管進(jìn)行防腐處理，取得了良好的效果。2）陰極保護(hù)法陰極保護(hù)就是給遭受腐蝕的金屬上通入足夠的陰極電流，使得金屬的電極電位變負(fù)，使腐蝕過(guò)程減緩。這是 一種經(jīng)濟(jì)、可靠的防腐方法，保護(hù)效率高，已被廣泛應(yīng)用。按照保護(hù)電流的來(lái)源，陰極保護(hù)又可分為外加電流法和犧牲陽(yáng)極法兩種外加電流法使用一個(gè)直流電源來(lái)提供保護(hù)所

33、需要的電流。一般將金屬對(duì)地電壓作為控制指標(biāo)，只要對(duì)地電位達(dá)到-0.85-1.5V，就能起到良好的防腐效果。犧牲陽(yáng)極法，就是把比要保護(hù)的某種金屬（如鋼鐵）更活潑、更容易腐蝕的金屬（如鋅、鎂）與其連接，來(lái)替 代鋼鐵的腐蝕。由于保護(hù)涂層和陰極保護(hù)是結(jié)合使用的。涂層不可避免地存在微小的針孔，光靠它是不行的；若僅用加電保 護(hù)，電量消耗過(guò)大，無(wú)法保護(hù)大面積、長(zhǎng)距離。這兩種方法結(jié)合在一起，防腐效果十分理想。這就像先在金屬 表面筑起 “城堡 ”，而外部通入的電流就象流動(dòng)的 “哨兵”，兩者互相補(bǔ)充，共保 “城池 ”安全。在煤氣柜的腐蝕中，局部腐蝕，即點(diǎn)蝕穿孔是致命的，主要原因是被橫架和立柱擋住而漏涂的鋼板形成了

34、腐 蝕原電池的小陽(yáng)極，而整體涂層較好的鋼表面為大陰極，使小陽(yáng)極迅速穿孔。由于涂層施工質(zhì)量不好而形成的 針孔，也同樣導(dǎo)致局部點(diǎn)蝕穿孔。氣柜內(nèi)壁選用富鋅底漆與彈性聚氨酯涂料相配合，外壁選用鋅底漆與氧化橡膠涂料相配合的防護(hù)方法是較為合理的。3）緩蝕劑緩蝕劑是一種投加在腐蝕介質(zhì)中的、能減緩或阻止金屬腐蝕的化學(xué)物質(zhì)，它能夠吸附在金屬表面，形成保護(hù) 膜，阻滯電化學(xué)腐蝕過(guò)程的發(fā)生。緩蝕劑在石油、天然氣、工業(yè)水、海水、酸、大氣及鋼筋混凝土等環(huán)境中都有成功的應(yīng)用勝利油田東營(yíng)壓氣站從日本進(jìn)口的100 x 104m3/d離心壓縮機(jī)組，由于天然氣中含微量H2S等原因嚴(yán)重腐蝕,威脅著機(jī)組的正常運(yùn)行。中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研

35、究所研制的一種氣相緩蝕劑（主要成分是粗輕吡啶），成功地 解決了腐蝕問(wèn)題，每年的藥劑費(fèi)不到 10 萬(wàn)元。4）消除腐蝕環(huán)境電化學(xué)腐蝕離不開(kāi)水，如果油氣中沒(méi)有水，也就避免了腐蝕。我國(guó)目前唯一的一條干含硫天然氣管線是川東 開(kāi)江 長(zhǎng)壽輸氣管，用脫水工藝保持天然氣在最高壓力、最低溫度下的水分處于不飽和狀態(tài)，避免了腐蝕、爆 管和凍堵停產(chǎn)現(xiàn)象。5）防磨損為了使設(shè)備免遭磨損，最好是除去磨蝕顆粒，如勝利油田孤東采油廠在油井井口安裝多相流除砂器，較好地解決了集油管砂磨蝕穿孔的問(wèn)題。而對(duì)于不能除去顆粒的情況，通常采用耐磨材料襯里。耐磨陶瓷如 A12O3、ZrO2等耐磨材料，能有效地解決磨損問(wèn)題。如勝利油田使用ZrO2

36、陶瓷制做的岀砂氣井氣嘴，解決了氣嘴刺大難題，保證了氣井安全正常生產(chǎn)；采用Al2O3 工業(yè)陶瓷精鑄原油分水旋流管，可延長(zhǎng)使用壽命35年，降低成本40%。碳化鎢是一種硬質(zhì)合金，耐磨，密度大，勝利油田孤東采油廠用它制做岀砂油井抽油泵凡爾和凡爾座，減少 了泵漏，延長(zhǎng)了檢泵周期。鑄石制品也具有良好的耐磨損、耐腐蝕性能，廣泛用于礦山、冶金、石油、化工、電力等行業(yè)中的劇烈磨損、 腐蝕的關(guān)鍵部位。實(shí)踐證明，其耐磨強(qiáng)度是普通鋼材的十幾倍。選礦用耐磨彎頭 ”，使用壽命從 20 天平頂山煤礦選煤廠張瑋，則利用離心力原理，使磨面均勻受力，發(fā)明了提高到 3 個(gè)月以上，解決了煤漿管道的磨損難題。、玻璃鋼以合成樹(shù)脂為膠粘劑

37、，玻璃纖維作增強(qiáng)材料而制成的復(fù)合材料，稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料。因其強(qiáng)度高，可以 和鋼鐵相比，故又稱 “玻璃鋼 ”（ FRP）。合成樹(shù)脂常用的有：不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂等。在增強(qiáng)纖維方面，除了玻璃纖維 以外，還出現(xiàn)了碳纖維、硼纖維和有機(jī)纖維等。玻璃鋼具有密度小、強(qiáng)度高 （相當(dāng)于普通碳鋼） 、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良、施工工藝簡(jiǎn)單靈活等優(yōu)點(diǎn)，質(zhì)量良好的 玻璃鋼設(shè)備使用壽命可達(dá)1525年。玻璃鋼在石油工業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，如制作管道、儲(chǔ)罐、防腐保護(hù)層等。玻璃鋼管道具有耐腐蝕、 耐砂磨、重量輕、強(qiáng)度高、輸送效率高、不易結(jié)蠟和結(jié)垢等優(yōu)點(diǎn)，使用壓力已經(jīng)提高到24MPa, 用于油氣集輸、污水輸送等工程。玻璃鋼儲(chǔ)罐有取代鋼罐的趨勢(shì)，美國(guó)加油站已經(jīng)普遍使用玻璃鋼地下油罐。玻璃鋼已成為氯堿工業(yè)主要結(jié)構(gòu)材料之一。早在20世紀(jì)50年代初，玻璃鋼首先被用于收集熱（