石油、天然气长输管道危险有害因素辨识
长输管道输送的介质一般是石油、天然气等易燃、有毒物质由于其输送间隔 较长,又往往需要穿越城乡等人员密集场所,一旦长输管道出现事故,无论是经济损失,还是社会影响,都是宏大的因此,正确辨识长输管道的危险、有害因素,是对其施行有效控制的先决条件。
1储运设备与设施危险有害因素
1.1管子、管件危险有害因素
目前,国内除公称直径较小〔一般为DN150以润的输送管道采用无缝钢管外,其它都采用螺旋缝埋弧焊钢管这种钢管焊缝长度较长,焊缝产生缺陷的概率高捍缝受力情况复杂,内壁存在较大的拉应力;并且几何尺寸不稳定,装配、焊接后易形成错边、棱角等在运行过程中受压力、热应力等载荷作用,加上管道内部介质和外部土壤的腐蚀,将造成腐蚀或应力腐蚀、疲劳或腐蚀疲劳等失效弯头等管件受介质冲刷、热胀冷缩产生变形而可能产惹事故隐患。
在运行过程中,管线内外部严重腐蚀;油温或气温突然变化,管线急剧膨胀或收缩;管线受外力压轧、打击等,都将造成事故。
1.2阀门、法兰、垫片及紧固件危险有害因素
A〕材料、压力等级选用或使用错误。
B〕制造尺寸、精度等不能满足实际要求。
C〕阀门密封失效。
D〕自动控制等阀门的控制系统失灵,手动操作阀门的阀杆锈死或操作困难。
E〕管道布置不合理,造成附加应力或出现振动。
F〕使用过程中阀门误动作、阀门限位开关失灵、阀门故障等,未按要求进展检验、维护等。
1.3输油泵、压缩机危险有害因素
往复式输油泵具有效率高、使用前不需要加油、液体黏度对泵的工作性能影响不大等优点,但常造成液流波动,这种液流脉动作用在管道内形成一种不稳定流状态。当系统开〔
关〕阀门或停泵等操作时,这种不稳定液流在管道内产生压力波动,严重时形成水击,造成系统超压、管道及设备、设施损坏。
离心式输油泵具有操作简单、液流无波动、工作状况易于调节、易于自动化等优点。但在泵入口处液体压力过低的情况下,会发生汽蚀现象,表现为泵体产生噪声和振动,严重时会使泵叶片遭受“剥蚀〞,导致扬程下降,效率降低,设备根底螺栓松动及管道与设备连接处损坏。
离心式压缩机效率低,而且偏离工作点越远,效率越低;当流量降至某一数值时会发生喘振现象。喘振发生时机组剧烈振动,并伴随着异常的吼叫声,管道和仪表也随之振动。严重的喘振会破坏压缩机的密封系统,损坏止推轴承,叶轮有可能被打坏,造成严重的事故。
1.4储存设施危险有害因素
A〕支撑问题。地上平底储罐或球罐都是支撑在混凝土根底上,假设混凝土根底设计或建造强度不能满足承重要求,或者是建在不良地质上,在使用过程中将出现混凝土根底不均匀
沉降。这种不均匀沉降将使储罐倾斜,导致平底储罐底板开裂,球罐支座处壳体开裂,连接收道断裂,引起介质泄漏。
B〕地层影响。地下LNG〔液化天然气〕储存设施根底设计、建造强度缺乏或处于不良地质层时,也会造成容器破坏,引起介质泄漏。
C〕平安附件。储罐的温度、压力、液位等平安附件或相应控制系统发生故障、控制失灵。
D〕正压保护失效。平底构造的LNG储罐氮气正压保护失效,或真空构造夹层内真空降低,绝热保温材料吸水失去绝热作用,引起罐内温度、压力急剧升高。
E〕保护层失效。LNG储罐的绝热保温材料性能差,在使用一段时间出现老化、变质,难以起到绝热保温效果。来源:考试大
F〕呼吸阀、阻火器失效。油罐的呼吸阀被冻结、阻火器被堵塞,或进出油量过大而超过呼吸阀的才能时,引起油罐内外压力不平衡,造成胀罐或瘪罐事故。
G〕浮顶油罐事故。浮顶油罐在透气阀堵塞、密封设施不良、导向架卡阻、排水阀堵塞使浮顶积水时,引起浮顶沉船,造成事故。
H〕安装缺陷。储罐安装、施工存在装配、焊接缺陷,而使用过程中又疏于检查和管理,造成事故。
I〕腐蚀作用。储罐的罐体在使用过程中遭受到周围环境的大气腐蚀、土壤腐蚀以及介质腐蚀等,导致罐体厚度减薄及平安性能降低。特别是罐体底板,由于受到介质沉降物及土壤的腐蚀,加上检验检测困难及底板处介质泄漏后不易及时发现,使之成为平安的薄弱环节。
J〕操作失误。对于活动容积储罐,出气量过多或进气量过多将使储罐抽瘪或将钟罩顶出水封槽,使气体喷出;所储气体中氧含量过高、水封冻结或缺乏平安装置等会造成火灾。
K〕检修事故。检修时,天然气等储罐内介质未完全置换或清理不彻底,以及重新充气时未彻底置换干净,都会引起爆炸。
1.5加热炉危险有害因素
A〕加热炉构造设计不合理或存在制造缺陷,特别是对于各热胀冷缩部件的设计考虑不充分,或制造过程中被限制变形,在运行时可能造成开裂或损坏。
B〕加热管在加工制造时被损坏,或其与管板焊接存在缺陷,在压力载荷、热载荷或腐蚀条件下,焊缝及管道缺陷会扩展,直至开裂造成事故。
C〕加热炉停运时间较长时,低于露点温度时的水蒸气与积灰中的二氧化硫、三氧化硫等腐蚀管壁,缩短加热炉的使用寿命甚至管壁穿孔。
D〕加热炉都配有低压高能点火装置和自动熄火保护装置,这些联锁控制系统出现故障,极易引起事故。
E〕加热炉构造不合理、炉管偏流造成炉管局部过热,将炉管烧穿,引起大火。
F〕燃料油阀门关闭不严,炉膛内有油气,重新点炉时,未按规定程序进展通风吹扫,造成加热炉内油气爆炸起火。
G〕加热炉操作不当,或发惹事故后判断失误,容易造成爆炸事故。
1.6电气设施危险有害因素
A〕危险区域分级不准确,防爆电气设施等级确定错误。
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B〕电气设施防爆性能或等级达不到产品标准要求;电气设施虽然都符合要求,但系统连接后,可能整体防爆性能不能满足工况要求;对已具有防爆性能的电气设备、照明设备等进展改装、维护或修理后未经防爆性能检测就投入使用。
C〕电气设备发生短路、漏电或过负荷等故障时,将产生电弧、电火花、高热。
D〕电动机使用、维护不良,会引起着火事故,主要原因有:电动机超负荷运行;在检修时,金属物体等杂物混入电动机或绝缘受损、绕组受潮,以及遇高压电将绝缘击穿等;电动机各接头处接触不良;三相电动机单相运行;电动机接地不良,电动机外壳可能带电,造成人员触电伤亡事故。
E〕电气线路短路、过载及接触电阻过大都会导致电火花及电弧的产生,从而引发火灾事故。主要原因有:导线接头不结实、接触不良,导致发热,引燃导线的可燃物质及周围的可燃物质;电流超过额定电流值,温度升高,加速导线绝缘材料的老化,甚至损坏,从而
造成短路产生火花或电弧;电气线路因意外情况导致两相相碰而发生短路,产生瞬间放电。
1.7防雷、防静电设施危险有害因素
A〕防雷、防静电装置的位置、连接方法不正确。
B〕避雷、除静电装置故障;防雷、防静电装置质量差或维护不当。
C〕孤立导体〔如浮顶〕与油罐接触不良,造成静电聚集。
1.8罐车等装运设施危险有害因素
A〕罐车未定期检验或日常检查、维护不及时,出现平安附件失效、连接阀门松动、运行部件疲劳等。
B〕输油泵、压缩机等转动机械的轴封失效,装油鹤管或装气快速接头疲劳、老化引起破损甚至断裂,计量装置失效引起汽车罐车冒顶事故,站区内管线密封连接失效等。
C〕站区管理不严,在危险区动火或带入火种,如汽车排气管未带消火装置,使用铁质工具,违章作业等。
D〕调车作业违章溜放、行驶违章等操作。
E〕发油台的自控、遥控、计量仪器仪表、阀门等设备未定期检验、维护而产生故障。
F〕静电接地不符合要求。
1.9平安附件危险有害因素
A〕平安阀、液位计、温度测量仪表、压力表、紧急迫断装置等平安附件存在制造质量问题或出现故障失效。
B〕液位、温度、压力、流量等控制系统硬件设备选型不当、质量存在问题或控制用软件不适宜工艺要求,那么有可能造成超压、超温、冒罐、混油、泄漏等事故。
2人员及平安管理危险有害因素
2.1违章作业
违章作业包括违章指挥、违章操作、操作错误等。主要表现为:①违章动火;②违章电操作;③违章开关阀门;④输送泵、压缩机组操作违章;⑤检修、抢修操作违章;⑥违章充装。
2.2平安管理不标准
主要包括:①平安管理制度不完善;②平安管理资料不详尽或资料遗失;③平安管理法规的宣传和执行不力;④平安意识薄弱。
2.3定期检验困难
主要包括:①检验困难;②检验法规、标准不完善;③检验设备、手段相对落后;④平安状况评定难度大;⑤检验人员缺乏经历。
3环境危险有害因素辨识
3.1自然环境危险有害因素
主要包括:①地震;②滑坡、崩塌;③地面沉降;④台风;⑤雷电;⑥低温;⑦洪水。
3.2社会环境危险有害因素
主要包括:①无意破坏:在管道附近甚至管道上修建公路、房屋、建〔构〕筑物等设施,或进展开挖沟渠、打井等作业,造成严重占压埋地管道,增加管道的负荷,破坏了管道的恒压状态;②有意破坏:盗、扒管道防腐层、仪器仪表、阀门或附属设施,在管道上开孔盗油、盗气,或者人为蓄意破坏管线设施等。
4职业有害因素辨识
4.1噪声
输油泵、压缩机等岗位存在噪声危害。暴露在噪声环境下,听觉的敏感性下降。长期在噪声环境中工作缺乏防护措施,可引起听觉疲劳。发生听觉疲劳后,假设仍然长期无防护地在强烈噪声环境中持续工作,听力损失逐渐加重,甚至不能恢复,听觉器官发生器质性病变,造成噪声性耳聋。噪声还可能并发或加重其它疾病,甚至造成精神错乱。
4.2高温
在高温作业环境下,人体通过呼吸、出汗及体表血管的扩张向外散热。假设人体产生热量大于散热量时,人体产生热蓄积,促使呼吸和心率加快,皮肤外表血管的血流量增加。影响人体的水盐代谢功能,发生水盐平衡失调;影响循环系统,使心跳过速,心脏负担加重;影响消化系统,出现食欲减退、消化不良以及其它胃肠疾病;影响神经系统,使人的动作准确性、协调性、反响速度以及注意力降低;影响泌尿系统,引起肾功能不全,使机体的免疫力降低,抗病才能下降。一般在气温超过34℃,热辐射强度在6.31J/(CM2?MIN)以上时,就有可能引起中暑。
4.3低温
中国北方局部地区冬季气温较低,一般在-20℃甚至-30℃左右,假设防护措施不当,将造成低温危害。在消费过程中也存在低温作业。在低温条件下,可以出现痛觉迟钝和嗜睡状态,人体长期处于低温环境,还会导致循环血量、白细胞、血小板减少、血糖降低、血管痉挛、营养障碍等。在低温高湿条件下,易引起风湿痛、神经炎以及肢体、面部外露部位的冻伤,影响人体四肢的操作灵敏性。当作业人员接触到设备极低温度部位时,将造成严重的低温冻伤事故。