湛忠利
(陜西法士特汽車傳動集團公司,西安 710077)
壓力管道是一種進行有毒、易爆、易燃氣和液體運輸?shù)墓艿涝O(shè)備,還有一些企業(yè),通過壓力管道進行壓縮空氣運輸,使之在化工、石油等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。壓力管道在運輸過程中其既要承受外部壓力,又要承受內(nèi)部壓力,因此其安全問題受到了極大關(guān)注?!短胤N設(shè)備安全監(jiān)察條例》對壓力管道進行了定義,即利用一定壓力,用來輸送液化氣體或氣體的管狀設(shè)備為壓力管道。
目前,壓力管道在我國應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,例如在制藥、環(huán)保、航空以及化工等領(lǐng)域都需要壓力管道設(shè)備,因此確保壓力管道的安全性非常重要。而對于長距離輸入管道,如天然氣運輸管道、油田集輸管道、原油管道等來說,壓力管道不僅在我國西部大開發(fā)工程中有廣泛應(yīng)用,在東部地區(qū)的能源供應(yīng)中也起到非常重要的作用,但這些管道經(jīng)過的地形地貌具有復(fù)雜多變的特點,很容易受各種問題侵擾,而在管道的下游,則是我國人口分布比較密集、經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū),一旦發(fā)生管道氣體泄漏事故或發(fā)生大爆炸事故,將會造成極為嚴(yán)重的后果。因此對于壓力管道的安全問題進行探討,對我國國民經(jīng)濟有著深遠的影響。
首先是爆管安全問題。在眾多壓力管道相關(guān)安全問題中,爆管是常見安全問題,在進行管道運行或試壓過程中,由于各種原因影響造成管道出現(xiàn)穿孔、破裂等情況,導(dǎo)致整個管道運輸系統(tǒng)停止運行。造成爆管安全問題主要原因如下:一是有管道處于高溫高壓環(huán)境下或接進管材的強度不足;二是由于管道經(jīng)過長期的化學(xué)物品或電化學(xué)腐蝕,導(dǎo)致管璧逐漸變薄,形成穿孔;三是在進行管道安裝的過程中操作不規(guī)范。
其次是管道泄漏安全問題。壓力管道在輸送原油過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)泄漏安全問題。導(dǎo)致泄漏安全問題發(fā)生的原因如下:一是交接應(yīng)力作用下引起的管道開裂;二是在機械振動沖擊的影響下,管道承受過重的交變荷載,最終引起管道產(chǎn)生疲勞開裂問題;三是在焊接管線時由于操作不當(dāng)?shù)仍?,使管道存在裂縫、砂眼等質(zhì)量隱患,在經(jīng)過一段時間運行后,砂眼、裂縫進一步擴大,最終形成管道泄漏安全問題。
設(shè)計管道階段,需要對管道熱應(yīng)力性能充分考慮。一般情況下,高溫高壓環(huán)境是壓力管道常見的工作環(huán)境,再加上壓力管道傳輸?shù)亩酁橐兹?、有毒、易爆的氣體或液體,一旦發(fā)生安全事故,將造成無法挽回的損失。目前管道安裝時多處于常溫環(huán)境,而壓力管道傳輸運行時卻處于高溫高壓環(huán)境下,因此極易導(dǎo)致壓力管道出現(xiàn)安全隱患。基于此,在管道設(shè)計階段,就要對高溫高壓因素可能造成的壓力管道問題進行,從源頭上減少壓力管道安全問題發(fā)生的概率,避免壓力管道在高溫高壓環(huán)境下的自由膨脹過度,最終形成各種壓力管道安全問題,影響壓力管道正常的運輸。
在管道的設(shè)計階段,還應(yīng)考慮到管道振動問題。在實際管道運輸過程中,振動在合理范圍之內(nèi),是不會對壓力管道造成影響的,若管道振動非常強烈,那么就有可能導(dǎo)致管道裂紋開裂速度加快,最終影響整體管道運輸系統(tǒng)安全。此外,地震、液擊以及颶風(fēng)等意外情況,都會加強管道振動頻率。因此管道設(shè)計階段,相關(guān)設(shè)計人員就要將可能導(dǎo)致管道振動的因素考慮進去,提升壓力管道整體性能。
首先在材料選擇方面,要選擇耐腐蝕性較強的材料。其次要對管道進行耐腐蝕涂層處理,并且合理提升管壁耐腐蝕層厚度。最后在管道結(jié)構(gòu)選擇上,要選擇耐腐蝕強度較高的結(jié)構(gòu)。
在進行管道安裝時,經(jīng)常會存在各種問題,造成管道安裝不合格,導(dǎo)致壓力管道安全問題及事故的發(fā)生,造成嚴(yán)重損失。例如不開坡口、焊接時出現(xiàn)夾渣、錯邊等問題,上述這些問題,都會對壓力管道安裝造成嚴(yán)重影響,并最終導(dǎo)致安全問題發(fā)生。因此需要在壓力管道安裝過程中把好質(zhì)量關(guān)。
此外,為了有效避免壓力管道安全問題發(fā)生,還要加強壓力管道的質(zhì)量檢測,尤其是一些需要進行壓縮空氣的管道,安裝要求比較高,要定期對壓力管道質(zhì)量及運行情況相應(yīng)檢測處理,提前發(fā)現(xiàn)管道安全問題,及時采取相應(yīng)的處理措施,防患于未然。
在預(yù)防壓力管道出現(xiàn)安全問題時,需要做好以下幾點工作:第一,在設(shè)計管道階段,對管道熱應(yīng)力充分考慮;第二,做好管道防腐蝕處理;第三,提升壓力管道安裝質(zhì)量,定期對壓力管道進行無損檢查,確保管道運行的安全。