泄漏預防的技術措施

1、LOGO預防的技術措施集團公司文件內部編碼：（TTT-UUTT-MM YB-URTTY-ITTLTY-泄 漏 預 防 的 技 術 措 施一、提高認識，加強管理首先，從思想上，要樹立“預防泄漏就等于提高經(jīng)濟效益”的認 識。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”；強化勞動紀律；經(jīng)常 對職工進行業(yè)務培訓和職業(yè)教育，提高技術素質和責任感。職工要熟悉 生產(chǎn)工藝流程和設備，了解、掌握泄漏產(chǎn)生的

2、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，要加強立法，以提高管理者的責任。美國聯(lián)邦法律規(guī)定，新 建油罐必須采取防腐措施，按有關規(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)品儲罐必須設置二次封閉；同時要求石油公司監(jiān) 測、報告油罐的泄漏，并進行泄漏預防及控制對策的研究。從1994年 起，美國就要求新建和更新的管道必須設置智能清管器收發(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 力容器安全監(jiān)察暫行條例。應該進一步健全法制，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措施，進行 綜合治理。

3、二、可靠性設計為減少泄漏的發(fā)生，在設計上應釆取提高可靠性的技術措施。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，但是由于對可靠性的高度重視，火箭上天前必須進行嚴格的熱試 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 的安全飛行記錄。1. 緊縮工藝過程可靠性理論告訴我們，環(huán)節(jié)越多，可靠性越差。當前，化工行業(yè)將緊縮工藝過程作為提高生產(chǎn)裝置安全性的一項關 鍵技術，即盡量縮小工藝設備，用危害性小的原材料和工藝步驟，簡化 工藝和裝置，減小危險物存儲量。2. 生產(chǎn)系統(tǒng)密閉化生產(chǎn)工藝中的各種物料流動和加工處理過程應該全部密閉在管道、 容器內部，實現(xiàn)“搞油不見油”

4、。3. 正確選擇材料和材料保護措施材料選用的正確與否，直接關系到設計的成敗。材質要與使用的溫度、壓力、腐蝕性等條件相適應，能夠滿足耐高溫、強腐蝕等苛刻條件。不能適應的要采取防腐蝕、防磨損等保護措施。勝利油田樂安、單家寺等稠油熱采油田的高壓注蒸汽管道（350C、17. 5MPa）,投用時間從45天11年不等，在19941996年間接連發(fā)生 管道爆裂事故。原因是國產(chǎn)20G碳鋼缺少爐外精煉工藝，質量不穩(wěn)定， 不耐氫蝕以及水質差等。現(xiàn)改用15CrMo合金鋼，并配合化學除氧等措 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

5、高硫油加氫精制反應 裝置上密封墊的首選材料。4. 冗余設計為了提高可靠性，應提高設防標準，要提倡合理的多用鋼材，而不 是挖空心思節(jié)約鋼材，比如在強腐蝕環(huán)境中，壁厚一般都設計有一定的 腐蝕裕量，重要的場合可使用雙層壁。我國現(xiàn)行的結構設計標準安全度 較低，應大幅度提高。5. 降額使用對生產(chǎn)設施最大額定值的降額使用，是提高可靠性的重要措施。設施的各項技術指標（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，即使是瞬時的超過也不允許。要綜合考慮異常情 況、異常反應、操作失誤、雜質混入以及靜電、雷擊等引起的后果，比 如要重視防震設計。如臺灣石化公司為了防震，投資500億新臺幣改善 防震設施，在

6、1999年9月臺灣大地震中，沒有發(fā)生油罐移位、破裂泄漏 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，造成大面積停電。6. 合理的結構形式結構形式是設計的核心，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。為避免設備和管道凍裂，須采取保溫、伴熱等措施。中石化從本質安全管理和可靠度出發(fā)，提出球罐底部接管應最小 化。在重要的泵、塔、容器等存在危險因素較多的地方增加遙控切斷 閥，采用雙密封機械以及設置中壓蒸汽滅火設施等。歐洲LPG （或C2、 C3）球罐設計標準中要求，底部物料進出管線

7、宜設一根，底部進出口閥 門加設遙控電動切斷閥，并放置于保護堤之外，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的金地液化氣工廠，按 API標準，配置了先進和周全的安全保障設施。2X50000m3大型低溫常 壓液化氣儲罐采用安全系數(shù)很高的雙殼體結構，外殼為500mm厚的鋼筋 混凝土整體水泥澆鑄，是一座堅固的圓柱形防爆墻；低溫罐底部和側面 沒有一根管道，全部管道均由罐頂部出入；設置高液位報警及進出罐遙 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。由于焊接在強度和密封 性能上效果較好，應盡量采用焊接。壓力管道盡量采用無縫鋼管，且宜采用焊接，但由于直徑 閥

8、門 內漏可能造成反應失控，可設兩個閥門串連以提高可靠性。為防止誤操 作，各種物料管線應按規(guī)定涂色，以便區(qū)分。閥門的開關應有明顯標 志，采用帶有開關標志的閥門，對重要閥門采取掛牌、加鎖等措施。如果泵輸送的介質溫度達到自燃點以上，應能遙控切斷泵。7. 正確選擇密封裝置密封結構設計應合理。采用先進的密封技術，如機械密封、柔性石 墨、液體密封膠，改進落后的、不完善的密封結構。正確選擇密封墊 圈，在高溫、高壓和強腐蝕性介質中，宜采用聚四氟乙烯材料或金屬墊 圈。如果填料密封達不到要求，可加水封和油封。許多泵改成端面機械 密封后，效果較好，應優(yōu)先選用。8. 變動密封為靜密封，也是密封技術的突破。如泵和原動機

9、之間, 使用磁力傳動，取消密封結構，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。磁力傳動由內磁轉子、密封隔套、外磁轉子等零件組成，如同電動 機的定子與轉子之間被一層隔套隔開。當外磁轉子受到外力作用而旋轉 時，內磁轉子就在磁場的帶動下而隨外磁轉子一起轉動。磁力傳動結構簡單，易于制造和裝配，使用壽命長。如磁力泵，在 80年代中期已成為屏蔽泵的調整產(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. 設計應方便使用維修設計時應考慮裝配、操作、維修、檢查的方便，同時也有利于處理 應急事故和及時堵漏。開關設在便于操作處。閥門盡量設置

10、在一起，空 中閥門應設置平臺，以便操作。有密封裝置的部位，特別是動密封部 位，要留有足夠的空間，以便更換和堵漏。法蘭和壓蓋螺栓應便于安裝 和拆卸，空間位置不能太小；對于容易出現(xiàn)泄漏以及重要的部位和設 備，應設副線、備用容器和設備。三、設置齊全、可靠的防漏安全裝置人們在與泄漏的斗爭中，創(chuàng)造了許多預防措施和安全裝置，如安全 閥、壓力表、液位計等預防裝置，有效地減少了泄漏發(fā)生，保障了安全 生產(chǎn)。1. 防爆泄壓裝置當出現(xiàn)超高壓力等異常情況發(fā)生時，安全設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一擺設。安全閥、

11、呼吸閥，用與防止設備超壓引起爆裂。爆破片用于防止有突然超壓和爆炸危險的設備爆炸。放空管可用來緊急排泄物料?；鹁嬗糜趯踩y外泄的氣體、緊急放空、設備檢修等必須排放的 可燃物料燃燒掉。還有一些輔助措施，如為了防止雜質進入密封面產(chǎn)生泄漏，在閥門 和密封裝置處設置過濾器、排污管、防塵罩、隔膜；疏水器前的過濾 器；軸封處的防塵翼 安全閥前為防止結晶和異物侵入而設的爆破膜 片。2. 檢測、報警監(jiān)控儀表生產(chǎn)參數(shù)檢測儀表可使人及時掌握流量、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、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，是防止容器內介質泄漏的重要儀表。常見的種類有： 玻璃管、玻

12、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避免使用玻璃管（板）液位計，以 免玻璃管易被撞擊破裂后造成泄漏，可改用磁浮子液位計等先進、可靠 的儀表。對于常壓儲罐，可用透明塑料管，不易破碎。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。當今儀表正向著自動化、數(shù)字化的趨勢發(fā)展。但我國油罐液位的檢 測方法，直到今天還是靠工人“上罐檢尺”，勞動強度大，工作效率 低，而且由于疏忽、檢測不及時而造成冒頂、抽空等事故時有發(fā)生，嚴 重影響到安全運行。采用液位白動檢測技

13、術后，工人坐在值班室內，就 可準確地知道油罐液面。液位計的可靠性也相當重要，如果液位計失靈，造成液位失控，危 險性更大。如加拿大蒙特利爾市的一座石油化工廠，因為一個丁烷球罐 液位計發(fā)生故障，導致丁烷大量外溢，引發(fā)火災爆炸，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，使整個蒙待利爾市停電，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)、輔助生產(chǎn)區(qū)等）之間應 設水封隔開。四、日常維護措施生產(chǎn)裝置狀況不良常常是引發(fā)泄漏事故的直接原因。因此，及時檢 修非常重要。生產(chǎn)裝置在新建和檢修投產(chǎn)前，必須進行氣密性檢

14、測，確保系統(tǒng)無 泄漏。平時，生產(chǎn)裝置要經(jīng)常進行檢查、保養(yǎng)、維修、更換，及時發(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 及時維修、更換，及時緊固松弛的法蘭螺絲。必須定期對裝置進行全面檢修，通過預防性地更換改進零部件、密 封件，消除泄漏隱患。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)現(xiàn)襯里開裂，氣孔有缺陷，每周期都出現(xiàn)切向進料 處焊縫泄漏，造成塔壁迅速腐蝕。改為徑向進料后，消除了多年的隱 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技術檢測和局部檢 查、每季度對易腐蝕部位測量壁厚等措施

15、，及時消除事故隱患，保證了 設備的安全運行。1999年5月實現(xiàn)了 “三年一修”，創(chuàng)造了國內運行周 期最長的記錄。如果設備老化、技術落后，泄漏此伏彼起，就應該有計劃地對其更 新?lián)Q代，從根本上解決泄漏問題。下面重點談談無損檢測和試壓。1、無損檢測壓力容器、鍋爐、管道（重點是彎頭、三通及焊縫）等關鍵部位, 易出現(xiàn)腐蝕、磨損、裂紋、變形、結垢等缺陷。無損檢測可以對壁厚、 裂紋等缺陷的損傷程度及發(fā)展趨勢進行預測，從而使檢修有的放矢，避 免失修或過剩維修。常規(guī)的無損檢測技術有超聲波、X射線、磁粉檢查、電磁感應、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

16、。常規(guī)的無損檢驗方法存在很多缺點和不足，如抽查檢驗的盲目性 大，易造成漏檢；檢驗周期長，工作量大。聲發(fā)射技術可以為射線或超聲波等檢測方法制定檢驗方向，和常規(guī) 的無損檢測結合起來，可以減少盲目抽檢，從而縮短停產(chǎn)檢驗時間。據(jù) 統(tǒng)計，采用常規(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，還不能保證找到所有危險缺陷。 而采用聲發(fā)射技術，每個容器只需拍片10張左右，還不會放過一個危險 源。這樣就大大減少了檢驗工作量。如果聲發(fā)射檢驗沒有發(fā)現(xiàn)危險源， 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，若加上聲發(fā)射監(jiān)測，效果會 更好。因為試壓

17、時，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)在試驗時微小裂痕的亞臨界擴展，也就是發(fā)現(xiàn)不了“預后不良”的危險缺陷，找至由于壓力試驗反而擴大了這種缺陷。盡 管容器順利通過了超壓試驗，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量的方法不全面，在 水壓試驗中，進行聲發(fā)射監(jiān)測，可以得到試驗過程中某些缺陷的信號。聲發(fā)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發(fā)展方向。勝利油田 引進了美國PAC公司生產(chǎn)的SPARTAN型20通道聲發(fā)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，

18、效果良好。2、試壓水壓或氣壓試驗是最普通的檢測管道及壓力容器質量的方法，是預 防泄漏的重要措施。生產(chǎn)裝置安裝及大修投產(chǎn)前，必須首先進行水壓試 驗，然后做氣密性試驗。水壓試驗就是往系統(tǒng)內充滿水，增壓到一定壓力（試驗壓力一般是工作壓力的1.11.5倍），然后封閉，觀察壓力降。氣密性試驗是壓縮 空氣充入系統(tǒng)（壓力是設計壓力的1. 05倍）o進行水壓或氣壓試驗，必須嚴格按照規(guī)程標準來進行，石油化工設備維護檢修規(guī)程對壓力容器的耐壓試驗有明確的規(guī)定。氣壓試驗比 水壓試驗危險性大。新建管道必須用水試壓，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。經(jīng)常

19、有這樣的情況，耐壓試驗合格的設 備，無損探傷卻發(fā)現(xiàn)缺陷。因此，耐壓試驗僅僅是對承壓設備短時強度 和氣密性的考查。同時，耐壓試驗對設備來說也是一次過載。斷裂力學 指出，裂紋的擴展與裂紋處應力大小有關，隨著應力的增加，裂紋擴展 速度亦加快，所以不能隨便地、多次重復做耐壓試驗。對于來歷不明（無設計資料、不明材質等）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. 裝設泄漏報警儀表如可燃

20、氣體報警器、火災報警器等。2. 將泄漏事故與安全裝置連鎖應采用自動停車、自動排放、自動切除電源等安全連鎖自控技術措 施。一般來說，與監(jiān)控系統(tǒng)連鎖的白動停車系統(tǒng)速度快，儀表報警后由 人工停車較慢，大約需要315min。3. 采用工藝控制裝置當設備和管道斷裂、填料脫落、操作失誤以致發(fā)生泄漏等特殊情況 時，為防止介質大量外泄，可能引起著火、爆炸而應設置停車、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系統(tǒng)分段，能夠 中上向泄漏處供應物料，可以減少泄漏量，危險性較大的儲槽等重要裝 置應設置遠葩離遙控切斷閥。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，只允許介質沿一個方向流動，用以防止倒 流。4、設立泄漏物收集裝置，下面給出兒個例子。安全防護罩：法蘭接頭和閥門是薄弱環(huán)節(jié)，安全防護罩可以把法蘭 和閥門全部包容在保護罩內，一旦發(fā)生泄漏，泄漏的物質被限制在其內 部。保護罩上有觀察窗，能清晰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)生后會改變顏色。如果泄漏出的物 質需要回收的話，可選用有絲扣塑料嘴的防護罩，通過軟管將泄漏物質 回收。防火堤：就是油罐區(qū)內圍繞油罐而構筑的堤堰，它可以把油罐損壞 泄漏的油品