石化行業(yè)帶壓堵漏風險控制

盛敏兵

石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，許多物料都具有腐蝕性，尤其是近年來，石化行業(yè)加工高硫、高酸原油比例的增大，加上裝置生產(chǎn)工藝上高溫高壓、生產(chǎn)鏈長和系統(tǒng)的長周期運行要求，生產(chǎn)、儲運等環(huán)節(jié)常常會發(fā)生泄漏。

泄漏既損失了物料，又污染了環(huán)境，嚴重的還會引起火災、爆炸、中毒等事故，給企業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的危害。在這樣的情況下，如何采取安全有效的堵漏方式就顯得尤為重要。

常用堵漏操作

1.焊接堵漏

焊接堵漏是利用焊接作業(yè)，對泄漏點直接焊堵，形成封閉區(qū)，來完成堵漏。焊接堵漏作業(yè)有常壓和帶壓進行動火焊接，該方法的特點是動火作業(yè)風險高，但堵漏效果好。

2.粘接堵漏

粘接堵漏是利用膠粘劑的特性來完成堵漏。工藝簡便，除能粘接各種金屬、非金屬材料之外，還能粘接其他材料，這種方法既快速又經(jīng)濟，已部分取代了傳統(tǒng)的焊接、鉚接和螺紋連接等工藝。在易燃易爆場合，更具有優(yōu)越性。

3.緊固堵漏

緊固是為了消除由于螺栓和螺母法蘭間的摩擦系數(shù)不均勻性引起的軸向力不均衡而進行的一項補正措施。該堵漏方法的使用有一定針對性，它既是一種事前預防泄漏的措施，也是一種堵漏方法。在預防泄漏方面，主要是熱緊固，它用在系統(tǒng)內(nèi)部溫度大于200℃的條件下，設備、管道等的密封組合部件由于工藝運轉(zhuǎn)需要，系統(tǒng)溫度升高，各部件間就產(chǎn)生溫差應力，導致各種密封件熱膨脹不均勻，從而引起螺栓與螺母的熱緊力不均衡，而可能導致工藝介質(zhì)泄漏，熱緊固就是為避免內(nèi)部流體泄漏而進行的預防工作。在堵漏方面，它主要因超溫、超壓、超振動、超位移、超負荷生產(chǎn)而引起法蘭墊片密封或螺栓和螺母連接有限失效，通過外力加大緊固度，恢復密封效果。

4.卡具堵漏

卡具堵漏一般用在正常生產(chǎn)運行設備上的法蘭、管道、閥門等部位，一種是通過打卡子、夾具注膠、填塞、頂壓等技術過程完成堵漏。通常是泄漏介質(zhì)處于帶溫、帶壓向外噴射狀態(tài)時，制作密封夾具，在泄漏部位用夾具密封，將具有固化性、耐泄漏介質(zhì)和溫度的密封膠注入密封空腔，使腔內(nèi)的壓力大于系統(tǒng)內(nèi)的壓力，密封膠在一定的條件下迅速固化，從而建立起新的密封結(jié)構(gòu)，達到消除泄漏的目的。另一種是通過頂壓焊接、引流、內(nèi)壓等技術過程，在泄漏區(qū)外圍制作包套形成一個密封腔，達到消除泄漏的目的。

堵漏操作的風險

1.焊接堵漏風險

(1)管線、設備內(nèi)的介質(zhì)為易燃、易爆時，在管線、設備上焊接作業(yè)，存在管線、設備內(nèi)部的介質(zhì)因回火或外部焊接作業(yè)的溫度高造成的閃爆風險。

(2)管線、設備內(nèi)易燃、易爆介質(zhì)泄漏后在外界環(huán)境中達到爆炸極限，焊接作業(yè)時會發(fā)生爆炸。

(3)管線、設備如腐蝕嚴重，焊接作業(yè)時存在管線、設備被焊穿，導致泄漏量增大的風險。

(4)焊接作業(yè)引燃外泄氣體后，隨著泄漏點的變化，已被引燃的外泄氣體如不能穩(wěn)定燃燒，存在閃燃和爆炸的風險。

(5)焊接作業(yè)時，如作業(yè)人員操作和防護措施不當，存在中毒和燙傷的風險。

2.粘接堵漏風險

(1)堵漏膠種類繁多，組成各異，目前尚未有統(tǒng)一的檢測理化性能的標準，泄漏介質(zhì)的特性對膠種的理化性能影響不清，存在二次泄漏的可能。

(2)設備、管線內(nèi)壓力過高，在粘膠凝結(jié)固化過程中，存在介質(zhì)穿透粘膠層，形成開放的泄漏面的風險。

(3)設備、管線內(nèi)溫度過高，在粘膠凝結(jié)固化后，存在粘膠層硬化斷面，有再次泄漏的風險。

(4)設備、管線內(nèi)為易燃、易爆介質(zhì)時，堵漏時存在因改變泄漏流量引發(fā)噴濺流，產(chǎn)生靜電引發(fā)閃爆的風險。

3.緊固堵漏風險

(1)緊固作業(yè)時如螺栓的緊固扭矩和方法不當，存在造成法蘭墊片密封或螺栓和螺母連接失效，進一步增大泄漏的風險。

(2)緊固作業(yè)，尤其是熱緊固作業(yè)時，因密封組合件各部分存在較大溫差，溫差產(chǎn)生應力，這些應力使各部件熱膨脹不均勻，操作溫度與壓力的聯(lián)合作用要求密封比壓增加，如熱緊固操作溫度條件不當，會導致壓緊面松弛、密封比壓下降而進一步擴大泄漏的風險。

(3)熱緊固作業(yè)，大多對在用的高溫、高壓設備或管線進行預防泄漏的處理，存在熱緊固作業(yè)導致密封失效后，處理難度加大，系統(tǒng)將被迫停運后方能處理的風險。

(4)緊固作業(yè)時，如操作人員防護不當，存在中毒和燙傷等人身傷害的風險。

(5)如管線、設備泄漏的介質(zhì)是易燃、易爆物，緊固作業(yè)使用不防爆的工具，存在火災爆炸的風險。

4.卡具堵漏風險

(1)卡具制作的快慢和精度對堵漏工作的成敗起決定作用，因泄漏部位、介質(zhì)、管線的外形不同，卡具制作時間如過長、精度不夠，失去控制泄漏的有效時機，會有導致意外事故的風險。

(2)密封膠的固化性、耐泄漏介質(zhì)的性能，對堵漏工作的成敗影響較大，如密封膠選用不當，存在二次泄漏的可能。

(3)設備、管線內(nèi)壓力過高或不穩(wěn)定，在注膠、填塞、頂壓過程中，存在密封膠不能有效凝結(jié)固化，形成泄漏面的風險。

(4)設備、管線內(nèi)為易燃、易爆介質(zhì)時，堵漏時存在因改變泄漏流量引發(fā)噴濺流，會有產(chǎn)生靜電引發(fā)閃爆的風險。

(5)制作包套時動火作業(yè)，管線、設備如腐蝕嚴重，焊接作業(yè)時存在管線、設備被焊穿，會有導致泄漏量增大的風險。

(6)制作包套時如選的材質(zhì)不當，或封閉腔體不能有效分流、分壓，導致封閉腔體強度不夠、內(nèi)壓驟升，存在封閉腔體爆裂傷人的風險。

(7)制作包套時，如作業(yè)人員操作和防護措施不當，存在中毒和燙傷的風險。

堵漏風險控制措施

1.焊接堵漏風險控制措施

(1)焊接前，對施焊的管線或設備進行測厚，一般壁厚不宜小于3cm，否則不能進行焊接作業(yè)；如在高處作業(yè)，要應搭設好不燃的腳手架或作業(yè)平臺，作業(yè)點要滿足作業(yè)人員能在短時間內(nèi)迅速撤離危險區(qū)域的要求；作業(yè)人員要針對介質(zhì)的特性穿好防護服，作業(yè)現(xiàn)場要配備合適的消防器材，如有條件備好消防蒸汽帶或大功率的軸流風機。

(2)管線或設備系統(tǒng)內(nèi)保持微正壓，一般壓力在1000～2000Pa，系統(tǒng)內(nèi)操作壓力要保持穩(wěn)定。

(3)控制系統(tǒng)內(nèi)的氧含量，一般氧含量要小于1％(環(huán)氧乙烷除外)，否則不能動火。

(4)焊接前和作業(yè)過程中，定期對環(huán)境中的可燃氣體濃度進行檢測分析，不能在爆炸極限范圍內(nèi)，否則立即停止用火作業(yè)。

(5)焊接作業(yè)時，根據(jù)管線的材質(zhì)控制好焊接電流的大小，防止焊透管線、設備。

(6)焊接作業(yè)時，讓可燃氣體以穩(wěn)定不變的速度從裂縫處擴散逸出，與周圍空氣形成一個燃燒系統(tǒng)，保持穩(wěn)定的著火狀態(tài)。

(7)制定好應急預案，一旦出現(xiàn)意外，立即撤離作業(yè)人員，按緊急停工方案進行處置。

2.粘接堵漏風險控制措施

(1)針對介質(zhì)特性選用堵漏膠種，對高毒類以上的介質(zhì)禁止實施粘接堵漏方法。

(2)針對介質(zhì)的溫度和壓力選用堵漏膠種，對管線、設備內(nèi)正常運行時，介質(zhì)的溫度高于150℃或壓力超過2000Pa的，不能實施粘接堵漏方法。

(3)作業(yè)人員要針對介質(zhì)的特性穿好防護服。

(4)針對泄漏面積確定粘膠層面積，一般粘膠層面積是泄漏面積的5～10倍，封堵層粘膠要涂抹均勻，上一封堵層與下封堵層之間要平整，不得有間隙。

(5)粘接堵漏作業(yè)完成后，定期進行泄漏情況檢查，制定監(jiān)控措施。

3.堵漏風險控制措施

(1)熱緊固作業(yè)要符合相應的工藝條件，分階段進行：一是內(nèi)部溫度達到200℃時進行；二是在溫度達到200℃至最高溫度之間恒溫階段時進行；三是在內(nèi)部溫度達到最高溫度時進行；四是在緊急停車后又馬上開車時進行。

(2)應使用無火花工具，一般常用銅制工具或青銅制的打擊錘，使用的扳手要進行磨合。

(3)緊固螺栓時，扭矩應適當，要根據(jù)螺栓的大小選用扳手，既不能過于緊固，也不能同時單向緊固，應按照緊固操作的標準進行。

(4)當設備、管線內(nèi)的介質(zhì)是易燃、易爆物時，緊固過程中，要有專人在現(xiàn)場檢測可燃氣體濃度，保證周邊環(huán)境中可燃氣體濃度不在爆炸極限范圍內(nèi)，否則應立即停止作業(yè)。

(5)作業(yè)人員要針對介質(zhì)的特性穿好防護服，作業(yè)現(xiàn)場要配備合適的消防器材。

4.卡具堵漏風險控制措施

(1)根據(jù)泄漏部位和尺寸大小，設計出合適的頂壓工具，對一些容易泄漏的部位，可預先制作備用卡具。

(2)根據(jù)介質(zhì)及其溫度、壓力等不同的條件選用合適的密封劑。

(3)根據(jù)卡具封閉腔體的容積控制密封劑用量，保證腔體有效填實，注膠、填塞、頂壓時，要有足夠的外壓，保證密封劑有效進入卡具封閉腔體，頂壓時要根據(jù)設備、管線內(nèi)壓力，控制好頂壓操作的速度。

(4)焊接前，對施焊的管線或設備進行測厚，一般壁厚不宜小于3cm，否則不能進行焊接作業(yè)。

(5)頂壓焊接時，定期對環(huán)境中的可燃氣體濃度進行檢測分析，可燃氣體濃度達到爆炸極限時，立即停止動火作業(yè)。

(6)根據(jù)設備管線的壓力等級，選用包套及相關分流附件的材質(zhì)。

(7)包套封閉腔體要預先制作好分流孔，保證有效分流、分壓。包套封閉腔體完成頂壓焊接前，不準關閉分流孔；包套封閉腔體完成后，方可關閉分流孔。

(8)作業(yè)人員要針對介質(zhì)的特性穿好防護服，作業(yè)現(xiàn)場要配備合適的消防器材。

編輯韓 穎