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、易燃氣和液體運輸的管道設備,還有一些企業,通過壓力管道進行壓縮空氣運輸,使之在化工、石油等行業中得到廣泛應用。壓力管道在運輸過程中其既要承受外部壓力,又要承受內部壓力,因此其安全問題受到了極大關注。《特種設備安全監察條例》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備為壓力管道。
目前,壓力管道在我國應用領域廣泛,例如在制藥、環保、航空以及化工等領域都需要壓力管道設備,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工程中有廣泛應用,在東部地區的能源供應中也起到非常重要的作用,但這些管道經過的地形地貌具有復雜多變的特點,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、經濟較為發達的地區,一旦發生管道氣體泄漏事故或發生大爆炸事故,將會造成極為嚴重的后果。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穿孔、破裂等情況,導致整個管道運輸系統停止運行。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境下或接進管材的強度不足;二是由于管道經過長期的化學物品或電化學腐蝕,導致管璧逐漸變薄,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,經常會出現泄漏安全問題。導致泄漏安全問題發生的原因如下:一是交接應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,最終引起管道產生疲勞開裂問題;三是在焊接管線時由于操作不當等原因,使管道存在裂縫、砂眼等質量隱患,在經過一段時間運行后,砂眼、裂縫進一步擴大,最終形成管道泄漏安全問題。
設計管道階段,需要對管道熱應力性能充分考慮。一般情況下,高溫高壓環境是壓力管道常見的工作環境,再加上壓力管道傳輸的多為易燃、有毒、易爆的氣體或液體,一旦發生安全事故,將造成無法挽回的損失。目前管道安裝時多處于常溫環境,而壓力管道傳輸運行時卻處于高溫高壓環境下,因此極易導致壓力管道出現安全隱患。基于此,在管道設計階段,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生的概率,避免壓力管道在高溫高壓環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。
在管道的設計階段,還應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,是不會對壓力管道造成影響的,若管道振動非常強烈,那么就有可能導致管道裂紋開裂速度加快,最終影響整體管道運輸系統安全。此外,地震、液擊以及颶風等意外情況,都會加強管道振動頻率。因此管道設計階段,相關設計人員就要將可能導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。最后在管道結構選擇上,要選擇耐腐蝕強度較高的結構。
在進行管道安裝時,經常會存在各種問題,造成管道安裝不合格,導致壓力管道安全問題及事故的發生,造成嚴重損失。例如不開坡口、焊接時出現夾渣、錯邊等問題,上述這些問題,都會對壓力管道安裝造成嚴重影響,并最終導致安全問題發生。因此需要在壓力管道安裝過程中把好質量關。
此外,為了有效避免壓力管道安全問題發生,還要加強壓力管道的質量檢測,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量及運行情況相應檢測處理,提前發現管道安全問題,及時采取相應的處理措施,防患于未然。
在預防壓力管道出現安全問題時,需要做好以下幾點工作:第一,在設計管道階段,對管道熱應力充分考慮;第二,做好管道防腐蝕處理;第三,提升壓力管道安裝質量,定期對壓力管道進行無損檢查,確保管道運行的安全。