當前,我國經濟已邁入高質量發展的新階段,石油石化行業也正牢牢把握高質量發展這一根本要求,持續推進創新驅動和綠色發展兩大戰略,全力推進石化大國向強國的轉變。其中,把好“安全關”是石油和化工行業實現企業高質量發展繞不開的首要條件。特別是今年以來,無論是在疫情防控還是在企業復工生產過程中都應該時刻警惕。即便如此,僅僅是2020年一季度就已先后發生20多起化工行業及危險化學品生產、儲存、使用和廢棄處置環節的安全事故。在后疫情時代,石化行業更要筑牢安全生產這道防線,讓發展高質量與安全高保障同頻共振,才能做到量質并舉,進而實現企業的高質量發展。
回顧石化行業重大安全事故,成因都較為相似,大多是人的不安全行為、物的不安全狀態、環境的不安全因素等多種因素相互作用的結果。由此,針對于安全管理存在的問題,石化工廠更要有的放矢地改進工作,從源頭避免潛在的安全風險。其中工廠的工業流體系統是重點關注的領域。通常來說,此類系統用于輸送高壓高溫的流體和氣體。所以,一旦出現問題,則可能引發安全生產事故和破壞環境。
為了降低生產中存在的風險,世偉洛克作為全球領先的流體系統解決方案服務商,憑借其豐富的流體系統經驗,專為石化行業總結出了7個小技巧來構建高安全性工業流體系統,不僅能助力廣大企業確保工廠的安全性,還可保持系統工作運行時間并維持穩定的收益流。
(1)切勿混用不同制造商的元件
世偉洛克發現所有工業元件制造并非完全等同。互換和混用由不同制造商生產的組件會導致不可預測的性能、環境排放、安全問題和成本上升。例如,不同制造商的半英寸接頭可能不具有相同的公差。兩者相結合的話,可能會增加泄漏的風險,甚至會導致十分危險的爆裂。
可以承受高壓、振動、真空和溫度變化的無泄漏密封需要依賴對公差的嚴格要求、一絲不茍的質量控制和經得起時間檢驗的設計原理。世偉洛克認為最佳措施是選擇一家一致而可靠的元件供應商,并按照嚴格的標準生產高質量產品。在流體系統中,使用同一制造商生產的元件將確保整個系統運行的兼容性。
(2)最大限度地降低人為錯誤的機率
即使是訓練有素的團隊也會出現錯誤。但是,通過遵循高安全意識的流體系統設計原則,工廠可以采取多種措施來最大限度地降低人為錯誤的機率。世偉洛克建議首先可以將時間花費在一致的元件標簽上。可以在設備和軟管上貼上明細的標簽,以指示該系統中發生的情況,從而允許操作員作出精心調整。另外,還可以對整個工廠的手柄、卡套管和管道進行顏色代碼,以便工作人員可以立即識別流經它們的流體或氣體類型,從而降低出錯的空間。
(3)使用適合工作需求的理想元件
世偉洛克認為當工廠安全性成為企業尤其是石化企業的首要關切點時,那么在采購流體系統元件時,低價中標或以價格為主要依據作出決策實在并非上策。如果因該零部件導致代價高昂的安全事件,則無法估算小幅的元件成本節省所造成的損失。
相反,應在應用中選擇具有良好聲譽和業績記錄的品牌。世偉洛克認為如果選擇理想的元件需要全面了解各種工藝條件。如果流體系統會產生靜電荷,則需要使用具有導電金屬內管或具有炭黑的聚四氟乙烯(PTFE)內管的軟管來消除靜電,而不是通過軟管內管放電。這種材料選擇有助于防止日后泄漏。此外,世偉洛克建議務必僅通過可信賴的合作伙伴和授權渠道采購元件,因為假冒和不合格產品可能會損害系統運行和整個工廠的安全性。
(4)盡可能降低系統的復雜性
為了最大限度地減少可能出現的困擾,世偉洛克建議工廠盡可能降低流體系統的復雜性。簡化系統的同時還可以提高維護效率,因為要分析的元件越少,技術人員排除故障就越輕松。例如,考慮將公稱管更換為可彎曲型卡套管,以減少潛在的泄漏點。如圖1所示。

圖1 不同的管路組件設計
圖1中的上圖中的管路組件有7個接頭和 17個潛在的泄漏點。相比之下,下圖中的卡套管只有2個接頭和4個潛在的泄漏點。
此外,世偉洛克建議工廠團隊可以通過讓供應商構建定制的流體系統組件來消除系統運行的復雜性。無論組件是由幾個元件組成還是由完整的面板或外殼組成,將這些零部件拼接在一起時都可能出現錯誤。
綜上所述,企業應尋找能夠提供高質量的,可反復裝配的和享有終身有限質量保修服務的優質供應商,才能確保安全生產。
(5)嚴格遵守制造商的說明
世偉洛克根據過往經驗發現,不遵守規定的流體系統組裝和拆卸程序似乎只是一個小錯誤,但可能會導致嚴重的后果。而世偉洛克推崇的最佳做法是遵循制造商的安裝步驟以避免常見的錯誤,例如:
● 未擰緊接頭,從而導致出現泄漏和破裂的風險;
● 在擰緊之前沒有確認卡套管是否緊緊頂在接頭本體的肩部;
● 未能正確檢查卡套管是否存在會破壞密封性的橢圓度問題、缺陷或劃痕;
● 未能檢查壁厚限度是否符合制造商建議的極限;
● 未使用適當的間隙檢測規來確保接頭充分緊固。
(6)考慮設計中的振動和運動因素
在組裝工業流體系統低壓失能時,很容易忽略機器振動帶來的影響。世偉洛克認為石化企業需要在系統設計中考慮這一因素,以避免損壞卡套管或接頭——可能導致組件泄漏。世偉洛克建議工廠務必裝配恰當的支撐件,以確保卡套管和接頭在高壓狀態下使用時不會疲勞。此外,應允許適當的移動元件運動范圍,因為運動會給組件和連接點帶來額外的應力。見圖2。

圖2 軟管設計示意圖
在某些強烈振動的情況下,可以考慮轉用軟管,因為軟管可以比卡套管更好地吸收振動。在運動應用中使用軟管時,應在足夠長度的范圍內分散運動,以防止產生任何小于軟管最小彎曲半徑的彎曲。彎曲過小會導致軟管過早出現故障。經過一段時間以后,需要更換軟管,因此在設計過程中,世偉洛克建議務必考慮組件壽命。
(7)考慮卡套管硬度和材料兼容性
為保證無泄漏的接頭連接,流體系統卡套管材料能夠彼此兼容并具備足夠的硬度以保持連接很重要。世偉洛克認為金屬卡套管的硬度應低于接頭元件,從而有效地夾住卡套管。例如,黃銅接頭不得與不銹鋼卡套管一起使用,因為接頭材料過軟而無法在卡套管上提供足夠的夾持力。
盡管上述步驟可能看起來很簡單,但世偉洛克發現在大多數工廠中卻常常被忽視。確保企業始終采用最佳的系統設計和安裝方法將有助于工廠有條不紊地運營。世偉洛克也為企業提供行之有效的培訓和進修課程。采取適當的預防措施并遵循合理的流體系統設計原則有助于防止代價高昂的錯誤并提高工廠的長期安全性。
世偉洛克公司總部位于美國俄亥俄州索倫市,是一家市值約20億美元的私人控股公司,從事流體系統產品、組件、培訓及服務。世偉洛克公司擁有數百萬件產品,廣泛應用于石油天然氣、交通、化工和精煉以及半導體等領域。長期以來一直是卓越品質和穩定可靠的代名詞。
世偉洛克公司將材料科學和產品設計方面的專業知識與廣闊的全球銷售與服務網絡相結合,致力于培養以創新改造、持續改進、尊重個人、追求品質、客戶至上以及正直誠信為核心價值觀的文化。