2016年 第1期（总第19期） 温 州 机 械 工 程 18
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关于化工生产装置管道安全设计应注意的几点问题
杜声隆 林戈
（温州新星设备安装有限公司）
前言 化工生产的原料与产品大多属于易燃、易爆、有毒物质，生产过程中存在着火灾、爆炸以及中毒一系列危险因素也较多。怎样确保设计安全准确识别化工过程中存在的各种危险因素和估计偏离，同时采取有效的措施避免各种事故的发生，是人们所关注的焦点问题。本文简要论述了化工生产的危险因素，其次对管道安全设计提出几点注意问题，作为设计时参考。
1 化工生产危险因素
1.1 中毒危险因素
在化工生产过程中以原料、成品、半成品以及其它物料等而形成职业性的毒物，如发生与人体接触会从口、鼻、皮肤进入到人体内部，导致人体生理功能与正常结构的病理发生改变，轻者会对人体的正常反应造成迟缓，影响操作过程中的准确判断以及采取高效的措施，重者会直接危害到人的生命。
1.2 火灾爆炸危险因素
生产过程中由可燃气体、油气、粉尘以及空气而组成的混合物，当它的浓度达到爆炸极限时，如果被引燃，那么就会出现火灾爆炸现象，特别是大量的可燃气体或者由其泄漏而构成的蒸汽云爆炸，带来的是毁灭性的灾难。
1.3 反应性危险因素
化工生产中的化学反应一般涵盖两种反应类型，一个是吸热一个是放热，一般情况下放热反应要比吸热反应危险，尤其是采用强氧化剂后的氧化反应更是十分危险，在有机分子上引进卤素原子的卤化反应；用硝基取代化合物中氢原子的硝化反应，一旦失控就会引起无法预料的严重后果。
2 管道设计因注意的几点问题
2.1 管道腐蚀破坏
化工生产装置管路腐蚀破坏主要有二种形态：一是均匀腐蚀，由于化学或者电化学发生反应，致使材料表面失去了金属，在诸多类型的腐蚀失效中，壁厚减薄失效的均匀腐蚀大概占了百分之三十以上。其对于管道设计来说，并不是最危险的，应根据参考经验与试验的腐蚀速率数据以及设计寿命，通过费用的比较，使用耐腐蚀性强的材料（含复合材料）或者将管道的腐蚀裕量进一步增加，对于管道的壁厚，应进行在役检测，并且还可对均匀腐蚀进行必要的监督与控制。其次是应力腐蚀，主要指的是在应力与腐蚀共同作用下，导致结构材料出现破坏失效现象。具体涵盖了应力腐蚀开裂、磨蚀、
氢鼓泡等应力腐蚀，在所有腐蚀失效中占到了三分之一。而其中最为常见的就是应力腐蚀开裂，据统计，其在所有腐蚀失效中占到了百分之二十以上，其在破坏前没有任何的宏观征兆，并且属于脆性的，这一失效模式具有较高的危险度。要想避免应力腐蚀开裂现象的发生，就必须充分的掌握防止形成应力腐蚀开裂的材料—环境组合。我们经常见到的碳钢和苛性碱溶液，硝酸盐溶液所产生的碱脆与硝脆；碳钢在酸性环境下,都有可能出现应力腐蚀开裂现象，因此在进行管道设计时要特别注意，综合考虑以上腐蚀因素。
2.2 管道系统对阀门的要求
管路阀门的选用正确与否都有可能关乎到管道安全，阀门件材料应视作操作条件的确立，除了不同温度、压力、介质特性对阀体材质有明确的要求之外，同时对于如阀座、阀芯、阀杆密封型式等也有着明确的要求，而当前我国的阀门型号很难全面反映上述内容，难免有滥用现象。所以应积极的推行阀门规格书，将管道设计对阀门的具体要求充分的反映出来，从而确保阀门具有较高的安全使用质量。
管道是化工生产装置中的重要组成部分，是装置不可分割的整体，管道系统的合理正确设计，确保了生产装置的整体安全，为了进一步强化压力管道法制化管理力度，增强压力管道设计质量，我国已经颁布并实施了《压力管道安全管理与监察规定》、《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》，其对于管道设计人员设计水平的提高以及促进压力管道安全运行有着重要的现实意义。
本文单位介绍： 温州新星设备安装有限公司为温州市机械工程学会理事单位，该单位长期从事化工生产装备的研究设计制造， 企业取得特种设备一、二类压力容器设计、制造、安装许可证书；压力管道设计、制造、安装许可证书，具有理论与实践相结合的丰富经验。