易燃易爆气体管道的安全设计

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化工劳动保护 1 9 9 9年第 2 0卷第 1 2期

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易燃易爆气体管道的安全设计X 3 L

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糟霉

针对上述原目，提出÷管道设

遣寻，文爆困种种原因，全国每年都会发生多起火灾爆炸事故，而这些事故又尤以易燃易爆气 2 . 1 . 1选择合理的管径，限定气体的流速工作压力为 0 . o 2~0 . 1 5 MP a的中压乙炔管道，管内径不应超过 8 0 mm;工作压力为0 . 1 5~2 . 5 MP a的高压乙炔管道，管内径不

体所引起的居多。因此认真研究和掌握气体发生火灾爆炸的规律，采取有效的防火防爆措施，特别是在设计中采取全面有效的措施， 确保装置安全正常运行，对保护人民群众的

应超过 2 0 mm。常见气体在金属管道中的最大流速见表 1。 表 1几种常见气体在金属管道中 的最大流速

生命安全及国民经济的发展具有非常重要的意义。

1 管道发生着火爆炸的原因 1 . 1气体流速过高或管道内有焊渣、铁锈等杂质，气体高速流动时产生摩擦热、碰撞热或静电的积累，是管道发生着火爆炸的一个因素。

1 . 2由于密封不严、通风不良或压力控制不当等原因，管道外围或管道内部形成爆炸性混合气体，遇火源而发生着火爆炸。 1 . 3困管道或附件的材质、等级选用不当而埋下事故隐患。

1 - 4困设计考虑不周或操作不当，导入与该

.

2 . 1 . 2选择合理的管道、管件等级和材质对不同彳卜质、不同工况 .其管道、管件等

气体发生化学反应的物质而引起爆炸。1 . 5因外部明火导入或温度太高，导致管道 内气体过热 l起着火爆炸。2设计时采取的防火防爆措施

级和材质的选用也要具体分析如乙快管道宜采用无缝钢管，其所有管道、阀门、管件均不得采用铜、银、汞及其合金。阀门和附件的公称压力应符合表 2规定

基于对火灾爆炸过程的了解 .在设计中 . 首先要做到防止爆炸混合物的形成；其次要严格控制着火源；再次是燃爆开始就及时泄压并切断爆炸传播途径。

从这些基本原则出发.可采取的一些具体的措拖有： 2 . 1管道设计

对于氧气管道，其不同的工作压力所对应的管道材质也有所不同，见表 3。 2 . 2防止形成爆炸性混合物2 . 2 . 1 预防装置周围形成爆炸性混合物

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表 2乙炔阀门、附件公称压力的确定乙摄工作压力 f MP a ) 阀门和甜件的甚张压力( MP a )< O. 0 2 0 . 0 2t 0 l 5 0 .1 5~ 2 . 5o . 5

⑧在设计时要特别注意可燃气体窜入其它管道系统的可能，防止因设计考虑不周而引发事故。与易燃气体管道或设备相连接的其它管道，如公用工程管道，必须在这类管道上装设止回阀 .并在其根部设切断阀对混合

2 . 5 2 5

表 3氧气管道管材的选用氧气工作压力 C MP a )< 1 .6

后可能产生化学反应并形成爆炸性混合物的管道，则须采取更严格的隔离安全措施。比如乙炔净化系统的乙炔管道和氯气管道 .须装

管道材质焊接钢管或无缝钢管无缝铜管

双截止阀和止回阀来保证两种介质不互窜(见图 2 )。

1 . 6~ 3 .0 > l 0

铜基合叠管

设备、管道、管件的各个连接处，应尽量采用焊接连接，减少法兰连接；保持厂房自然通风或强制通风；增设安全检测设施 .如增设

可燃气体浓度检测报警装置2 . 2 . 2预防系统内形成爆炸性混合物

①要保证系统是正压状态，防止外部空气渗入系统 设计中应控制好系统压力，如煤 气管道中的压力应略高于大气压，若压力降低就有渗入空气发生爆炸的可能，通常可设置压力报警器，在系统压力失常时及时报警。 在乙炔装置设计中，通过设置正逆水封来调节系统压力，使系统始终维持正压其简要流程见图 1。 图 2防止介质互窜的流程简圈 2 . 3 防止外部明火导入管道内部或在管道

内蔓延。设计中采取阻火器或水封回火防止器， 以防止火焰导入管道内或阻止火焰在管道里蔓延。一

般地

,易燃气体或易燃介质的放空管，

均需设置阻火器。

对系统压力较低的装置、管道 (如压力<1 0 0 0 mm水柱 ),通常选用水封回火防止器，它既可起到系统超压保护又可起到系统与外界隔绝的作用进安全水封管子插入液正承封逆水封气柜

面的深度可根据系统保护压力的高低设置。

其排放管的设计流量应大于装置持续产气量图l 压力调节流程简图 的 1 5 0,以保证在压力过高或回火时 .能使

②采取惰性气体保护。在装置的适当位置接入惰性气体 (如 N 、 C O等 ),在必要的时候，应满足对整个系统进行吹扫置换。使可

积聚的高压气体从排放管排出。2 . 4设计中应考虑防静电措施易燃介质管道应尽量减步拐弯 .拐弯时宜采用弯曲半径较大、内壁光滑的弯头管道

燃气体浓度达不到爆炸极限范围的下限。通常要求惰性气体的含氧量小于 3%。

在室内外架空或埋地敷设时 .都必须可靠接

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地，且不论管线长短，在管道起端、终端及管道进入建筑物的入口处，都必须设接地极，接地装置的接地电阻不应大于 2 0 l。具体设计 f

的高度应符合《石油化工企业设计防火规范》GB5 0 1 6 0— 9 2的要求。

必须采用管沟敷设的可燃气体管道 .应采取防止气体在管沟内积聚的措施：如在管沟内填满砂子，并在进出装置及厂房处密封隔断。

可参照《防止静电事故通用导则￣ G B 1 2 1 5 8—9 0和《化工企业静电接地设计技术规程》HGJ 2 8— 9 0进行。

2 . 5采用先进的自动控制技术来增强装置的安全可靠性为了有效地防止超温、超压、负压、泄漏等不安全因素，应采取自动检测分析、自动调节、自动停车等安全措施，对重要参数实行联锁、报警控制。如可燃气体压缩机的吸入、排出管道，应有防止产生负压或超压的措施，进

可燃气体管道不得穿过与其无关的建筑物，尤其是严禁穿过生活间、办公室等。 可燃

气体管道与氧气管道共同敷设时， 两者应分侧布置，且最小净间距不小于2 50 am。 r

3结语

本文对易燃易爆气体管道设计中所涉及的安全问题及需要采取的安全措施，作了概要的总结。实践证明这些措施是行之有效的。

出口压力与压缩机电机实行联锁、报警，以确保系统的安全。 此外，在气体压缩机因突然断电等操作不正常情况下，介质倒流可能造成事故时，应在其出口管道上设置止回阀。 2 . 6其他措施在设备的安全放空管上，需设置安全阀。

在设计过程中，只要准确而全面地了解和掌握易燃介质的物理化学性质和燃烧爆炸特性，严格按照国家现行的各种规范设计，装置的安全正常运行就有了技术上的保证。4参考文献l GB 5 0 1 6 0— 9 2石油化工企业设计防火规范 2 GB 5 0 0 3 1— 9 1 己按站设计规范

可燃气体的放空如直接排入大气，则必须引至远离明火或易燃物，且通风良好的地方 .排放管须逐段用导线接地以消除静电。排放管

简讯

管安全领导作安全形势报告；②请消防队讲

树安全意识

展青春风采

解消防灭火知识，并举行了灭火演习竞赛；③提安全建议，反馈给有关部门；④二级团组织结合本单位工作实际，开展查隐患、堵漏洞、 提警示、促整改活动；⑤在学生中开展“亲人盼你安全归来”为主题的安全征文活动；⑥进行安全知识抢答赛等等。这次活动通过加强思想教育 .强化了青

为深入开展“百日安全无事故”活动 .争取在活动中创出优异成绩 .云泽硫铁矿企业集团公司团委开展了青安杯”系列活动。 这次活动分为“青安杯”管理竞赛和“青安杯”活动比赛。“青安杯”管理竞赛从组织制度、安全教育、遵章守纪三个方面对青工安全生产进行约束和监督 .促进企业的安垒生产

工安全意识；普及安垒知识 .增强了青工自我保护能力；严格执行规章制度 .提高了青工安全监督水平，达到了预期目的。(黄诚)

。青安杯”活动比赛包括：①邀请公司主

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