長輸管道輸送的介質(zhì)一般是石油、天然氣等易燃、有毒物質(zhì)由于其輸送距離較長,又往往需要穿越城鄉(xiāng)等人員密集場所,一旦長輸管道出現(xiàn)事故,無論是經(jīng)濟損失,還是社會影響,都是巨大的因此,正確辨識長輸管道的危險、有害因素,是對其實施有效控制的先決條件。
1儲運設備與設施危險有害因素
1.1管子、管件危險有害因素
目前,國內(nèi)除公稱直徑較小(一般為DN150以潤的輸送管道采用無縫鋼管外,其它都采用螺旋縫埋弧焊鋼管這種鋼管焊縫長度較長,焊縫產(chǎn)生缺陷的概率高捍縫受力情況復雜,內(nèi)壁存在較大的拉應力;并且?guī)缀纬叽绮环(wěn)定,裝配、焊接后易形成錯邊、棱角等在運行過程中受壓力、熱應力等載荷作用,加上管道內(nèi)部介質(zhì)和外部土壤的腐蝕,將造成腐蝕或應力腐蝕、疲勞或腐蝕疲勞等失效彎頭等管件受介質(zhì)沖刷、熱脹冷縮產(chǎn)生變形而可能產(chǎn)生事故隱患。
在運行過程中,管線內(nèi)外部嚴重腐蝕;油溫或氣溫突然變化,管線急劇膨脹或收縮;管線受外力壓軋、打擊等,都將造成事故。
1.2閥門、法蘭、墊片及緊固件危險有害因素
A)材料、壓力等級選用或使用錯誤。
B)制造尺寸、精度等不能滿足實際要求。
C)閥門密封失效。
D)自動控制等閥門的控制系統(tǒng)失靈,手動操作閥門的閥桿銹死或操作困難。
E)管道布置不合理,造成附加應力或出現(xiàn)振動。
F)使用過程中閥門誤動作、閥門限位開關失靈、閥門故障等,未按要求進行檢驗、維護等。
1.3輸油泵、壓縮機危險有害因素
往復式輸油泵具有效率高、使用前不需要加油、液體黏度對泵的工作性能影響不大等優(yōu)點,但常造成液流波動,這種液流脈動作用在管道內(nèi)形成一種不穩(wěn)定流狀態(tài)。當系統(tǒng)開(關)閥門或停泵等操作時,這種不穩(wěn)定液流在管道內(nèi)產(chǎn)生壓力波動,嚴重時形成水擊,造成系統(tǒng)超壓、管道及設備、設施損壞。
離心式輸油泵具有操作簡單、液流無波動、工作狀況易于調(diào)節(jié)、易于自動化等優(yōu)點。但在泵入口處液體壓力過低的情況下,會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象,表現(xiàn)為泵體產(chǎn)生噪聲和振動,嚴重時會使泵葉片遭受“剝蝕”,導致?lián)P程下降,效率降低,設備基礎螺栓松動及管道與設備連接處損壞。
離心式壓縮機效率低,而且偏離工作點越遠,效率越低;當流量降至某一數(shù)值時會發(fā)生喘振現(xiàn)象。喘振發(fā)生時機組激烈振動,并伴隨著異常的吼叫聲,管道和儀表也隨之振動。嚴重的喘振會破壞壓縮機的密封系統(tǒng),損壞止推軸承,葉輪有可能被打壞,造成嚴重的事故。
1.4儲存設施危險有害因素
A)支撐問題。地上平底儲罐或球罐都是支撐在混凝土基礎上,如果混凝土基礎設計或建造強度不能滿足承重要求,或者是建在不良地質(zhì)上,在使用過程中將出現(xiàn)混凝土基礎不均勻沉降。這種不均勻沉降將使儲罐傾斜,導致平底儲罐底板開裂,球罐支座處殼體開裂,連接管道斷裂,引起介質(zhì)泄漏。
B)地層影響。地下LNG(液化天然氣)儲存設施基礎設計、建造強度不足或處于不良地質(zhì)層時,也會造成容器破壞,引起介質(zhì)泄漏。
C)安全附件。儲罐的溫度、壓力、液位等安全附件或相應控制系統(tǒng)發(fā)生故障、控制失靈。
D)正壓保護失效。平底結構的LNG儲罐氮氣正壓保護失效,或真空結構夾層內(nèi)真空降低,絕熱保溫材料吸水失去絕熱作用,引起罐內(nèi)溫度、壓力急劇升高。
E)保護層失效。LNG儲罐的絕熱保溫材料性能差,在使用一段時間出現(xiàn)老化、變質(zhì),難以起到絕熱保溫效果。
F)呼吸閥、阻火器失效。油罐的呼吸閥被凍結、阻火器被堵塞,或進出油量過大而超過呼吸閥的能力時,引起油罐內(nèi)外壓力不平衡,造成脹罐或癟罐事故。
G)浮頂油罐事故。浮頂油罐在透氣閥堵塞、密封設施不良、導向架卡阻、排水閥堵塞使浮頂積水時,引起浮頂沉船,造成事故。
H)安裝缺陷。儲罐安裝、施工存在裝配、焊接缺陷,而使用過程中又疏于檢查和管理,造成事故。
I)腐蝕作用。儲罐的罐體在使用過程中遭受到周圍環(huán)境的大氣腐蝕、土壤腐蝕以及介質(zhì)腐蝕等,導致罐體厚度減薄及安全性能降低。特別是罐體底板,由于受到介質(zhì)沉降物及土壤的腐蝕,加上檢驗檢測困難及底板處介質(zhì)泄漏后不易及時發(fā)現(xiàn),使之成為安全的薄弱環(huán)節(jié)。
J)操作失誤。對于活動容積儲罐,出氣量過多或進氣量過多將使儲罐抽癟或?qū)㈢娬猪敵鏊獠郏箽怏w噴出;所儲氣體中氧含量過高、水封凍結或缺乏安全裝置等會造成火災。
K)檢修事故。檢修時,天然氣等儲罐內(nèi)介質(zhì)未完全置換或清理不徹底,以及重新充氣時未徹底置換干凈,都會引起爆炸。
1.5加熱爐危險有害因素
A)加熱爐結構設計不合理或存在制造缺陷,特別是對于各熱脹冷縮部件的設計考慮不充分,或制造過程中被限制變形,在運行時可能造成開裂或損壞。
B)加熱管在加工制造時被損壞,或其與管板焊接存在缺陷,在壓力載荷、熱載荷或腐蝕條件下,焊縫及管道缺陷會擴展,直至開裂造成事故。
C)加熱爐停運時間較長時,低于露點溫度時的水蒸氣與積灰中的二氧化硫、三氧化硫等腐蝕管壁,縮短加熱爐的使用壽命甚至管壁穿孔。
D)加熱爐都配有低壓高能點火裝置和自動熄火保護裝置,這些聯(lián)鎖控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,極易引起事故。
E)加熱爐結構不合理、爐管偏流造成爐管局部過熱,將爐管燒穿,引起大火。
F)燃料油閥門關閉不嚴,爐膛內(nèi)有油氣,重新點爐時,未按規(guī)定程序進行通風吹掃,造成加熱爐內(nèi)油氣爆炸起火。
G)加熱爐操作不當,或發(fā)生事故后判斷失誤,容易造成爆炸事故。
1.6電氣設施危險有害因素
A)危險區(qū)域分級不準確,防爆電氣設施等級確定錯誤。
B)電氣設施防爆性能或等級達不到產(chǎn)品標準要求;電氣設施雖然都符合要求,但系統(tǒng)連接后,可能整體防爆性能不能滿足工況要求;對已具有防爆性能的電氣設備、照明設備等進行改裝、維護或修理后未經(jīng)防爆性能檢測就投入使用。
C)電氣設備發(fā)生短路、漏電或過負荷等故障時,將產(chǎn)生電弧、電火花、高熱。
D)電動機使用、維護不良,會引起著火事故,主要原因有:電動機超負荷運行;在檢修時,金屬物體等雜物混入電動機或絕緣受損、繞組受潮,以及遇高壓電將絕緣擊穿等;電動機各接頭處接觸不良;三相電動機單相運行;電動機接地不良,電動機外殼可能帶電,造成人員觸電傷亡事故。
E)電氣線路短路、過載及接觸電阻過大都會導致電火花及電弧的產(chǎn)生,從而引發(fā)火災事故。主要原因有:導線接頭不牢固、接觸不良,導致發(fā)熱,引燃導線的可燃物質(zhì)及周圍的可燃物質(zhì);電流超過額定電流值,溫度升高,加速導線絕緣材料的老化,甚至損壞,從而造成短路產(chǎn)生火花或電弧;電氣線路因意外情況導致兩相相碰而發(fā)生短路,產(chǎn)生瞬間放電。
1.7防雷、防靜電設施危險有害因素
A)防雷、防靜電裝置的位置、連接方法不正確。
B)避雷、除靜電裝置故障;防雷、防靜電裝置質(zhì)量差或維護不當。
C)孤立導體(如浮頂)與油罐接觸不良,造成靜電聚集。
1.8罐車等裝運設施危險有害因素
A)罐車未定期檢驗或日常檢查、維護不及時,出現(xiàn)安全附件失效、連接閥門松動、運行部件疲勞等。
B)輸油泵、壓縮機等轉(zhuǎn)動機械的軸封失效,裝油鶴管或裝氣快速接頭疲勞、老化引起破損甚至斷裂,計量裝置失效引起汽車罐車冒頂事故,站區(qū)內(nèi)管線密封連接失效等。
C)站區(qū)管理不嚴,在危險區(qū)動火或帶入火種,如汽車排氣管未帶消火裝置,使用鐵質(zhì)工具,違章作業(yè)等。
D)調(diào)車作業(yè)違章溜放、行駛違章等操作。
E)發(fā)油臺的自控、遙控、計量儀器儀表、閥門等設備未定期檢驗、維護而產(chǎn)生故障。
F)靜電接地不符合要求。
1.9安全附件危險有害因素
A)安全閥、液位計、溫度測量儀表、壓力表、緊急切斷裝置等安全附件存在制造質(zhì)量問題或出現(xiàn)故障失效。
B)液位、溫度、壓力、流量等控制系統(tǒng)硬件設備選型不當、質(zhì)量存在問題或控制用軟件不適合工藝要求,則有可能造成超壓、超溫、冒罐、混油、泄漏等事故。
2人員及安全管理危險有害因素
2.1違章作業(yè)
違章作業(yè)包括違章指揮、違章操作、操作錯誤等。主要表現(xiàn)為:①違章動火;②違章電操作;③違章開關閥門;④輸送泵、壓縮機組操作違章;⑤檢修、搶修操作違章;⑥違章充裝。
2.2安全管理不規(guī)范
主要包括:①安全管理制度不完善;②安全管理資料不詳盡或資料遺失;③安全管理法規(guī)的宣傳和執(zhí)行不力;④安全意識薄弱。
2.3定期檢驗困難
主要包括:①檢驗困難;②檢驗法規(guī)、標準不完善;③檢驗設備、手段相對落后;④安全狀況評定難度大;⑤檢驗人員缺乏經(jīng)驗。
3環(huán)境危險有害因素辨識
3.1自然環(huán)境危險有害因素
主要包括:①地震;②滑坡、崩塌;③地面沉降;④臺風;⑤雷電;⑥低溫;⑦洪水。
3.2社會環(huán)境危險有害因素
主要包括:①無意破壞:在管道附近甚至管道上修建公路、房屋、建(構)筑物等設施,或進行開挖溝渠、打井等作業(yè),造成嚴重占壓埋地管道,增加管道的負荷,破壞了管道的恒壓狀態(tài);②有意破壞:盜、扒管道防腐層、儀器儀表、閥門或附屬設施,在管道上開孔盜油、盜氣,或者人為蓄意破壞管線設施等。
4職業(yè)有害因素辨識
4.1噪聲
輸油泵、壓縮機等崗位存在噪聲危害。暴露在噪聲環(huán)境下,聽覺的敏感性下降。長期在噪聲環(huán)境中工作缺乏防護措施,可引起聽覺疲勞。發(fā)生聽覺疲勞后,如果仍然長期無防護地在強烈噪聲環(huán)境中持續(xù)工作,聽力損失逐漸加重,甚至不能恢復,聽覺器官發(fā)生器質(zhì)性病變,造成噪聲性耳聾。噪聲還可能并發(fā)或加重其它疾病,甚至造成精神錯亂。
4.2高溫
在高溫作業(yè)環(huán)境下,人體通過呼吸、出汗及體表血管的擴張向外散熱。若人體產(chǎn)生熱量大于散熱量時,人體產(chǎn)生熱蓄積,促使呼吸和心率加快,皮膚表面血管的血流量增加。影響人體的水鹽代謝功能,發(fā)生水鹽平衡失調(diào);影響循環(huán)系統(tǒng),使心跳過速,心臟負擔加重;影響消化系統(tǒng),出現(xiàn)食欲減退、消化不良以及其它胃腸疾病;影響神經(jīng)系統(tǒng),使人的動作準確性、協(xié)調(diào)性、反應速度以及注意力降低;影響泌尿系統(tǒng),引起腎功能不全,使機體的免疫力降低,抗病能力下降。一般在氣溫超過34℃,熱輻射強度在6.31J/(CM2•MIN)以上時,就有可能引起中暑。
4.3低溫
中國北方部分地區(qū)冬季氣溫較低,一般在-20℃甚至-30℃左右,如果防護措施不當,將造成低溫危害。在生產(chǎn)過程中也存在低溫作業(yè)。在低溫條件下,可以出現(xiàn)痛覺遲鈍和嗜睡狀態(tài),人體長期處于低溫環(huán)境,還會導致循環(huán)血量、白細胞、血小板減少、血糖降低、血管痙攣、營養(yǎng)障礙等。在低溫高濕條件下,易引起風濕痛、神經(jīng)炎以及肢體、面部外露部位的凍傷,影響人體四肢的操作靈活性。當作業(yè)人員接觸到設備極低溫度部位時,將造成嚴重的低溫凍傷事故。