盛敏兵
石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中,許多物料都具有腐蝕性,尤其是近年來,石化行業(yè)加工高硫、高酸原油比例的增大,加上裝置生產(chǎn)工藝上高溫高壓、生產(chǎn)鏈長和系統(tǒng)的長周期運行要求,生產(chǎn)、儲運等環(huán)節(jié)常常會發(fā)生泄漏。
泄漏既損失了物料,又污染了環(huán)境,嚴(yán)重的還會引起火災(zāi)、爆炸、中毒等事故,給企業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的危害。在這樣的情況下,如何采取安全有效的堵漏方式就顯得尤為重要。
常用堵漏操作
1.焊接堵漏
焊接堵漏是利用焊接作業(yè),對泄漏點直接焊堵,形成封閉區(qū),來完成堵漏。焊接堵漏作業(yè)有常壓和帶壓進行動火焊接,該方法的特點是動火作業(yè)風(fēng)險高,但堵漏效果好。
2.粘接堵漏
粘接堵漏是利用膠粘劑的特性來完成堵漏。工藝簡便,除能粘接各種金屬、非金屬材料之外,還能粘接其他材料,這種方法既快速又經(jīng)濟,已部分取代了傳統(tǒng)的焊接、鉚接和螺紋連接等工藝。在易燃易爆場合,更具有優(yōu)越性。
3.緊固堵漏
緊固是為了消除由于螺栓和螺母法蘭間的摩擦系數(shù)不均勻性引起的軸向力不均衡而進行的一項補正措施。該堵漏方法的使用有一定針對性,它既是一種事前預(yù)防泄漏的措施,也是一種堵漏方法。在預(yù)防泄漏方面,主要是熱緊固,它用在系統(tǒng)內(nèi)部溫度大于200℃的條件下,設(shè)備、管道等的密封組合部件由于工藝運轉(zhuǎn)需要,系統(tǒng)溫度升高,各部件間就產(chǎn)生溫差應(yīng)力,導(dǎo)致各種密封件熱膨脹不均勻,從而引起螺栓與螺母的熱緊力不均衡,而可能導(dǎo)致工藝介質(zhì)泄漏,熱緊固就是為避免內(nèi)部流體泄漏而進行的預(yù)防工作。在堵漏方面,它主要因超溫、超壓、超振動、超位移、超負(fù)荷生產(chǎn)而引起法蘭墊片密封或螺栓和螺母連接有限失效,通過外力加大緊固度,恢復(fù)密封效果。
4.卡具堵漏
卡具堵漏一般用在正常生產(chǎn)運行設(shè)備上的法蘭、管道、閥門等部位,一種是通過打卡子、夾具注膠、填塞、頂壓等技術(shù)過程完成堵漏。通常是泄漏介質(zhì)處于帶溫、帶壓向外噴射狀態(tài)時,制作密封夾具,在泄漏部位用夾具密封,將具有固化性、耐泄漏介質(zhì)和溫度的密封膠注入密封空腔,使腔內(nèi)的壓力大于系統(tǒng)內(nèi)的壓力,密封膠在一定的條件下迅速固化,從而建立起新的密封結(jié)構(gòu),達(dá)到消除泄漏的目的。另一種是通過頂壓焊接、引流、內(nèi)壓等技術(shù)過程,在泄漏區(qū)外圍制作包套形成一個密封腔,達(dá)到消除泄漏的目的。
堵漏操作的風(fēng)險
1.焊接堵漏風(fēng)險
(1)管線、設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)為易燃、易爆時,在管線、設(shè)備上焊接作業(yè),存在管線、設(shè)備內(nèi)部的介質(zhì)因回火或外部焊接作業(yè)的溫度高造成的閃爆風(fēng)險。
(2)管線、設(shè)備內(nèi)易燃、易爆介質(zhì)泄漏后在外界環(huán)境中達(dá)到爆炸極限,焊接作業(yè)時會發(fā)生爆炸。
(3)管線、設(shè)備如腐蝕嚴(yán)重,焊接作業(yè)時存在管線、設(shè)備被焊穿,導(dǎo)致泄漏量增大的風(fēng)險。
(4)焊接作業(yè)引燃外泄氣體后,隨著泄漏點的變化,已被引燃的外泄氣體如不能穩(wěn)定燃燒,存在閃燃和爆炸的風(fēng)險。
(5)焊接作業(yè)時,如作業(yè)人員操作和防護措施不當(dāng),存在中毒和燙傷的風(fēng)險。
2.粘接堵漏風(fēng)險
(1)堵漏膠種類繁多,組成各異,目前尚未有統(tǒng)一的檢測理化性能的標(biāo)準(zhǔn),泄漏介質(zhì)的特性對膠種的理化性能影響不清,存在二次泄漏的可能。
(2)設(shè)備、管線內(nèi)壓力過高,在粘膠凝結(jié)固化過程中,存在介質(zhì)穿透粘膠層,形成開放的泄漏面的風(fēng)險。
(3)設(shè)備、管線內(nèi)溫度過高,在粘膠凝結(jié)固化后,存在粘膠層硬化斷面,有再次泄漏的風(fēng)險。
(4)設(shè)備、管線內(nèi)為易燃、易爆介質(zhì)時,堵漏時存在因改變泄漏流量引發(fā)噴濺流,產(chǎn)生靜電引發(fā)閃爆的風(fēng)險。
3.緊固堵漏風(fēng)險
(1)緊固作業(yè)時如螺栓的緊固扭矩和方法不當(dāng),存在造成法蘭墊片密封或螺栓和螺母連接失效,進一步增大泄漏的風(fēng)險。
(2)緊固作業(yè),尤其是熱緊固作業(yè)時,因密封組合件各部分存在較大溫差,溫差產(chǎn)生應(yīng)力,這些應(yīng)力使各部件熱膨脹不均勻,操作溫度與壓力的聯(lián)合作用要求密封比壓增加,如熱緊固操作溫度條件不當(dāng),會導(dǎo)致壓緊面松弛、密封比壓下降而進一步擴大泄漏的風(fēng)險。
(3)熱緊固作業(yè),大多對在用的高溫、高壓設(shè)備或管線進行預(yù)防泄漏的處理,存在熱緊固作業(yè)導(dǎo)致密封失效后,處理難度加大,系統(tǒng)將被迫停運后方能處理的風(fēng)險。
(4)緊固作業(yè)時,如操作人員防護不當(dāng),存在中毒和燙傷等人身傷害的風(fēng)險。
(5)如管線、設(shè)備泄漏的介質(zhì)是易燃、易爆物,緊固作業(yè)使用不防爆的工具,存在火災(zāi)爆炸的風(fēng)險。
4.卡具堵漏風(fēng)險
(1)卡具制作的快慢和精度對堵漏工作的成敗起決定作用,因泄漏部位、介質(zhì)、管線的外形不同,卡具制作時間如過長、精度不夠,失去控制泄漏的有效時機,會有導(dǎo)致意外事故的風(fēng)險。
(2)密封膠的固化性、耐泄漏介質(zhì)的性能,對堵漏工作的成敗影響較大,如密封膠選用不當(dāng),存在二次泄漏的可能。
(3)設(shè)備、管線內(nèi)壓力過高或不穩(wěn)定,在注膠、填塞、頂壓過程中,存在密封膠不能有效凝結(jié)固化,形成泄漏面的風(fēng)險。
(4)設(shè)備、管線內(nèi)為易燃、易爆介質(zhì)時,堵漏時存在因改變泄漏流量引發(fā)噴濺流,會有產(chǎn)生靜電引發(fā)閃爆的風(fēng)險。
(5)制作包套時動火作業(yè),管線、設(shè)備如腐蝕嚴(yán)重,焊接作業(yè)時存在管線、設(shè)備被焊穿,會有導(dǎo)致泄漏量增大的風(fēng)險。
(6)制作包套時如選的材質(zhì)不當(dāng),或封閉腔體不能有效分流、分壓,導(dǎo)致封閉腔體強度不夠、內(nèi)壓驟升,存在封閉腔體爆裂傷人的風(fēng)險。
(7)制作包套時,如作業(yè)人員操作和防護措施不當(dāng),存在中毒和燙傷的風(fēng)險。
堵漏風(fēng)險控制措施
1.焊接堵漏風(fēng)險控制措施
(1)焊接前,對施焊的管線或設(shè)備進行測厚,一般壁厚不宜小于3cm,否則不能進行焊接作業(yè);如在高處作業(yè),要應(yīng)搭設(shè)好不燃的腳手架或作業(yè)平臺,作業(yè)點要滿足作業(yè)人員能在短時間內(nèi)迅速撤離危險區(qū)域的要求;作業(yè)人員要針對介質(zhì)的特性穿好防護服,作業(yè)現(xiàn)場要配備合適的消防器材,如有條件備好消防蒸汽帶或大功率的軸流風(fēng)機。
(2)管線或設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)保持微正壓,一般壓力在1000~2000Pa,系統(tǒng)內(nèi)操作壓力要保持穩(wěn)定。
(3)控制系統(tǒng)內(nèi)的氧含量,一般氧含量要小于1%(環(huán)氧乙烷除外),否則不能動火。
(4)焊接前和作業(yè)過程中,定期對環(huán)境中的可燃?xì)怏w濃度進行檢測分析,不能在爆炸極限范圍內(nèi),否則立即停止用火作業(yè)。
(5)焊接作業(yè)時,根據(jù)管線的材質(zhì)控制好焊接電流的大小,防止焊透管線、設(shè)備。
(6)焊接作業(yè)時,讓可燃?xì)怏w以穩(wěn)定不變的速度從裂縫處擴散逸出,與周圍空氣形成一個燃燒系統(tǒng),保持穩(wěn)定的著火狀態(tài)。
(7)制定好應(yīng)急預(yù)案,一旦出現(xiàn)意外,立即撤離作業(yè)人員,按緊急停工方案進行處置。
2.粘接堵漏風(fēng)險控制措施
(1)針對介質(zhì)特性選用堵漏膠種,對高毒類以上的介質(zhì)禁止實施粘接堵漏方法。
(2)針對介質(zhì)的溫度和壓力選用堵漏膠種,對管線、設(shè)備內(nèi)正常運行時,介質(zhì)的溫度高于150℃或壓力超過2000Pa的,不能實施粘接堵漏方法。
(3)作業(yè)人員要針對介質(zhì)的特性穿好防護服。
(4)針對泄漏面積確定粘膠層面積,一般粘膠層面積是泄漏面積的5~10倍,封堵層粘膠要涂抹均勻,上一封堵層與下封堵層之間要平整,不得有間隙。
(5)粘接堵漏作業(yè)完成后,定期進行泄漏情況檢查,制定監(jiān)控措施。
3.堵漏風(fēng)險控制措施
(1)熱緊固作業(yè)要符合相應(yīng)的工藝條件,分階段進行:一是內(nèi)部溫度達(dá)到200℃時進行;二是在溫度達(dá)到200℃至最高溫度之間恒溫階段時進行;三是在內(nèi)部溫度達(dá)到最高溫度時進行;四是在緊急停車后又馬上開車時進行。
(2)應(yīng)使用無火花工具,一般常用銅制工具或青銅制的打擊錘,使用的扳手要進行磨合。
(3)緊固螺栓時,扭矩應(yīng)適當(dāng),要根據(jù)螺栓的大小選用扳手,既不能過于緊固,也不能同時單向緊固,應(yīng)按照緊固操作的標(biāo)準(zhǔn)進行。
(4)當(dāng)設(shè)備、管線內(nèi)的介質(zhì)是易燃、易爆物時,緊固過程中,要有專人在現(xiàn)場檢測可燃?xì)怏w濃度,保證周邊環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度不在爆炸極限范圍內(nèi),否則應(yīng)立即停止作業(yè)。
(5)作業(yè)人員要針對介質(zhì)的特性穿好防護服,作業(yè)現(xiàn)場要配備合適的消防器材。
4.卡具堵漏風(fēng)險控制措施
(1)根據(jù)泄漏部位和尺寸大小,設(shè)計出合適的頂壓工具,對一些容易泄漏的部位,可預(yù)先制作備用卡具。
(2)根據(jù)介質(zhì)及其溫度、壓力等不同的條件選用合適的密封劑。
(3)根據(jù)卡具封閉腔體的容積控制密封劑用量,保證腔體有效填實,注膠、填塞、頂壓時,要有足夠的外壓,保證密封劑有效進入卡具封閉腔體,頂壓時要根據(jù)設(shè)備、管線內(nèi)壓力,控制好頂壓操作的速度。
(4)焊接前,對施焊的管線或設(shè)備進行測厚,一般壁厚不宜小于3cm,否則不能進行焊接作業(yè)。
(5)頂壓焊接時,定期對環(huán)境中的可燃?xì)怏w濃度進行檢測分析,可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸極限時,立即停止動火作業(yè)。
(6)根據(jù)設(shè)備管線的壓力等級,選用包套及相關(guān)分流附件的材質(zhì)。
(7)包套封閉腔體要預(yù)先制作好分流孔,保證有效分流、分壓。包套封閉腔體完成頂壓焊接前,不準(zhǔn)關(guān)閉分流孔;包套封閉腔體完成后,方可關(guān)閉分流孔。
(8)作業(yè)人員要針對介質(zhì)的特性穿好防護服,作業(yè)現(xiàn)場要配備合適的消防器材。
編輯韓 穎