管道(又称配管)是用来输送流体物质的一种设备，它广泛用于化工、石油。据资料统计，用于化工厂管道的建设投资约占化工厂全部投资的30%以上。化肥、化工、炼油采用的管道主要用于输送、分离、混合、排放、计量和控制或制止流体的流动。

由于化工生产的连续性，生产过程除常温常压外，许多是在高温高压、低温高真空条件下进行的，而且许多工作介质还具有易燃易爆、有腐蚀、有毒性的特点，因此对管道安全运行带来一定的威胁，加之石油化工厂的管道与其他工业相比，数量多，尺寸、形式多种多样，

而且错综复杂，这就加剧了发生事故的可能性和危险性。

据1979～1989年全国28个省市化肥、化工、炼油行业的不完全统计，发生管道破裂事故数十起，其中重大事故33起，造成的直接经济损失达218.76万元。据1990～1999年全国29个省、自治区、直辖市化工系统县以上全民企业的不完全统计，发生管道破裂事故25起，死亡50人。通过大量事故统计分析，管道设计不合理，材质与制造质量低劣，安装、检修、维护不当，操作失误，外界条件恶劣，液体冲击、化学腐蚀和高温下积炭自燃等均有可能导致管道破裂、爆炸事故。发生管道破裂爆炸事故，不仅会影响管道的正常运行，而且还会使整个系统发生连锁反应，使事故迅速蔓延和扩大，毁坏设备、厂房建筑物，特别是当管内介质有毒时，对人的生命威胁更大。

发生管道破裂与爆炸主要原因有以下几个方面。

一、管道设计不合理

(1)管道挠性不足。由于管道的结构、管件与阀门的连接形式不合理或螺纹制式不一致等原因，会使管道挠性不够。当然这和管道的加工质量密切相关。如果发现管道挠性不足，又未采取适宜的固定方法，很容易因设备与机器的振动、气流脉动而引起管道振动，从而致使焊缝出现裂纹、疲劳和支点变形，最后导致管道破裂。

(2)管道工艺设计缺陷。这是一个管道工艺设计问题，如氮气与氧气的管道连接在一起，操作中误关闭充氮阀门，致使氧气进入合成水洗系统，形成爆炸性混合物，会导致整个系统(包括管网)爆炸。还有，在管道设计中没有考虑管道受热膨胀而隆起的问题，致使管道支架下沉或温度变化时因没有自由伸长的可能而破裂。

预防措施如下。

(1)管道应尽量直线敷设，平行管的连接应考虑热膨胀问题。

(2)置换或工艺用惰性气体与可燃性气体管道应装设两个阀门，中间应加装放空阀，将漏人的氧气放空，防止氧气窜人到氮气管道。喷嘴氧气进口管道的氮气置换，可采用中压蒸汽置换吹扫，以免氧气与氮气管道相连通。

二、材料缺陷、误用代材和制造质量低劣

(1)由于材料本身缺陷，如管壁有砂眼，弯管加工时所采用的方法与管道材料不匹配或

不适宜的加工条件，使管道的壁厚太薄、薄厚不均(如φ56 × 7的精炼气总管壁厚相差0.5～1.5 mm;管道冷加工时，内外壁有划伤，使壁厚变薄，在腐蚀介质作用下，易产生应力腐蚀，加速伤痕发展以至发生断裂)和椭圆度超过允许范围。

(2)选用代材不符合要求(如用有缝钢管代替无缝钢管，用15CrMo材质取代1Crl8Ni9Ti的无缝钢管)或误用。材料的误用在设计、材料分类和加工等各个环节都有可能发生。如误用碳钢管代替原设计的合金钢管，将使整个管道或局部管材的机械强度和冲击韧度大大降低，从而导致管道运行中发生断裂爆炸事故，这在国内外都有深刻的教训。

(3)焊接质量低劣。管道的焊接缺陷主要是指焊缝裂纹、错位、烧穿、未焊透、焊瘤和咬边等。

预防措施如下：

(1)严格进行材料缺陷的非破坏性检查，特别是铸件、锻件和高压管道，发现有缺陷材料不得投入使用。安装后，进行水压试验，试验压力应为工作压力的1.5倍。

(2)按管道的工艺条件正确选择钢管形式、材质，切不可随意代替或误用。

(3)对管道的焊缝进行外观检查和无损检验，确保焊接质量。焊工须经考试合格后方可正式进行焊接。

三、违章作业、操作失误

(1)在停车检修和开车时，未对管道系统进行置换，或采用非惰性气体置换，或置换不彻底，空气混入管道内，氧含量增加。如果其浓度未达到爆炸极限，混入管道的氧气与其内的可燃性气体发生异常反应，反应后产生的压力远超过其设计压力，则使管道随设备一起发生破坏;如果其浓度达到爆炸极限，爆炸性混合气体就有发生爆炸的危险。

(2)检修时，在管道(特别是高压管道)上未装盲板，致使空气与可燃性气体混合，形成爆炸性混合气体，检修动火时发生爆炸;或在检修完工后忘记拆除管道上的盲板，开车时因截断气体或水蒸气的去路，造成憋压而爆炸。

(3)检修脱洗塔放水后，空气进入管道内与洗涤水中溢出的氢气混合，形成爆炸性混合气体，用铁质工具堵盲板时产生火花而爆炸。

(4)用蒸汽吹扫管道时，因忘记关闭或未关严蒸汽阀门;紧急停车检修时，因忘记及时打开煤气发生炉盖板、放空阀，又未作吹扫处理等，以及水封被堵死、止逆阀失灵、突然断电、鼓风机停止运行等原因，造成可燃性气体(如煤气)管道与水蒸气管道，煤气管道与空气管道，煤气或重油管道与氧气管道之间产生压差，致使可燃性气体(如煤气)、重油倒流人正在检修中的水蒸气管道、处于常压状态下的空气总管道和氧气管道中，形成爆炸性混合气体，而引起管道爆炸。

(5)因氧含量超标(氧含量高达3%)，化学反应(变换反应)压力超高使管道超压，或中压裂化气导人低压水管道时超压，当超过管道的强度极限时而破裂或遇火爆炸。

(6)违章作业和检修中违章动火。为综合利用能源，误将水电解产生的氢气的一部分用来与煤气混烧，在混烧中，因掺入的氢气中混入空气，遇环己酮脱氢炉的火嘴明火而爆炸;检修时未作动火分析就进行检修造成爆炸。

预防措施如下：

(1)在停车检修和开车时，应按规定进行管道系统的置换吹扫工作，经检查确认合格后，方可动火或开车。

(2)检修前后，应按规定进行管道盲板的抽堵工作，采用正确的抽堵方法，切不可用金属工具，以免造成火花。

(3)发现可燃性气体(如煤气)倒流入蒸汽(或空气、氧气)管道时，应立即提高蒸汽压力或拆开蒸汽管道上的法兰分段吹扫。因突然断电停车时，应按规定及时打开炉盖、放空阀，切断空气总阀，防止煤气倒流入空气总管。建议增设紧急停车联锁装置和空气总管防爆膜，预防万一。

(4)严格控制氧含量，当合成氨厂半水煤气的氧含量>1%时，必须切断氧气，防止高压气体进入低压管道。发现压力超高时应采取紧急措施。

(5)严禁将易形成爆炸性混合气体的氢气与煤气混烧，如工艺需要必须采用此办法时，要有极严格的安全措施。严格执行动火的有关规定，动火前必须作动火分析，确认合格后，办理动火证，且在非禁火区内方可动火。

四、维护不周

(1)管道长期受母液、海水腐蚀，或长期埋人地下，或铺设在地沟内与排水沟相通，被水浸泡，腐蚀严重而发生断裂，致使大量可燃性气体外泄，形成爆炸性混合气体。

(2)装有孔板流量计的管道中，因流体冲刷厉害，壁减薄严重而破裂。

(3)因气流脉冲使所连接的化工机器与设备振动干扰，引起管道剧烈振动而疲劳断裂。

(4)管道泄漏严重，引起着火。

(5)有油润滑的压缩机管道，高温下积炭自燃引起燃烧爆炸。

(6)管道承受外载过大，如埋入地下的管道距地表面太浅，承受来往车辆重载的压轧使管道受损(如140m长的管线多处破裂)，或回填土压力过大，致使管道破裂。

(7)压力表、安全阀失灵(如压力表、安全阀管道堵塞)，致使管道、设备超压时不能准确反映压力波动情况，超压下不能及时泄载。

预防措施如下：

(1)定期检查管道的腐蚀情况，特别是敷设埋人地下的管道，应按有关规定或实际情况进行修复或更换。

(2)控制孔板的流速，定期检查其磨损情况。

(3)采取合理的管道布置和妥善的加固措施，在进出振动较大的化工机器和设备的附近，应设置缓冲装置，以减轻对管道的干扰。发现严重振动时，应及时设法排除。

(4)定期检查管道的泄漏情况，查明原因，及时采取有效措施。

(5)合理选择气缸润滑油，保证油的质量，按说明书的要求注油，油量适当、适时。采取先进水质处理工艺，定期清理污垢，严格控制排气温度。应装设油水分离器，及时排放中间冷却器、气缸和管道内的油水。压缩机吸入口处应装设滤清器，贮气罐应放在阴凉位置。

(6)按规定要求铺设地下管道，避开交通车辆来往频繁、重载交通干线或其他外载过重的地域，且回填土适度。

(7)定期校验压力表，重新调整安全阀开启压力，发现压力表、安全阀失灵时应及时修复或更换。

管道发生断裂、爆炸事故的原因是多方面的，而且造成同一起管道破裂爆炸事故往往不是某一种原因，因此，在上述的事故原因统计中，大都是按第一位原因计算事故件数的。

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