1、引言
随着现代工业的发展和人民生活水平的提高,管道的使用迅速增加,管道与人类的关系也日益密切。各种介质的气体、液体,乃至固体通过管道输送到指定处,以满足生产和生活的需要。然而,管道的安全却没有得到应有的重视,致使管道事故频繁,给国家和人民造成极大损失。
1984年,大连某厂压力为1.77MPa的丙烯管道焊缝断裂,丙烯大量排出洲遇明火爆炸,造成死亡5人,重伤8人,轻伤62人,直接经济损失252.37万元的特大事故。调查表明,事故系管道安装焊接质量低劣所致。探伤证实,焊缝的夹渣、气孔缺陷严重。有些气孔直径可达2mm。由于应力集中,运行时外界负荷呈周期性变化,焊缝产生低周疲劳裂纹,并逐渐扩展,最终失稳断裂酿成大祸。1985年,重庆某地下水道中混入燃油及气化物,引起爆炸,死亡26人,伤91人,6000m2住房倒塌,几百户居民无家可归。1986年,天津某厂大修试车,当开启新投入运行的氧气干管中250mm闸阀时,由于管内污物未吹除净和氧气流速过高,致使管道内壁和闸阀处热量集聚并引起燃烧,管道及闸阀被熔断,火舌喷出,现场名工作人9员无一幸免.
尽管这些事故原因各异,有的是施工质量低劣、有的是运行管理不善、有的是设计不当但都告诫我们:管道安全是何等重要。
2、管道发展的趋势
管道已成为继船舶、汽车、火车、飞机之后的第五种运输工具。过去管道仅限于运输液体、气体物质,近年来长距离输送固体物质的管道已出现。过去管道只能输送单相物质,目前输送两相乃至多相物质的管道已出现。这些技术上的突破极大地开拓了管道的适用领域。近十年来,管道的使用量约以每年12%~14%的速度递增,大大超过世界工业总产值平均增长速度。加之管道运输具有投资少,不污染环境等优点,因而管道使用量仍趋继续增长的势头。
直径大,压力高,温度高,流速大的高参数管道使用日益普遍,而且这些参数往往以某种方式脉动。管道运距也愈来愈远。用于生活设施的管道日趋增多。现代公寓及住宅区拥有蒸汽、燃气、燃油、自来水、消防水、下水、生活热水、空调冷热水,”...等十几种管道。据统计,西欧及北美国家生活管道使用量,,每户平均超过180m。而且人口愈稠密,管网也愈复杂。
管道材质口趋复杂。除金属管道外,聚合物管道也愈来愈多。随着石化工业发展,聚合物管材的使用将日趋广泛。这些新管材,如纯钦管、UPVC管等虽已广泛应用,但尚未制定相应的设计、施工规范,有些材质的使用期限、疲劳强度、失稳机理等与安全密切相关的问题还未弄清。
3、加强管道安全管理的盆要性近年来,国家相继颁布了大量有关锅炉、压力容器方面的法规和技术文件,建立了彭1的检验、监察机构。使锅炉、压力容器安全工作走入正轨。这无疑是正确的、‘必要的。但与锅炉、压力容器密切相关的管道的安全问题,却受到忽视,’尹致许多管道存在隐患。制定一部管道安全监察、管理方面的法规,对管道设计、施工、运行、维修、事故调查处理等问题统一管理已势在必行。
管道与压力容器相比,存在下述特点:
(1)管道内的介质经常处于定向流动状态,这些介质的状态参数往往以某种方式脉动;压力容器内介质则处于相对静止状态(不考虑分子热运动),或者虽有运动,但其速度也往往很低。因此管道结构受力状态更复杂,工作条件更恶劣。
(2)管道更接近人们的工作和生活区域,而且往往人口愈稠密,建筑物愈豪华,其管道也愈多,愈复杂;而压力容器则往往远离这些场所。
(3)用于管道的材质较压力容器更广泛,更复杂。
(4)管道多置于地下或其他隐蔽处,其工作状态、疲劳程度、腐蚀情况难以察觉。
(5)管道易受到人为的(例如其他施工)、自然的(例如地壳、地表运动)因素破坏。
管道一旦发生事故,往往较之压力容器有更大的破坏性,而且事故发生前一般无征兆。有资料证叽,世界主要工业国家管道发生的事故,无论是次数还是损失程度都远超过压力容器。
4、国外管道的安全管理
近一、二十年来,世界主要工业国大多都颁布了有关管道安全的法规,对管道设计、施工、运行、维修中涉及的安全问题统一管理。美国80年代制定的《美国联邦管道安全法规》是较完整的一部关于管道安全方面的法规。它包括三篇:I、液体管道最低安全标准;II、气体管道最低安全标准;III、气体管道泄漏报告。该法规对管件的生产、制造,管道的设计、施工、运行、维修及事故报告、调查都作了明确而详尽的规定。如在I篇D中,对施工中各工序,包括材料检验、焊接试验、施焊、返修,管子偎弯、防腐,管沟开挖、回填,阀井及泵站的安装都作了严格规定。
随着管道数量的不断增多,其安全问题变得越来越重要。为保障国家和人民生命财产的安全,应尽快制定类似锅炉、压力容器安全监察规程的法规,将管道安全纳人国家监察范围,结束目前无法可依的局面。