浅析一起天然气管道爆裂事故.pdf

《浅析一起天然气管道爆裂事故.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析一起天然气管道爆裂事故.pdf（2页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、一7 0 一 安全密封 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 3 年 第1 6 卷 浅析一起天然气管道爆裂事故 李强 ，李强 ，毛民 阿斯 哈尔 ( 1 - 新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 ， 新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 1 1 ) ( 2 新疆伊犁哈萨克自治州特种设备检验所 ， 新疆 伊 犁 8 3 5 0 0 0 ) 摘 要本丈对一起天然气管道爆裂事故展开了分析 ，对事故直接原因和事故间接原因展开了全面分析，以期业内人士 引以为戒 。 关键词天然气管道；波纹补偿器；爆裂；事故分析 1 天然气管道爆炸事故概况 1 1 事故发生地工程建设基本情况 该事故发生地 为一天然气管道 ( 以

2、下简称管 道工程 )建设项 目施_ I = 现场 。该管道工程设计压 力为1 6 0 MP a ，管道全长2 7 3 9 5 m，为城镇燃气次 高压A级管道。工程设计采用 中5 0 8 X 9 5 螺旋缝双 面埋弧焊钢管，长度2 6 9 6 I l l 和 c I) 3 2 5 9 5 螺旋缝双 面埋弧焊钢管 ，长度4 3 5 m。主要工程量为2 7 3 9 5 m的沟槽 开挖和管 道焊接 ，需砌筑 阀井2 座 ，其 中DN3 0 0 、D N5 0 0 阀井各 一 座 。D N3 0 0 阀井天然 气型波纹补偿器型号为2 5 HHMN3 0 0 8 F ，材质 S US 3 0 4 ，T作压

3、力2 5 MP a ，强度试验3 7 5 MP a ，气 密试验2 7 5 MP a 。D N5 0 0 阀井天然气型波纹补偿器 型号为3 0 0 P L HH MNX 8 F ，材质S US 3 0 4 ，工作压力 5 1 MP a ，强度试验7 7 MP a ，气密试验5 6 MP a 。 1 2爆炸事故地现场情况及经过 该管道 工 程管 线 呈东西 走 向 ，设计 与 另一 条 南北 走 向的高压 长输 管线 相交 。事 故现场 在 5 O 8 9 5 管道 的DN5 0 0 阀井 ( 以下简称爆 裂 点 )，爆裂 点距高 压长输管线 问距4 m，高压 长 输 管线靠西侧 有三处损伤面

4、，最大处长0 5 5 m， 宽0 4 5 m。爆裂点基坑长8 7 6 1 1 1 ，宽4 8 m，坑深 3 3 5 m。爆裂后 飞出的残余天然 气型波纹补偿器、 阀门及管道相连的物体长6 3 8 1 T I ，重约2 吨。爆裂 部位 为天然气型波纹补偿器 ，爆裂后飞 出的残余 部分 与主管线问距为8 7 6 m。 施 工方 在 白检升 压 过程 中，当管 道压 力升 至 1 8 4 MP a 再次停机检查压力时，试 压人员发现 D N5 0 0 阀井 内天然气型波纹补偿器有漏点 ，立即 报 告上级领导 ，并及时将 信息反馈给采购部门及 供应 商。3 小时后 ，有关人员到达泄漏现场 。当 公司材

5、料员、采购人 员、供应 商在 阀井基坑 内查 看泄漏情况时，天然气型波纹补偿器突然发生爆 裂 ，造成基坑 内人 员1 死2 伤 。爆裂飞 出的残余天 然气型波纹补偿器 、阀门及管道相连 的物体又造 成基坑附近 的劳务人员2 死2 伤。 2 事故原因分析 2 1 事故直接原因 2 1 1现场状况分析 DN5 0 0 燃气管线施J 二 尚未全部完成 ，临时 设 置管道堵头，采用压缩空气进行强度试验，发现 膨胀节有气体泄漏 ，人 员下去查看时 ，用于膨胀 节运输固定的螺栓丝扣 ( 4 一 M2 2 )拉脱，管道盲段 在 内压不平衡力的作用下撕裂膨胀节飞 出，导致 人员伤 亡。 2 1 2物 的不安全

6、状态 管 系上安装的波纹膨胀节 ，其特 点是不能承 受内推力和轴 向偏转力，爆炸后该膨胀节 的4 根运 输 固定螺栓的端部螺母全部拉脱 ，经计算 ，管系 在检漏压力 1 8 4 MP a 作用下 ，膨胀节承受的内推力 约为： F = pA= P x 1 4 ( D 、 1 8 41 4 X 3 1 4 ( 5 0 8 9 5 2 ) 2 = 3 4 5 3 8 k N 式中：F 内推力，k N；P 一 内部压力，MP a ；A一 膨胀节截面积，m W ：D一 管道盲端有效直径，m l i 1 。 M2 2 普通螺栓 ( 4 8 级)，4 根螺栓 的总预紧力 为： 作者简介：李强 ( 1 9 8

7、 1 一) ，男，陕西人，2 O O 4 毕业于石油大学 ( 华东)材料成型及控制专业，在新疆维吾尔自 治区特种设备检验 研究院从事锅炉压力容器压力管道检验工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m第 1 1 期 李强等 浅析一起天然气管道爆裂事故 一 7 1 一 L 4 【 0】 A X a 4 X 3 2 0 3 0 3 4 X 0 6 6 =2 6 5 3 1 k N 式 中：L 一 预紧力 ，k N； o 一 螺栓许用应力， MP a ；A 螺栓有 效截面积 ，查表 得知为3 0 3 4 ， mm ；a 安全系数 ，0 5 0 8 ，此处取0 6 6( 即

8、由压 力试验 1 5 倍系数换算得 出)。 因此 ， 管系 内推 力超 出螺栓 所 能承 受 的拉 力，处于不稳定状态 。 2 1 3导致状态失稳的触发因素分析 临时盲端 的支撑 为单支 点承重架 ，支撑 于阀 门之下 ，膨胀节在径 向方 向的受力是否平衡没有 可靠保障 ，膨胀节在 内压不平衡 力和可能的径 向 力作用下 ( 不排除人 员下沟后有触碰 管道盲端 、 膨胀节本体或支撑架 等部件 的动作 )，个别螺栓 拉脱力超 标，螺母脱 扣，继而导致约束力重新分 配 ，平衡状态破坏 ，所有螺栓逐一拉脱 ，管道盲 端在 内压不平衡力作用下撕裂 ，膨胀节飞 出，最 终导致事故发生。 2 1 4人的不

9、安全行为 根据C J J 3 3 2 0 0 5 城镇燃气输配工程施工及验 收规范1 2 1 9 条规定：试验 时所发现的缺 陷，必 须待试验压力降至大气压后进行处理，处理合格后 应重新试验。而检查人员在检漏压力未泄压的状态 下 ( 发现泄漏至爆炸时约3 4 , 时 )就下沟检查，且 未做好防护措施，导致发生严重的人员伤亡。 2 2事故间接原因 2 2 1施工方未严格执行C J J 3 3 2 0 0 5 城镇燃气输配 工程施工及验收规范1 2 3 5 条规定 ：钢制管道设 计压力大于等于0 8 MP a ，试验介质应当用清洁水。 施工方未按设计 图纸要求进行水压试验 ，实 际采用压缩空气进行

10、 ，未见到设计 单位及本单位 技术负责人认可的手续。 2 2 2与该膨胀节相连 的管系尚未完成施工 ，膨胀 节 向盲端方 向的力未能有效约束 。参考GB5 0 2 3 5 1 9 9 7 工 业 金 属 管 道 工 程 施 工 及 验 收 规 范 6 1 0 3 _ 3 条规定：波纹膨胀节应与管道保持 同轴 ， 不得偏斜 。7 5 2 - 3 条规 定：管道上 的膨胀节 已设 置 了临时约束装置的相关要求，经 检查该膨胀节 一端连接 阀门以及管道盲端，另一端与主管道连 接 ，但仅有 阀门下方一处活动支撑 ，此膨胀节存 在偏斜 。且施工方的试压方案 中未对施工 临时措 施做出明确要求。 2 2

11、3施工方的技术负责人应就试压检漏过程进行 严密 的施工交底和安全教育，现有 资料未见有关 记录 ，不 能确定参与施工的人 员对 安全风险有充 分的了解，对安全操作要求有足够的认识 。 2 2 4试压是压 力管道施工 的关键控制环节 ，应 编制完善 的试压技术方案和安全措施 ，并经报审 批准 ，严格实施 ，试 压准备工作应经施工单位技 术 、管理及安全人员以及 工程监理共 同确认，然 后方可进行试压，施 工单位安全员及监理人员应 全程 监督实际操作和安全措施执行情况。 2 2 5根据C J J 3 3 2 0 0 5 城镇燃气输配工程施工及 验收规范8 1 2 条规定 ：阀门、凝水缸及补偿器 等

12、在正式安装前，应 按其产 品标准要求单独进 行 强度和严密性试验 ，经试验合格的设备、附件应 做好标记 ，并应填写试验纪录 。但现有资料 中未 有相关的检验记录。 2 2 6根据C J J 3 3 2 0 0 5 城镇燃气输配工程施工及 验收规范1 2 1 4 条规定：试验时应设巡视人员 ， 无关人员不得进入。在试验的连续升压过程中和强 度试验 的稳压结束前，所有人员不得靠近试验区。 人员离试验管道 的安全 间距可按1 2 1 4 条规定：管 道设计压力在0 1 6 MP a ，安全距离应为1 0 m。 施工方未能按照 规范执行 ，在带压状态下 ， 并在 小于 安全距 离 的范 围 内让无关

13、人 员进入 现 场 ，导致严重的人身伤害事故。 2 2 7膨胀节的质量 问题 。事故发生后 ，技术人员 对库房 中的同批号 同类型膨胀节进行水压试验 ， 当压力升至2 5 MP a 时，膨胀节发生 明显变形 。合 格证上标明该膨胀节为3 层 X 1 5 mm，实际仅为2 层 0 8 mm。这一批次膨胀节产 品质量不合格 ，是造 成此次事故的一个重要原 因。 3结 论 综上所述 ，此次事故在制造 、安装 、检验 、 管道整体试压过程 中的多个环节都存在未执行现 行标准和规 范的情况 ，导致风险一步步增加 ，最 终多种 因素叠加造成此次事故的发 生。事故 留给 人们 的思考是沉痛而深刻的。希望借此文章的分 析引起业内从业人员的重视 。 参考文献 1 C J J 3 3 2 0 0 5 ，城镇燃气输配工程施工及验收规范【 s 】 【 2 G B 5 0 0 2 8 - 2 0 0 6 ，城镇燃气设计规范 S 3 G B 5 0 2 3 5 1 9 9 7 ，工业金属管道工程施工及验收规范 S 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m