基于在線檢驗(yàn)的氨制冷管道風(fēng)險分析

楊玉宇 吳吟怡 周 文

(1.浙江省天正設(shè)計工程有限公司 杭州 310012)

(2.衢州市特種設(shè)備檢驗(yàn)中心 衢州 324004)

自從吉林省長春市寶源豐禽業(yè)有限公司“6.3”特別重大火災(zāi)事故后，各級政府部門加強(qiáng)了氨制冷管道的使用管理、檢驗(yàn)和監(jiān)察。但是各地仍時有液氨泄漏事故發(fā)生的報道，并且在8月31日上海翁牌冷藏實(shí)業(yè)有限公司還發(fā)生了液氨泄漏造成15人死亡的重大事故。分析其原因，筆者認(rèn)為主要是在管理、檢驗(yàn)和監(jiān)察過程中，各個部門對不同企業(yè)的氨制冷管道缺乏區(qū)別對待，在監(jiān)管上存在一定的盲目性和粗放性。筆者從“6.3”特別重大火災(zāi)事故之后一直在檢驗(yàn)一線參與本地區(qū)所有企業(yè)的液氨管道在線檢驗(yàn)工作，在“8.31”事故之后對氨制冷管道企業(yè)逐家進(jìn)行再檢查。本文根據(jù)氨制冷管道在線檢驗(yàn)和再檢查活動總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，淺談了氨制冷管道在線檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，并提出了基于在線檢驗(yàn)的風(fēng)險分析方法，給液氨管道分級管理提供給了理論依據(jù)。

1 氨制冷壓力管道檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的問題

1.1 資料存在的問題

檢驗(yàn)的第一步是資料審查，在資料審查過程中發(fā)現(xiàn)主要存在安裝資料缺失、缺少改造修理資料、無使用管理資料、管理人員、操作人員無證上崗、缺少應(yīng)急預(yù)案等問題。

安裝資料缺失主要是兩類，一是壓力管道未經(jīng)安裝監(jiān)督檢驗(yàn)，還有就是壓力管道經(jīng)安裝監(jiān)督檢驗(yàn)但資料遺失，對于壓力管道未經(jīng)安裝監(jiān)督檢驗(yàn)還可分為管道在國質(zhì)檢鍋[2002]83號文件[1]之前安裝的，對于此類管道由于使用年代較長，而且當(dāng)時的材料、焊接設(shè)備、焊接工藝與現(xiàn)在相比都較為落后，材質(zhì)本身和焊接容易存在安全隱患；還有一類就是在國質(zhì)檢鍋[2002]83號文件實(shí)施之后安裝，但未經(jīng)安裝監(jiān)督檢驗(yàn)的，此類管道由于安裝過程本身就是違法行為，一般也只有無資質(zhì)的安裝單位才會不進(jìn)行告知就施工和移交使用單位使用。這部分管子、管件、閥門還有焊接質(zhì)量都可能不符合法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的要求，存在較大的安全隱患。筆者曾對一家未經(jīng)安裝監(jiān)督檢驗(yàn)企業(yè)的氨管道5個焊口進(jìn)行抽拍片，結(jié)果都存在整圈未焊透的現(xiàn)象，而且未焊透深度達(dá)1.0～1.5mm。

部分企業(yè)壓力管道在改造和修理后無相關(guān)改造、維修資料，雖然按照TSG D0001—2009《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道 》[2]要求對于液氨制冷管道(屬于GC2級壓力管道)在500m以內(nèi)的改造和重大維修無需進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)，但是很多改造、修理單位在改造和修理施工前未進(jìn)行告知，施工后也未給使用單位提供相關(guān)的施工質(zhì)量證明文件，導(dǎo)致施工質(zhì)量無法保證。檢查中曾發(fā)現(xiàn)有的單位在修理之后原本DN65的彎頭采用舊的DN80彎頭替代，直接把原來的管子承插進(jìn)彎頭采用角焊縫進(jìn)行焊接的現(xiàn)象，有一些小型冷庫甚至還采用廢舊管道材料[3]。

部分使用單位，特別是小型冷庫和食品行業(yè)的冷庫普遍存在管理資料缺少、壓力容器壓力管道使用證未辦理、管理人員和操作人員無證上崗等現(xiàn)象，而且往往缺少事故應(yīng)急預(yù)案。相比于小型冷庫和食品行業(yè)的冷庫，化工廠的小型液氨制冷在管理方面要完善很多。

1.2 管子、管件中存在問題

氨屬于中度危害強(qiáng)滲透性介質(zhì)[4]，在閥門、法蘭、墊片以和端部密封等處容易發(fā)生滲漏，在線檢驗(yàn)過程中對這些部位的檢驗(yàn)就顯的得尤為重要。在檢驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)很多管道采用PL法蘭，該法蘭密封性能和剛度都不如WN和SO法蘭，不推薦用在有毒有害和易燃易爆介質(zhì)工況[5]。部分管道墊片采用石棉墊，使用過程容易發(fā)生滲漏，螺栓則采用4.8級普通商品級六角頭螺栓，而HG/T 20592～20635—2009明確規(guī)定商品級六角頭螺栓不得用于有毒、易燃管道[6]。還有不少單位在溫度低于-10℃、壓力大于1.0MPa的情況下依然采用鑄鐵閥門，與國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國家質(zhì)檢總局的相關(guān)文件[7]不符。除此之外，很多管道端部未按照標(biāo)準(zhǔn)要求采用封頭或法蘭盲板，而是采用鋼板進(jìn)行角焊縫焊接悶蓋。

1.3 檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的其它問題

采用酚酞試紙對法蘭、閥門等接口在線檢查漏點(diǎn)時，發(fā)現(xiàn)很多使用年份較長的管道都存在不同程度的泄漏，在對管道內(nèi)氨液成份記錄檢查過程中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)單位都未曾有過記錄。除此之外，還存在如靜電接地未安裝、靜電接地?fù)p壞、法蘭跨接損壞、安全附件超期未檢驗(yàn)等問題。

2 基于在線檢驗(yàn)的安全性分析

在線的檢驗(yàn)結(jié)果雖然能反饋給使用單位和安全監(jiān)管單位一定的信息，但是提供的信息過于刻板，只有符合要求、不符合要求和基本符合要求三個結(jié)論。在實(shí)際檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，同樣的氨管道對不同的企業(yè)可能造成的后果也不完全一樣，如果監(jiān)管部門僅按照目前的結(jié)果去執(zhí)行，將不能針對性地解決氨管道風(fēng)險這一問題。本章將從在線檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致事故以及導(dǎo)致事故后可能造成人員傷亡程度對氨管道進(jìn)行風(fēng)險分析。

由GB/T 26610[8]可以知道特定事件的風(fēng)險與該事件失效概率及失效產(chǎn)生的后果有關(guān)系，因此管道的風(fēng)險也可以轉(zhuǎn)換為：

管道的風(fēng)險=概率×后果

根據(jù)氨管道的在線檢驗(yàn)的結(jié)果分析，與失效概率有關(guān)的是作業(yè)人員的持證、管道安裝監(jiān)檢改造、管材使用、管件選用、泄漏、安全附件超期、接地與跨接等情況。而與失效后果有關(guān)的參數(shù)是氨管所在空間人員的密集程度、所在空間的密閉情況、單位管理人員的持證情況及應(yīng)急預(yù)案情況等。

按照氨制冷管道所在空間人員的密集程度，可分為化工廠、冷凍廠和食品加工廠三類?；S廠區(qū)人員稀少、走動較少，則認(rèn)為即使發(fā)生泄漏造成大量人員傷亡的可能性較少；冷凍站平時貨物進(jìn)出較多，人員走動較為頻繁，造成大量人員傷亡的可能性較大；而食品加工廠由于工作人員眾多，工作地點(diǎn)集中，萬一發(fā)生泄漏則可能造成大量人員傷亡。

基于上述分析，對衢州市的六家氨制冷企業(yè)管道進(jìn)行風(fēng)險分析，根據(jù)企業(yè)性質(zhì)將失效后果分為1～3級，數(shù)值越高則認(rèn)為產(chǎn)生的后果越嚴(yán)重，并將管道的風(fēng)險概率也根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果分為1～3級，分別為1～3，數(shù)值越高概率越高。分析結(jié)果表1，管道風(fēng)險值越大管道越危險。

表1 管道安全性評定表

3 結(jié)論

1)本文從文件資料、管子、管件、安全附件、靜電接地及法蘭跨接等方面論述了液氨制冷管道在線檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題。

2)根據(jù)在線檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的問題造成的失效概率及所處行業(yè)發(fā)生失效可能產(chǎn)生的后果，提出了管道風(fēng)險計算公式，并對其中的六家單位管道進(jìn)行了風(fēng)險評定，給管道安全監(jiān)管和使用單位按照不同的級別進(jìn)行監(jiān)管提供了理論的依據(jù)。

3)通過計算和比較，食品行業(yè)內(nèi)使用液氨管道的危險性大于在冷凍行業(yè)，更大于化工行業(yè)，這與近幾年液氨管道發(fā)生事故的情況一致，因此認(rèn)為該方法具有一定的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

[1]壓力管道安裝安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則[s].

[2]TSG D0001—2009 壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程——工業(yè)管道[s].

[3]賈強(qiáng),蔣紅輝,路程.氨制冷壓力管道安全監(jiān)督管理要點(diǎn)探析[J].壓力容器,2011,28(8):60-63.

[4]謝鐵軍,壽比南,王曉雷，等.《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程釋義》[M].北京：新華出版社,2009.

[5]應(yīng)道宴.GB/T 20801—2006 《壓力管道規(guī)范——工業(yè)管道》實(shí)施指南[M].新華出版社.

[6]HG/T20592-20635-2009,鋼制管法蘭、墊片和緊固件[s].

[7]質(zhì)檢辦特函[2007]258號.

[8]GB/T 26610.1—2011,承壓設(shè)備系統(tǒng)基于風(fēng)險的檢驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則 第1部分：基本要求和實(shí)施程序[s].